扫描工具（精选11篇）
扫描工具 篇1
老师在讲轴对称图形这一章节时,为了方便我们直观地感受轴对称图形的性质,利用几何画板给我们动态演示,真让人大开眼界.
分好组后,我们小组成员个个兴致勃发,首先我们再次尝试了老师刚刚演示的“利用几何画板构造轴对称图形”及“利用‘反射’变换,轻松地设计美丽的图案”这两项内容. 当完成第二个图案,一只美丽的蝴蝶挥翅而出的时候,笑容洋溢在我们每个人的脸上,原来,数学中的对称美竟是那样迷人,设计图形如此轻松有趣.
接着我们找准一个方向,动手研究用几何画板设计角平分线仪器. 以往我们寻找角平分线通常是借助量角器进行度量,老师今天要求我们利用两组相等的线段设计一个角平分线仪. 我组成员开始了讨论:如何利用轴对称图形,借助几何画板来设计呢?
一番热烈的讨论过后,我组明确:老师给的是两组相等木条,用它们来找角平分线,那么可以通过构造全等三角形的方法,证明角相等.
理论框架有了,我们迫不及待地动手操作:
1. 构造任意大小的圆;
2. 在圆上任取两点,构造两条半径,隐藏圆;
3. 分别以圆上两点为圆心,任意相同的长为半径构造圆,构造交点并隐藏圆;
4. 连接圆上两点与交点的线段.
经过以上几步的设计,我组完成了如下图的工具.
为了进一步验证工具的有效,我们进行了多次演示,发现无论何种三角形,要找角平分线,只要把工具上相等的两边拉伸到与原三角形两边重合,然后再连接相等的两边的交点,角平分线就有了. 还有小组成员,更是精益求精地拿出量角器多次测量,结果都是正确无误. 一种成功的喜悦洋溢在我们每个人的心头!
这节课,我们一起动手研究,发现数学不再是空洞的“纸上谈兵”. 它也可以像做实验那样进行操作,也可以解决实际生活中的问题. 并且有了这个角平分线仪之后,不再需要繁琐的测量,只要轻轻拉伸,一切都变得那么简单、方便. 我想生活中能够用数学解决的问题一定还有很多,下次老师会让我们解决什么呢?我们课后再深入研究,也许可以利用几何画板设计出更棒的东西呢!神奇的几何画板,有了你,妈妈再也不用担心我的数学!
日常小工具 我有百酷工具箱 篇2
长个心眼“装”百酷
虽然“百酷工具箱”是个RAR自解压压缩包，可以直接执行解压，但是笔者直接在安装压缩包文件上右击，选择“解压到100coo_tools”菜单调用winRAR解压。文件解压过程中，后台运行的杀毒软件提示部分工具含有病毒。所以，朋友们在安装、解压网上的文件时。一定要开启杀毒软件，以免造成不必要的麻烦。解压完成后，运行目录“百酷工具exe”即可运行程序。
认清“百酷工具箱”
“百酷工具箱”界面简单明快，收集的小工具分成了“网吧精灵、系统优化、迷你工具”三大类，每类的28种小工具都用相关图标排列。想使用哪个小工具，在窗口里单击对应的图标即可运行。很多小工具的程序界面都很“简陋”，很快就能上手了。
解密工具与配置工具的实 篇3
除了使用公共业务层中的相关功能类外,界面工具实现涉及到的其他主要功能类主要都是一些界面处理相关的类,见图1。
这些功能的的主要功能描述如下:
1.CSefFileViewerApp
主应用程序类,也是该应用程序的入口。有MFC的CWinAppEx类派生,处理应用程序的创建、初始化、退出等系统事件。主要函数有:
2.CMainFrame
应用程序主框架类。这个类负责应用程序主题界面框架的创建,包括菜单、工具条、状态栏的创建以及窗口事件处理等。CMainFrame中,除了对标准的窗口事件和菜单工具条事件处理外,还增加一个自定义事件,用于实现默认口令的设置。
3.CSefFileViewerView
应用程序的视图类,用于显示文档内容。视图类直接与图像设备打交道,完成文档内容的可视化处理。CSefFileV i ewerVi ew从CEdi tVi ew派生,实现了一个简单的文本编辑视图窗口,大部分实现细节都由CEditView来完成。
由于解密工具只想让用户查看解密后的文件内容,不希望用户进行编辑,因此CSefFileViewerView类在OnDraw方法中进行了特殊的处理,将CEditView的编辑控件置为只读状态。
4.CSefFileViewerDoc
应用程序的文档类,处理加密文件的读取、解析、保存等相关操作。主要的功能函数包括:
5.OnOpenDocument
打开加密文件文档。打开文档时,首先读取注册表信息,获取默认的配置参数。
如果用户采用默认口令,则尝试通过默认口令去解密正在打开的加密文档。如果解密失败,则提示用户重新输入加密口令。
在没有使用默认口令的情况下,弹出输入加密口令对话框,要求用户输入文件的加密口令。
加密文件通过CSefFile类来进行打开处理,成功打开后,获得原始文件信息的内容。需要判断文件的编码方式,对文件数据进行Unicode转码,操作,之后显示在用户界面中。
6.FileSaveAs
文件另存为。将当前打开的加密文件的原文信息另存为明文的文件副本。
二、界面设计
解密工具的用户界面主要包括一个单文档视图结构的主程序界面和两个对话框界面。各个界面的截图如下:
三、配置工具主要功能类
除了使用公共业务层中的相关功能类外,界面工具实现涉及到的其他主要功能类主要都是一些界面处理相关的类,包括CConf igApp和CConfigDlg。
CConf igApp类是主应用程序类,也就是应用程序的主入口,由MFC的CWinAppEx类派生而来。
CConfigDlg类是配置界面处理类,是一个标准的MFC对话框类,由CDialog派生而来,处理配置对话框界面的用户操作,以及将用户设置的配置信息保存在注册表中。
四、结论
解密工具目前对文件的处理相对还比较简单,只能够简单的查看文本文件的内容。对于网上银行的历史记录数据,大多数是列表的形式存在的,如果能够使用电子表格的方式来显示解密后的数据,用户使用起来将更加的方便,数据的显示将更加直观。
摘要：解密工具是MFC开发的一个单文档视图结构的应用程序,用于实现对加密文件进行解密并显示原始文件的内容。解密工具也可以看成加密文件(sef文件)的处理程序,与加密文件的扩展名.sef进行绑定,可以直接在资源管理器中通过打开加密文件来运行解密工具。配置工具实现默认加密模式配置的设置。配置信息通过注册表进行存储,在加密插件中,会从注册表中读取这些默认的配置信息,影响加密文件下载的默认处理流程。
关键词：解密工具,配置工具,实现
参考文献
[1]Jinno C,Inoue M,Fujiwara H.Internally balanced structrue with hold and switching functions[J].Transactions of the Institute of Electronics,Information and Communication Engineers D-I.2003,J86D-I(9):682-690
抠图―套索工具和魔术棒工具篇 篇4
在经典好友与蓝色的支持和信任下，做了一段时间的版主，翻帖的次数越来越多，所看到的抠图的需求越来越多，所以对抠图做了一些归纳。实际以前经典有朋友总结过，而今天再次总结，是因为它是重要的。
其实对于PS而言，光总结，只理论是不行的，因为它是一个动手的软件，所以要求我们动手实际去做，所以，总结完成后，我们来实际练习，帖子会不断更新，直到我们把抠图练到”我的图片我做主”的水平，让我们一起学习!
