胎心监测范文
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篇1
【关键词】 胎儿; 电子胎心监测; 宫内窘迫
中图分类号 R714.5 文献标识码 B 文章编号 1674-6805(2016)4-0060-03
doi:10.14033/ki.cfmr.2016.4.034
胎儿宫内窘迫是指胎儿在子宫内因为缺氧而使其健康受到威胁的一种紧急状态,其临床表现是羊水污染以及胎心率改变[1]。发现或者处理的不及时会导致胎儿甚至新生儿的窒息,更严重的甚至会引起死亡。电子胎心监护是一种比较简便的胎儿心脏活动监测方法,它是以电子检测技术来对胎心或者胎心与宫缩的关系进行持续性检测的一种临床诊断技术,这种方法对胎儿无影响,临床使用广泛,具有较高的临床价值[2]。本文运用电子胎心检测技术监测283例单胎头位孕妇的胎儿宫内窘迫发生情况,并对临床检测结果进行分析,现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2015年1-6月某院产科的283例孕妇为研究对象,年龄22~40岁,平均(27.9±3.9)岁,孕周为33~42周。其中初产妇205例,经产妇78例。所有研究对象均无血液疾患、心脏及肾功能不全等疾病历史。根据检查结果,阳性组、阴性组、可疑组的研究对象分别为15、36、232例,三组的平均年龄分别为(30.8±2.1)岁、(31.6±6.4)岁和(27.6±3.9)岁。三组患者的一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 检查方法
参与本次研究的孕妇均采取的是左侧卧位方式,采用统一标准的胎心监护仪进行检查[3]。所有孕妇在检查前均未使用任何药物,并拒绝空腹检查。监察室干净整洁,无杂音,将孕妇头部微微抬高,采用飞利浦M1351A胎儿监护仪进行检查,将超声探头涂耦合剂后放置于腹部(胎心音区),并用腹带固定。检测时间为20~40 min。走纸速度为3 cm/min,在描记胎心率的同时,当孕妇自己感觉到有胎动发生时,用手按