也许这将会是我在经典发表的最用心的一篇教程(因为一直很惭愧，从没有给过朋友太大的帮助)，也许它会给人情味很浓的经典带来一点点贡献，也许会为我是亲爱的论坛网友带来一丝丝帮助，也许……不管怎么样，反正这篇教程我写定了，因为已经酝酿好久了，憋不住了。
图片在处理的时候，大多时候都会要求我们抠图，当然，也就是做选区!而实际上，PS在抠图的时候不只局限在工具中，还有其它的N种方法，那你对抠图到底了解多少呢??知道如何具体处理吗??让我们一个一个来，先从工具说起。
首先申明，本教程是抠图大集合，有很多东西就是学习了别人的东西而总结下来的，学习的时候也许已经忘记在哪里学到的了，所以不要将我的教程和其它教程去做比较，而且，本姑娘水平有限，也许有问题解决的不到位，但是我会努力，和大家一起进步，我的图片我做主，大家一起来练手。
好了，不多说了，let’s go on……来，现在开始!
工具篇--------之套索工具和魔术棒工具的用法
1.矩形椭圆选框工具都可以做选区，而它做的选区是规则的，对于抠不规则形的图来说，有一定难度，那么我们又会想到套索工具组里的三个工具。
2.套索工具组里的第一个套索工具用于做任意不规则选区，套索工具组里的多边形套索工具用于做有一定规则的选区，而套索工具组里的磁性套索工具是制作边缘比较清晰，且与背景颜色相差比较大的图片的选区。而且在使用的时候注意其属性栏的设置。
各功能介绍如下图：
(1)选区加减的设置：做选区的时候，使用 “新选区”命令较多。
(2)“羽化”选项：取值范围在0-250间，可羽化选区的边缘，数值越大，羽化的边缘越大。
(3) “消除锯齿”的功能是让选区更平滑。
(4)“宽度”的取值范围在1-256间，可设置一个像素宽度，一般使用的默认值10。
(5)“边对比度”的取值范围在1-100间，它可以设置“磁性套索”工具检测边缘图像灵敏度。如果选取的图像与周围图像间的颜色对比度较强，那么就应设置一个较高的百分数值，
反之，输入一个较低的百分数值。
(6)“频率”的取值范围在0-100，它是用来设置在选取时关键点创建的速率的一个选项。数值越大，速率越快，关键点就越多。当图的边缘较复杂时，需要较多的关键点来确定边缘的准确性，可采用较大的频率值，一般使用默认的值57。
补：在使用的时候，可以通过退格键或“Delete”键来控制关键点。
3.也许有朋友说了。摩术棒工具也可以做选区用来抠图，的确，摩棒工具可以通过设置容差值的大小，来设置所抠图的范围的大小，“容差”的取值范围在0-255间，数值越大，选择的范围也就越大。好了，总结完毕，开始实践：贴图。
做图用到的素材：
1：
2：
3：
操作步骤如下：
1. 打开瀑布图片，鼠标指向，完了，怎么不能用，没关系，这里设置，先把瀑布的图改成八位，方法：图像/模式/八位通道，鼠标再指指，呵呵，能用了，好，继续操作!~(原因可以看一下赵鹏老师讲过的通道详解。)
2.打开小鸭子图片，选择摩术棒工具，设容差值为10，然后在小鸭子图片的空白处单击，然后点击CRTL+SHIFT+I反选，这个时候所选中的就是小鸭子了，鼠标切换到移动工具，指向小鸭子或直接按住CTRL键移动鸭子到刚才改好通道模式的瀑布图上，如图所示：
3.打开山丘图片，选择多边形套索工具，将要图中要用到的蓝天部分选取，并也使用移动工具将图拖动到瀑布上方，如图所示：
4.选中小鸭子图层，然后CTRL+T自由变形，调整小鸭子的大小和位置，并使用同样的方法调整蓝天图片，如图所示：
5.这个时候大家发现，蓝天和瀑布的分界线太明显，不合适，那么我们就调整一下，如果蒙版用的好，那可以用渐变蒙版来做，如例图，如果用着不顺手就没有办法了吗?当然有，选择一个经常使用的工具---------橡皮。这个时候也可以做相应的渐变，但是在使用的时候，一定要设置好橡皮的类型和大小，这里设置成300大小边缘模糊的就好，如图所示：
6.怎么样，鸭子和蓝天都调整好了吧?这个时候，有朋友一定会说，好单调，好像少点什么吧，当然，我们可以加点内容的，选中瀑布中中的河水部分，通过滤镜/扭曲/水波将小鸭子游泳时的水波做出，并选中背景层，通过滤镜/渲染/镜头光晕做出最终效果，好看多了吧?
扫描工具 篇5
关键词：
显微镜； 扫描； 采集； 同步； 随机噪声
中图分类号： O 436文献标识码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2013.05.014
引言
激光共焦扫描显微镜（LCSM）广泛应用在生物医学和材料科学等领域[1]，因其具有三维成像能力和良好的横向分辨率和纵向分辨率[24]受到了广泛的关注。传统的扫描共焦显微镜，一般采用光束扫描式[5]，利用两个相互垂直的平面扫描振镜实现光学切片二维扫描[6]；然而，对于超大视场的成像，光束扫描方式由于在扫描过程中使光束发生偏转，会在视场边缘产生球差，引起视场边缘成像与中心成像分辨率的不一致，从而容易导致光斑的空间轮廓形状凹凸不平[7]。近年来，提出了一种采用数字微镜器件的并行共焦检测系统[810]提高成像速度的方法，但是在微透镜阵列焦平面上得到的焦点是非均匀分布的，产生了一些畸变，与理想的焦点发生了位移。因此，采用工作台运动实现扫描，即激发光的会聚焦点静止而载物台进行二维或三维运动实现连续扫描。这种工作台运动扫描方式，优点是在对超大视场的逐点扫描成像时，可以在整个视场区域实现一致的高分辨率成像，缺点则是成像速度慢。
为了提高成像速度，本文对工作台运动扫描方式LCSM中传统的多帧取平均的方法进行了改进，设计并实现了一种基于工作台连续运动的LCSM系统，并且提出了单帧成像滤除随机噪声的方法。
1反射式LCSM的工作原理
图1是设计的反射式LCSM系统原理图，该系统主要由几大模块组成，包括：光学成像模块、光电转换及放大模块、机械扫描模块、数据采集及数据处理模块。
其中光学成像模块采用无限远光学系统，由于其系统中存在一段平行光路，在光学结构设计和像差矫正上具有一定的优势。入射光波为405 nm的激光，该波长不仅不会杀伤细胞，而且满足高分辨率的要求。采用共轭技术成像，使光源、被测样品及探测器处于彼此对应的共轭位置上。入射激光经过分光镜反射后聚焦到样品的某点处，由该点激发出来的荧光透过显微物镜，光束经过分光镜与高通滤波器后，仅有荧光波段通过，荧光通过成像透镜聚焦于针孔处，非焦平面上的杂散光被滤掉，通过针孔的荧光被光电倍增管接收，工作台通过作三维扫描便可以完成对光学断层成像。
2影响LCSM分辨率的因素
2.1针孔大小及取样间隔的选择
针孔的大小与爱里斑的直径相关，许多人对LCSM的三维光学传递函数与探测器前方针孔直径之间的关系进行了研究[1112]。结果表明[11]，该针孔直径不必非常小。当针孔直径恰好等于一个爱里斑所成像的大小时，探测器接收到的光能量较高，既可以提高信噪比，又不会对分辨率造成特别大的影响。爱里斑经过无限远光学系统放大后，其像的大小为：
其中，β为系统的放大倍率，λ为入射光波长，NA为数值孔径。已知β=40倍，λ=405 nm，NA=0.95，根据式（1）计算得到爱里斑像的大小约为20 μm。因此，该系统选用20 μm针孔直径。取样间隔遵循的原理是奈奎斯特采样定理，将爱里斑作为周期信号，能够区分两个爱里斑的取样间隔为0.25个爱里斑直径，将取样间隔定位在100～125 nm之间，即可满足还原高分辨率图像的要求。
2.2数据分配消除随机噪声
随机噪声具有很宽的频谱，若采用低通滤波，必然会造成图像的高频成分损失。传统的做法是多帧平均，根据随机噪声互不相关的特点，且均值为零，可以有效的压缩噪声。具体的方法就是在被测实验样本荧光极弱的情况下可通过多帧平均的方法来提高信噪比。尽管纳米位移台的重复精度很高（小于5 nm），但是多帧平均会使扫描时间成倍增加，为了在一次扫描时间内完成滤除随机噪声的任务，提出了利用数据分配滤除随机噪声的方法，即在每一点附近采集多次，再将这些值累加或加权取平均得到该点的能量值。具体原理如下所述。
在任意时刻采集的数据为：
累加后的信噪比提高了K倍。
采集卡的型号是NI6120（12 bit），采样率单位为S/s，表示每秒钟采集的次数。最高采样率可以达到10 000 000 S/s。当采样率足够高时，可以近似认为在一点处取得的平均值，就每一行而言，具体采集方法如图2所示。
若采集范围为50 μm，需要500个像素，工作台扫描速度为100 μm/s，当采样率设置为1 000 000 S/s时，每行可以得到500 000个点，取样间隔为100 nm，每个间隔内有1 000个采集点可供分配，若将1 000个采集点都取平均，相当于低通滤波器掩膜尺寸太大，导致细节被滤掉，图像变得很平滑。为了避免这种情况，只取其中的前十分之一的数据，即100个采集点做加权平均，这100个采集点分布在10 nm范围内，对分辨率不会造成影响。
nlc202309032225
如图3所示，两幅图均取了50次平均，图3（a）的采样率为10 000 S/s；图3（b）的采样率为100 000 S/s可以看出随着采样率的提高，平滑效果减弱。事实上，当采样率可以设置为10 000 000 S/s时，取样平均的次数也可以增加，使均值趋于零。利用这种方法有效地滤掉了随机噪声，同时还保留了图像细节。
3同步系统设计
3.1同步采集方法研究
该系统选用PI公司的3轴压电陶瓷驱动纳米位移台，型号是P545，3个轴移动范围均为200 μm，由于具有长量程和型面不高的特点，非常容易整合进高分辨率的显微镜内，并且位移精度可以达到1 nm，完全满足高分辨成像的需要。
连续扫描是指工作台可以从初始位置连续移动到目标位置，同时采集卡不间断的采集数据，因此，工作台与采集卡实现同步尤为重要。工作台P545的单向重复性优于双向。因此，采用如图4所示的单向梳状扫描路径，并以100 μm/s的速度运动的，在这个速度下运动，工作台状态比较稳定。
采集卡需要工作在有限连续采集模式下，具体方法：给每一行分配一个指定大小的缓存区，当工作台运动到每一行的目标位置时，恰好使采集到的数据填满缓存区，读取后清空缓存区；工作台沿纵向只移动步距，不采集数据。每行采集均重复此过程，采集卡在该模式下工作，没有任何数据被覆盖掉。除此之外，为了实现工作台运动与数据采集同步，还需将工作台与采集卡参数匹配设置，表1列举了一些工作台与采集卡设置的参数，根据不同的需求，选择合适的扫描范围。其中，扫描范围、扫描速度与像素数目决定了成像时间，扫描范围与像素数目决定了取样间隔，继而影响了分辨率，表1给出的参数满足实现高分辨率成像的要求。根据实际情况对分辨率的不同要求，调整表中的参数，在相同扫描范围与像素数目下，采样率越高，赋值范围越小，去噪效果越好。
3.2系统软件设计
为数据同步采集模块的软件设计流程图。首先，设置工作台扫描速度与扫描范围；然后，设置采样率，使采样率、扫描速度和扫描范围完全匹配，即保证工作台运动到目标位置时，采集卡缓存区刚好被填满，其中，循环次数由像素数决定。
操作控制界面如图6所示，主要包括光源控制模块、采集参数设置、工作台控制器参数设置、实时显示模块。
4实验结果
本文所研究的显微镜实验装置如图7所示，鉴于稳定性的要求，加工了三维支架，保证了绝对水平和垂直。为了方便寻找细胞，将分光镜分离的另一束光成像在CCD上，并且在工作台下方安装了粗调X，Y两个方向的底座。
实验中所采用的样品是老鼠脑细胞，细胞的平均尺寸约为10 μm。将表1中的参数输入软件中，完成图像扫描，可获得如图8（b）所示的共焦扫描图像，并与蔡司宽场显微镜对该细胞拍摄的图像进行对比，如
5结论
本文研制的基于工作台连续运动的LCSM系统，完成了系统控制和数据采集的任务，利用有限连续采集模式，解决了机械控制与数据采集难以同步的问题，并在此基础上完成了软件系统的开发工作。与传统的多帧取平均扫描方式相比，大大地提高了成像速度。本文所述的实验结果是在纳米位移台单向扫描方式下获得的，若纳米位移台双向重复性好，能够实现双向扫描，还可以进一步提高成像速度。
参考文献：
[1]于彦华，邢达.激光共焦扫描显微镜及其在生物学上的应用[J].激光杂志，1999，20（6）：35-38.
[2]SHEPPARD C J R，WILSON T.Depth of field in the scanning microscope[J].Opt Lett，1978，3（3）：115-117.
[3]STREIBL N.Threedimensional imaging by a microscope[J].Opt Soc Am，A，1985，2（2）：121-127.
[4]BERTERO B，ME C D，PIKE R.Analytic inversion formula for confocal scanning microscopy[J].Opt Soc Am A，1987，4（9）：1748-1750.
[5]张运波，侯文玫，句爱松.基于数字微镜器件的共焦显微镜的设计与实验[J].仪器仪表学报，2011，32（9）：2109-2113.
[6]CARLSSON K.Scanning and detection techniques used in a confocal scanning laser microscope[J].Journal of Microscopy，1990，157（1）：21-27.
[7]周拥军，陈德强，黄浩文，等.共聚焦激光扫描显微镜扫描系统研制[J].光学 精密工程，2002，10（6）：582-587.
[8]缪洪波，胡翔宇，周瑛，等.二维扫描共焦显微镜的研究[J].光学仪器，2003，25（1）：38-44.
[9]LIANG M，STEHR R L，KRAUSE A W.Confocal pattern period n multipleaperture confocal imaging systems with coherent illumination[J].Optics Letters，1997，22（11）：751-753.
[10]JIANG S H，WALKER J.Differential highspeed digital micromirror device based fluorescence speckle confocal microscopy[J].Applied Optics，2010，49（3）：497-504.
[11]KAWATA S，ARIMOTO R，NAKAMURA O.Threedimensional opticaltransferfunction analysis for a laserscan fluorescence microscope[J].Opt Soc Am，1991，8（1）：171-175.
[12]WILSON T，CANLINI A R.Size of the detector in confocal imaging systems[J].Optics Letters，1987，12（4）：227-229.
扫描工具 篇6
在目前的信息技术课教学实践中,学习软件的操作和训练计算机操作技能占有很大的比重。但是随着科技的进步,计算机软件的操作越来越简单化。学生不需要教师的讲授,也可以掌握这些基本操作。如果仍然坚持各种软件的基本操作技能教学,课程就会失去了存在的价值。这是信息技术课程面对的困惑。因此,促进课程的发展,使之适应社会的需求。这对于信息科技课来说越来越重要。
软工具是什么
在信息科技的教学中,笔者经常会使用作品教学法,让学生利用网络获取的素材来完成一件作品。不过,不少学生只是把网络上的素材直接复制粘贴到作品中,这样的学生作品的质量并不高。也就是说,在“获取信息,甄别信息—处理信息,形成观点—完成作品,表达观点”的作品创作过程中,更深入地加工信息十分重要。这首先需要提高学习者的甄别信息的能力。当学生知道了如何从网络搜索信息后,还需要进一步明确如何对获取的信息进行筛选:删除不需要的信息,保留需要的信息;记录原始来源,以便需要时进行查找等。
对于初学者来说,这是一个复杂的过程。为了帮助学生顺利完成相关的任务,教师设计了这样一张表格(如下表)。
◇“序号”栏中填写的是信息的编号。用以方便排序与统计。
◇“信息”栏中需要填写的是从网络上搜索到的有用信息。这些是直接获取的素材。
◇“处理后的信息”栏中填写的是对“信息”栏进行筛选后的信息(删除不需要的信息),这些是经过初步处理后的信息。
◇“来源”栏中记录的是“信息”栏中信息的原始来源。来源可以为进一步深入分析、处理提供依据。
这虽然只是简单的一张表格,完成的只是简单的信息筛选处理,但会让作品出现很大的变化。更为重要的是,当学习者养成了这样的信息分析、处理的习惯后,信息处理能力能有真正的提高。这种能力的提高不仅仅会体现在完成信息技术课的作品中,还会体现在生活、学习的各个方面。
在信息科技课的教学中,演示是经常使用的一种教学方法。但是在教学中,常发生这样的问题:不管教师怎么演示,学生实践时,总有一些学生会问接下来做什么。为什么学生记不住呢?原因在于人类大脑的短时记忆容量是有限的,大概是7±2。也就是说,有些学生最多只能记住5个步骤。事实上,计算机的操作步骤很多时候远远超过5步。那怎么办呢?
为此,笔者首先对音频处理的操作过程进行了归纳,然后用流程图的形式表示出来(如图1)。
……
这些类似的工具物化形态并不突出,但都有着加强信息的获取、处理、行动等环节的作用。我们把这类工具称为“软工具”。
软工具就是一个可以帮助我们在信息过程各环节更好地处理信息的工具。信息过程包含四个环节:信息获取、信息传递、信息处理、信息执行。[1]在信息获取环节,它可以帮助我们从大量的信息中收集需要的信息,选择出重要的信息,记录需要的信息;在信息传递环节,它可以帮助我们将信息处理的结果转化为可见的文字、图表等形式,以方便交流;在信息处理环节,它可以帮助我们对信息进行分类、比较等处理,使信息易于理解;在信息执行环节,它可以帮助我们对信息进行编码,便于信息发挥效用。
软工具的分类
依据外在形态的不同,可以把软工具分为3大类:语言文字类、图形类、表格类。
1.语言文字类软工具
可以以问题或填空的形式,给出提示,帮助学习者更好地分析信息(如下页图2)。
提示语可以提示学生在面对照片或图像时如何进行分析,可以从哪些方面着手进行分析。黑板中的板书可以展现出来本课学习的要点和相互关系。这样的文字对于活动和教学来说,起到了工具的作用,是文字形态的软工具。
2.图形类软工具
善于表现信息的结构与关系、范畴与层次。常见的有流程图、概念图、思维导图、鱼骨图……图1音频处理的过程,是流程图形式的软工具。类似的图形类软工具有很多种(如下页图3)。
科学课中可以利用维恩图对知识进行分类,帮助学习者更深入地理解知识;在研究性学习活动中使用四象限分析图可以更好地进行时间管理……这样的图形对于活动、教学来说,起到了工具的作用,是文字形态的软工具。
3.表格类软工具
一般用于甄别、评价信息,分类、整理信息等。常见的有T型表、左手栏等(如图4)。
不管软工具的外在形态是文字、表格,还是图形,它都是以培养学生的信息处理能力、思维能力为目的的工具。[2]
软工具的特点
软工具是一种特殊的工具,它的特点之一是可视化,看得到而摸不到。借助软工具,把原来隐性的、更深层的信息显性化。
如果把一张照片放在一个学生的面前,他能够告诉你他从照片中获得了哪些信息,尽管有的学生获得的信息比较多,有的学生获得的信息比较少。如果你再问他是如何获得这些信息的,他也许无法说出来,因为分析照片的过程是在大脑中自动完成的。有的时候甚至过程很短。但是这种能力是非常重要的,而且是可以培养的。
“分析照片”的提示语这个软工具,本质上就是总结和归纳了专家们在分析照片时会考虑的一般性问题,把专家们分析照片的过程显性化,然后提供给新手们进行使用。新手们借助这个软工具,就可以像专家一样对照片进行分析,从中获得更多的信息。这样的转变有利于学生进行模仿,从而掌握该方法。
软工具还具有支架的作用。所谓支架,原是建筑行业的术语,又译作“脚手架”。本文中意为教师根据学生的需要提供的软工具,并在他们能力增长时撤掉软工具。
比如,学生在初次接触照片分析时,往往不知道该如何着手进行分析,不知道可以从哪些方面进行分析。教师给学生提供软工具(“分析照片”的提示语),相当于给学生一个支架,使学生能够更好地对照片进行分析,能够从照片中获得更多的信息。
扫描工具 篇7
近几年来,不断有报道称研制出可以探测皮下静脉位置的扫描显示装置[1,2]。以前人们在进行静脉穿刺或者采血时,往往是凭借肉眼和经验去辨别静脉的位置,然而在针对肥胖者和小孩时往往成功率较低[3,4],不仅给他们带来了肉体上的痛苦,往往也给他们带来了一些心理阴影。而静脉扫描显示装置的出现,可以有效地帮助医护人员快速、准确地定位病人的静脉位置。
以往大家多采用的方法是使用CCD将皮肤图像拍下来,并进行图像增强处理,再将处理后的静脉图像通过显示屏显示出来。而由于显示屏和操作面(皮肤表面)不在一起,在操作和观察上存在一定的不便,所以本文提出的静脉扫描投影装置可以将扫描得到的静脉图像重新投影到患者的皮肤表面,极大地方便了医护人员。
1装置基本原理
静脉扫描投影装置建立在血管对近红外光的吸收能力远强于皮肤的其他位置[5]这一理论的基础之上。 所以我们可以利用近红外光对患者的皮肤进行扫描, 检测皮肤反射回来近红外光的光强大小来判断对应的位置有无血管,并在同一位置投影出是否存在血管的图像。
静脉扫描投影装置的原理图如图1和图2所示。它主要由以下6部分组成:1可见光波长(650 nm)激光器:用来在患者皮肤表面投影显示静脉血管图像;2近红外光波长(780 nm)激光器:为主动探测患者皮肤表面静脉提供光源;3一块二维的谐振振镜,用来将激光扫描到患者的皮肤表面一块矩形区域;4耦合光路,负责将可见光和红外光耦合到同一光路中, 便于扫描镜的反射;5一对PIN光电二极管,接受皮肤表面反射的近红外光,判断是否被血管吸收;6整个系统的控制电路。其中2和5负责对血管的探测, 1和3完成对血管的重新投影。
其中2为一个恒定发光的激光器,它以一个恒定的功率发射一路近红外光,通过二维扫描镜反射到皮肤上。如果照射的点恰好存在血管,那么PIN所检测的反射信号就相对弱了许多。经过一帧的时间,扫描镜会使近红外光扫描完整个扫描区域,一对光电二极管PIN5则会接收到一串与血管位置相对应的电平信号,使用一对PIN主要是为了消除探测的整个光强由探测位置引起的不均匀性。将所接收到的反射信号通过控制电路的处理和运算,得到的结果用来控制可见光激光器的工作。如果所照射的位置没有血管,则点亮激光器;如果有血管,则熄灭激光器。4是一块半透半反镜,用来将两路激光耦合到同一光路中,便于扫描镜的反射,并且两个激光照射的是皮肤上的同一点。
容易理解,整个系统的工作分为激光探测[6]与激光投影这一对相反的过程。一个是从扫描面上获取不同光强的信号,一个是将不同的光强信号投影到投影面上,而由于共用同一块扫描镜,二者在图像的时序和位置上是一样的。
2二维扫描振镜原理与设计
MEMS二维扫描振镜是静脉扫描投影装置中的核心器件,可以说它直接决定了装置的准确性和可靠性。
我们在此所采用的振镜的驱动方式为静电驱动。 静电驱动方式具有结构简单、功耗低、谐振频率高及制备技术与集成电路工艺完全兼容等优点,是国内外许多科研单位的研究热点[7]。它是利用平行板电容或梳齿电容间异性电荷间的库仑力,通过专门设计的特定结构驱动微扫描镜进行扭转[8]。静电驱动二维谐振振镜的基本原理如图3所示。
从振镜的原理图中可以看出,两组梳齿呈垂直排列,分别负责振镜两个维度的振动。另外,在与梳齿垂直的方向上还有两对扭转梁:振镜的扭转梁连接到可动框架上,给振镜提供转动轴点;可动框架的扭转梁连接到固定框架上,作为可动框架的转动轴。
当对静梳齿和动梳齿施加电压时,动、静梳齿间会产生电场力,使得动梳齿朝向静梳齿运动,于是会带动镜面发生扭转,当动静梳齿移动到最近位置时, 二者间垂直方向的电场力消失,但此时由于惯性的作用,动梳齿会继续运动并远离静梳齿。此时撤去电压,振动面会因为扭转梁的形变恢复力而减速直至停止。这时再施加电压,动梳齿重新向静梳齿运动,完成一个周期的振动。
3FPGA处理算法设计
以往的设计中往往是将一整幅皮肤表面图像通过CCD探测后,再进行图像增强处理[9,10];或者直接按照给定的阈值逐个点判断。这些算法都有一些缺点和不足。我们这里利用二维谐振振镜扫描的特点重新设计了一套算法,在系统原理不变的情况下,优化了整个系统的处理流程。
在算法中,我们采用了FPGA中常用的流水线处理方式,充分利用了FPGA的资源,节省了处理时间,提高了效率;同时采用了在图像处理中广泛使用的滑动窗口方式,不需要对数据进行整体重新采集,而只更新窗口内的数据,同样提高了FPGA的处理效率。
具体说来,其中红外光恒定发光,照射到手背上。一对PIN探测器接收从手背上散射的红外光, 并将信号传给FPGA外围的ADC。FPGA以一固定的时钟访问ADC,采样ADC输出的数据。至于采样时钟,要求和可见光激光器的控制时钟相同。接着FPGA会对采样后的数据进行处理。具体的处理过程为:FPGA采样ADC的数据100个后,可以对这100个数据样本进行直线拟合,并根据拟合的直线来判断第51个点是不是血管点,用0或者1表示,存进FIFO中;接着FPGA采样第101个点,把第一个点的数据踢出,这样就还是100个点,根据这100个点来判断第52个点是不是血管点,再将算出的结果存入FIFO中… 这样的流程走完一帧图像的时间,再接下来当振镜回归到刚才第51个点的位置时,照样从ADC中采样一个数据,拟合第2个点是不是血管,同时将刚才FIFO中存的第51个点是不是血管的01信号通过可见光的激光器打在第51个点的位置。就这样,每经过一个点,ADC采样一次,并将数据交给FPGA处理,处理的数据存进FIFO中,同时FPGA从FIFO中取出1 bit的数据,用来控制激光器的开关……这样的流程一直下去,就成了连续工作的静脉扫描定投影装置。
值得强调的是,整个处理算法的优化都在FPGA代码中改进,静脉扫描投影装置的设计和搭建与传统的处理方式没有任何差别。另外,由于严格按照时序关系来扫描信号,投出图像,只要扫描点和投影点的时间间隔相隔一帧时间的整数倍,我们就不用去管点会投影到哪里、是否能“打得准”,而实际上肯定是准的。
4器件选型与实验效果
在实验中,我们使用ALTERA的EP2C8Q208C8N作为我们的核心FPGA芯片,外接50 MHz的晶振时钟源,通过倍频可以获得100 MHz的时钟。另外选择的高速ADC为AD9280,它的采样速率可以达到32Msps,采样精度为8 bit,足以满足我们的设计需求。 在内存的选择方面,由于FPGA内部资源足够,不需要外接存储芯片。同时,我们采用改进的激光器驱动电路,使之可以同时根据两路不同信号,调制两个激光器。并将两个激光器(650 nm和780 nm)通过光纤耦合成一个光路输出。
我们用示波器测量反射的信号强弱,可以发现在激光扫到血管时,信号有一个明显的“陷落”,这个陷落就是因为血管吸收了更多的红外光,导致检测的信号变弱。从图6可以看出,在没有检测到血管时, ADC采样的电平值约为4.34 V,检测到血管后,采样电平约为3.4 V,信号强度有一个0.94 V的跳变,这样的电平在经过AD转换后经过FPGA的处理,很容易判断出这里是静脉的位置。
由于所采用的振镜性能的限制,我们的扫描频率和分辨率调的很低,而且画面还有略微的闪动。但是效果仍是非常明显的,测试者手上的静脉图像清晰可辨,并且随着测试者手的移动,显示出静脉的位置也很流畅的跟着移动。这说明利用二维扫描振镜进行静脉扫描投影是完全可行并且很有应用前景的。
5结论与展望
扫描工具 篇8
三维扫描技术作为获取空间数据的有效手段, 以其快速、精确、无接触测量等优势在众多领域发挥着越来越重要的作用。随着逆向工程技术的快速发展, 通过非接触测量获取产品外形数据的三维扫描技术在产品制造中的作用越来越显著, 其技术的广泛应用可以极大地提高产品的生产效率, 加快工业产品的创新速度。
由于外界环境、扫描设备本身以及扫描策略选择不当等因素, 扫描获取的点云会存在不同程度的缺陷, 以致影响后续的逆向建模精度。为减少人为因素对点云数据采集的影响, 应有效采用不同的扫描策略。
1 三维扫描仪扫描原理概述
三维扫描仪器主要有接触式的三坐标测量机、非接触式的激光扫描仪和光栅扫描仪3类。三坐标测量精度较高, 适合测量如整车框架类的大尺寸物体, 但其扫描速度慢, 需要花费较长时间;激光扫描仪扫描速度快, 便携, 精度高, 可对如建筑物这类的大型物体进行扫描, 但其价格较高;本文研究中的扫描设备为拍照式光栅扫描仪, 速度快并且操作简单、价格低, 获取的点云杂点较少, 适合工业小型产品的测量, 但其精度一般低于激光扫描仪。
2 产品贴点的扫描策略
要完整扫描一个物体, 往往要进行多次、多视角测量, 才能获取完整的产品外形点云。
光栅扫描仪系统的内置软件, 能支持不同的视角拼合。扫描中系统可以利用粘贴的标志点来识别坐标位置, 进行自动拼接并自动删除重复数据。
产品贴点比较适合剪毛器类的宽厚曲面产品, 如图1所示。工件需要多角度的扫描才能将所有特征区域完整呈现, 扫描时可以利用扫描软件的标志点自动拼接技术, 标志点随机贴在工件上, 采用垫块等辅助工具对工件进行空间角度变换。不同空间角度扫描只需彼此之间有3个以上公共点, 系统便能自动将所有数据精确地拼接在一起。
产品贴点策略如下:1) 相邻两次测量之间, 最好有4个重合的标记点, 才能保证拼合顺利;2) 标记点的排列应避免在一条直线上, 且不能呈等边或等腰分布;3) 标记点之间的距离应该互不相同, 高低错开, 不能贴成规则点阵分布。
3 转台贴点的扫描策略
转台贴点比较适合安全锤类的较薄的曲面产品, 如图2所示。转台贴点仍然是利用扫描软件的多视角拼合技术对片状点云自动进行拼接, 与产品贴点不同的是, 把协助软件识别坐标的标志点粘贴在转台上, 利用转台的旋转变换空间角度实现自动拼合。与产品贴点相比, 在转台上贴点不会破坏工件本身的完整性, 后续点云不会产生空洞。但转台贴点必须对产品进行两次扫描, 然后在geomagic wrap等专业软件中进行点云拼接才可获取完整点云。
转台贴点策略如下:1) 相邻两次测量之间, 至少要有3个重合的标记点, 才能保证拼合顺利;2) 产品需要固定在转台上, 扫描时与转台保持相对静止;3) 转台上的标志点的排列应是随机、无序的, 避免出现对称或规则分布;4) 产品最好小角度倾斜安放, 较易获取完整的点云。
4 数控转台自动扫描策略
数控转台自动扫描与前两种策略不同, 不是利用标志点协助数据拼合, 而是预先设定每次拍摄时自动转台的旋转角度, 利用角度坐标对点云进行拼合, 如图3所示。数控转台的操作简单, 但测量时会更多地受到转台大小和旋转精度的限制。采用数控转台无法一次完成产品的完整扫描, 一般需要分2次或多次扫描, 再利用专业的点云处理软件进行拼接处理。
数控转台自动扫描策略如下:1) 自动扫描幅数一般设置在6~12幅之间, 以免点云量过大;2) 在扫描过程中必须保证产品相对于转台的绝对静止, 可使用工业黏土等进行固定;3) 转台和扫描仪之间的距离要调整准确, 产品占扫描可视区域1/2~3/4为宜。
5 结语
点云质量决定了逆向建模的速度和精度, 除了设备和软件因素之外, 采用合理的扫描策略是获取高质量点云的关键。通过对玩具和日用小家电类产品的外形扫描研究, 采用本文提出的优化扫描策略较易获取高质量的点云数据。
摘要：采用光栅三维扫描仪, 针对不同形状的小型产品进行扫描分析, 对产品贴点、转台贴点及数控转台自动扫描3种扫描策略进行比较, 总结出最佳扫描最佳策略。
关键词：光栅扫描仪,产品贴点,转台贴点,数控转台
参考文献
[1]董秀军.三维激光扫描技术及其工程应用研究[D].成都:成都理工大学, 2007.
扫描工具 篇9
G公司,是某大型集团公司下属的分公司,属于国家特大型制造企业。G公司是全国范围内较早进行大规模票据(银行承兑汇票)融资的企业,从1999年开始,一直将衍生金融工具的运用作为企业资金管理的重要内容。
一、金融衍生工具在G公司的作用及影响
第一,衍生金融工具的运用可以规避或减少企业融资中的财务风险。衍生金融工具的杠杆效应可用于规避风险,规避风险也是人们设计衍生金融工具的初衷。
G公司在1999年因兼并某企业带来了巨额日元外债。长期以来,日元汇率大幅度的波动,给G公司的经济效益造成严重影响,如:2001年汇兑收益7691万元,2002年汇兑损失4050万元。在确认不能提前还款的情况下,又为了防止这种汇率变化带来利润的大起大落,G公司从2001年就开始探讨日元保值业务。有单纯的利率互换、货币置换、期权,也有混合的方案。
以其中一个带敲出条款的货币置换方案为例:就是在直接的货币置换方案基础上,附加一个敲出条款。交易双方事先确定一个汇率水平作为下限,如果市场汇率水平从未达到下限,交易双方将按照一定的汇率水平和利率水平,将不同币种、不同利率的债务进行互换。但是如果市场汇率水平一旦达到下限,则该货币置换行为终止,交易双方不再承担任何的责任与义务。该方案最终的效果就是用大约200万元的成本将汇率风险控制在可承受的范围内。
通过对几十种日元债务保值方案的对比分析后认为,这些保值方案虽然能在一定程度上规避日元汇率风险,但却在有限的汇率风险防范范围内增加了美元的汇率、利率风险,这种风险的转移起不到真正的保值作用,无法规避日元债务风险。而在当时人民币升值压力大,人民币兑美元的汇率有变动的可能性,如果实施以上保值方案,日元汇率风险转化为美元汇率、利率风险,达不到规避汇率风险之目的了。所以,G公司认为做保值不如不做任何动作,毅然放弃了执行保值的念头。几年后的2005年7月21日,人民币果然升值了,证实了当时的预测。虽然在放弃保值方案后的几年仍有波动,但由于后期人民币升值,总的汇兑收益大于汇兑损失,达到了风险控制的预期效果。
第二,金融工具为筹资提供了更为灵活有效的手段,同时也降低了筹资成本。如在2002年,G公司利用美元利率持续走低的形式,通过借内债还国外银行的美元贷款,将接近7.5%的固定利率换成LIBOR+0.6%(当时仅为3%)的浮动利率,大大降低了成本,节约财务费用支出约6000万元。另外,在人民币短期筹资方面,保理业务、商业发票贴现等业务都是应企业的融资需求产生的衍生金融工具,都能在降低筹资成本方面起到推波助澜的作用。
第三,衍生金融工具为企业提供了获取额外收益的可能性。在2006年人民币持续升值的前景下,G公司运用无本金远期外汇交割(NDF)原理,结合进口原油支付款项,与银行合作共同推出了“资金代付及组合式远期购汇业务”,在单纯支付原油款项的同时,赚取汇兑收益。具体原理及程序如下:
在企业需要对外支付进口货款时,银行根据当日NDF报价和美元Libor利率测算该笔交易的到期损益,如果市场条件适合,企业按当日银行售出价存入银行与进口货款等额的人民币,银行代企业以美元形式对外支付货款;同时银行将企业存入的人民币资金视同按同期限同档次的人民币定期存款利率计算利息(实际上企业已用该笔资金支付了进口货款),并根据代付当日的美元贷款利率计算代付美元资金利息,企业同时向银行进行组合式购汇,即企业买入无本金交割远期外汇N D F并授权银行在交易到期日办理相应的即期售汇。
在交易到期日(交易期限最长不超过一年),银行根据上述交易中企业人民币资金定期存款本息与美元借款利息及N D F业务的价差,将盈余的人民币资金划回企业的人民币帐户,即企业节省的成本=人民币存款本息收入-购汇偿还美元借款本息+折算成人民币的N D F损益。
由于该种业务的风险基本锁定,且可以在支付原油款项的同时可预知远期交易收益程度,不需增加额外的资金占用,G公司决定操作该业务。仅2006年10月当月G公司通过该种业务就获得收益1 3 8万元,并成为集团公司内部实施N D F业务的首家试点单位。
2008-2010年,G公司还操作了敞口及非敞口的美元贷款、境内外贸易融资、国内保函、电子票据等金融工具和衍生金融工具,为企业节约财务费用上千万元,真正达到了通过资金管理要效益的目的。
二、通过G公司的实践,谈几点选择衍生金融工具的启示
(一)正确认识风险
首先,衍生交易是转嫁风险而不是消除风险,衍生金融工具派生于基础金融产品,它的风险控制机制是通过将基础金融产品可能产生的风险转移给愿意承担该风险的另一方,使基础金融产品持有人得以减小风险、控制自身风险,达到保值目的,而非彻底消除基础金融产品风险。
其次,风险不能完全转嫁,只是将风险控制在可以承受的范围。风险是指某种事件发生的不确定性;可以是损失,例如上面的日元保值方案;也可以是收益,例如上述N D F的运作。
再次,衍生金融工具在被用作避险工具时,存在可能放大风险的副作用。一旦市场发生意外走势,风险无法对冲时,可能形成风险放大效应。
这些正如上述日元带敲出条款的保值方案一样,由日元的风险转嫁为美元的风险;由于其有敲出点汇率的限制,注定风险不能百分之百消除;随着当时人民币升值和美元汇率已走进低谷的预测,美元的汇率和利率风险可能会更大。
(二)合理进行市场预测和分析
金融市场变化莫测,但在很大程度上受国际国内政治、经济的影响,在用衍生金融工具之前,要对金融工具的对象和利率、汇率等变化趋势进行充分分析和合理的推断,确定前提条件。仍然以上述日元保值一事为例,在当时的环境下,且日元债务天生条件苛刻,放弃、不作为也是在充分研究后的一种慎重的选择。而进行NDF业务的操作也是在合理判断人民币升值走势的情况下操作成功的。
(三)结合企业风险承受能力,充分进行方案测算,科学评估方案效果
企业的情况千差万别,所以在选择衍生金融工具时,要首先搞清楚企业的状况、需求和目的,充分考虑企业的承受能力和进行衍生金融工具操作的必要性。企业选择衍生金融工具的主要目的就是避险与获利。企业作为衍生金融工具交易的参与者,从某种程度上说,处于缺少专业技能和“信息不对称”不利地位,因此应充分考虑自身的避险需要和风险承受能力,始终坚持以控制风险为目的。然后充分进行引入衍生金融工具后的方案测算,科学、合理地评估方案效果,以供企业决策。上述日元保值和N D F业务操作的环境、目的完全不同,也导致了不同的结果。
(四)风险和收益相匹配,正确对待决策结果
由于衍生金融工具属于金融资产的范畴,而金融资产的时间性特征和不确定性特征意味着任何金融工具的都是要付出成本和存在风险的。所以在运用中,要注意风险和收益的匹配,对执行与不执行、运用与不运用金融工具或衍生工具在不同的环境下答案不同。上述日元的不作为也是风险和收益不匹配,正确决策的结果。所以,企业在考虑选择金融工具和衍生金融工具时,要“有所为,有所不为”。
摘要：近些年,金融工具及衍生金融工具在企业得到广泛的运用,而每个企业各有不同。本文结合企业实际运作的经验,探讨金融工具如何在企业中运用,及所得到的启示。
关键词：金融工具,企业,运用及启示
参考文献
[1].李继红、谢沂,《衍生金融工具在企业财务管理中的运用》,慧聪网,2004年2月。
[2].唐文光,《论衍生金融工具在企业筹资管理中的运用》,2007年11月。
[3].熊剑,金融市场、金融工具与风险管理讲义。
生命的工具 篇10
这些工具都是我的叔叔从他的父亲那里继承下来的。祖父可以说是这个小镇的第一批建设者，这些工具为小镇的建设立下了汗马功劳。初夏时，叔叔家建了一个新车库，这些工具还被派上了用场。表弟轻轻地拿起一把扳子，我仿佛看到了三代人的时光从上面缓缓流过。
工具可以帮助我们建设一个美好的世界。用它们我们可以搭建一个温暖而好客的家。工具帮助我们实现理想，摆脱恐惧、偏见与穷困。
工具也可以有另外一层含义：我有一个朋友是教17世纪英国文学的，他居然拥有几本属于那个时代的很薄的书。这些可以作为研究工具的书被我的朋友珍藏在他的书柜里，从来舍不得使用。因为这几本书的所有权已标志着我的朋友在这一领域的地位。几乎出于同样的原因，我的另一位从事医学研究的朋友收藏着一本1886年出版的医学书籍，书中有一章竟是描述“吸血鬼”的。
记得我在他乡刚开了一间家具店时，父亲送了我一台电动刨床。刨床是父亲年轻时帮祖父母开家具店时买下的，由于年头太长了，已不太好用。它开动时发出的噪音居然把我们家的狗都吓晕了。
现在我完全有能力买一台最新型的刨床，但我还是坚持用这台旧的。每当开动它的时候，脑海中总浮现出童年时第一次拿起螺丝刀修自行车的那一幕，它使我永远保持着一种对工具的热爱。
扫描工具 篇11
1 材料与方法
1.1 材料
本研究选用美国GE公司生产的Light Speed 16CT作为实验用机,该设备性能稳定,图像质量好,在临床上广泛使用,具有一定的代表性;性能体模选取美国体模实验室(AAPM)生产的Captain500作为标准体模。
肺是人体呼吸的重要器官,其内部为富含空气的空腔组织,其密度相差较大。肺CT的临床诊断主要要求有高的细节显示能力,即高的空间分辨率。由于本身组织密度相差较大,其密度分辨率无特殊要求。
1.2 方法(1)
在扫描床上正确放置Catphan 500体模的Catphan528和Catphan 515体模,使用140 k V/20、30、40、50、200 m A和层厚分别为1.25 mm和10 mm扫描,获取高对比度下分辨率图像和低密度分辨率图像,调节到最佳的窗宽窗位,记录肉眼看到的高分和低分值,并与国家CT检测验收标准(高低比度分辨率≥5LP/cm,低对比度分辨率≤7.0 mm@0.5%)[7]的要求进行比较,记录下符合标准的最低扫描条件值。
(2)选择2009年8月-12月有咳嗽、咯痰、咯血等呼吸道症状且X线胸片发现病灶的志愿者60例,分别采用标准条件和步骤(1)获取的低剂量最佳条件进行肺部常规扫描,采用热释光剂量计(TLD)放置人体敏感部位的体表对应部位,测试病人的皮肤受照剂量,获取图像。
(3)对获取的扫描图像打印胶片,遮挡扫描条件,分别请两名从事放射科影像工作10年以上的资深医生对获取的图像进行盲评,分辨图像的细节,进行评价。
2 结果
扫取性能体模,采用140 k V和分别为200 m A、50m A、40 m A、30 m A和20m A进行扫描,对获取的图像调节合适的窗宽窗位,记录读取的关键性能参数,经过比较140 k V,30 m A为合适的低剂量扫描参数。获取的图象如图1所示。左侧两个图为140 k V/200 m A扫描获取的高对比度分辨率和低密度分辨率图像,采取STND标准重建算法重建,获取的高对比度分辨率为8l p/cm,低对比度分辨率为4 mm@0.5%;右侧为采用140k V/30m A低剂量扫描获取的图像,其高对比度分辨率为7lp/cm,低对比度分辨率为7 mm@0.5%,均满足国家CT检测标准(高对比度分分率≥5l p/cm,低密度分辨率≤7mm@0.5%)。考虑到肺为空腔组织,其实际密度要小于模体组织,故其实际扫描特性应优于模体组织。
对于6 0名志愿者分别进行1 4 0 k V/2 0 0 m A和140k V/30m A扫描,部分结果如下图2所示。图2分别罗列同一病人肺窗和纵隔窗不同扫描条件图像,左侧为常规剂量获取的肺窗和纵隔窗的图像,右侧为140 k V/30m A低剂量扫描获取的肺窗和纵隔窗图像。从图中可以看出两种剂量扫描获取的肺窗图像在细节上没有差异,而纵隔窗低剂量获取的图像颗较粗,感觉上略逊于常规剂量扫描的图像。
扫描的图像打片后遮盖扫描条件,邀请两位临床一线工作的资深影像学医师进行盲评,阅片。
对两个医师的可诊断和不能诊断的结果进行合并后,评价其一致性,一致性良好。
对照组诊断原发性肺癌19例,转移性肺癌12例,肺结核3例,肺炎14例,正常15例;实验组诊断原发性肺癌17例,转移性肺癌11例,肺结核3例,肺炎15例,正常14例。
3 讨论
(1)有效的降低了病人的吸收剂量[8]~[11]
目前由于CT引起的医疗X线照射已经占到了整个医疗辐射的70%以上,也是引起医疗照射二次损伤的主要原因。通过降低扫描的参数,可以有效地降低病人受照剂量。本研究中使用常规条件140 k V/200m A扫描的病人其剂量长度乘积(DLP)在200.88~347.13 m Gy*cm之间,而使用140 k V/30m A低剂量扫描DLP在32.26~50.74m Gy*cm之间,仅相当于常规剂量水平的10%~20%,可以有效地降低病人由于X线照射引起的辐射不确定效应,最大限度地保护了病人的人身安全。
(2)降低设备损耗,延长球管的使用寿命
X线是由高速运行的电子流撞击阳极靶面后产生。CT球管的寿命受曝光次数和每次曝光时毫安秒多少的制约。曝光次数多,CT球管阳极靶面受撞击的次数多,球管的受损几率大。扫描时使用的m As高,高速运行的电子流对靶的撞击面积增大,球管受损几率及损害程度相应增加[12]。曝光时间和次数相同,高m As扫描对CT球管的损害无疑大于低m As扫描。螺旋CT机球管常处于高速旋转且扫描时持续曝光的状态,一般都具有热容量限制。如果CT扫描时m As过高,可致CT球管的过热几率增加,损耗加大,从而加速球管的老化,进而降低图像质量。本组资料显示相同肺部扫描长度(220mm),低剂量(30m A)螺旋CT扫描的总m As为550m As,常规剂量(200m A)扫描为3521m As,前者仅为后者的15.6%。由于低剂量扫描总m As减少,扫描时CT球管发生过热的几率相应减小,利于延长其寿命,从而降低检查成本。
(3)图像的亮度
采用低剂量扫描后,因为X射线的量是与曝光的m A成正比的,m A降低,导致从球管的出射X线量显著降低,从而使图像在同等窗宽窗位下亮度降低,读片的医师在一开始会不适应,习惯后无问题。
摘要：目的本文研究了CT低剂量肺扫描最佳条件的选取。方法使用CT性能体模,分别进行140kV与20/30/40/50/200mA扫描,对扫描到图像的密度分辨率,高对比度分辨率进行检测,选取符合国家CT检测标准的图像进行比对,获得符合图像标准的最佳扫描条件;对60例病人分别进行常规剂量扫描和最佳低剂量扫描,记录扫描剂量,请两名资深医生对获取的图像进行盲评,获取结果。结果肺CT低剂量扫描可有效地降低病人的剂量。结论140kV/30mA是进行肺肿瘤CT低剂量筛查扫描的最佳条件。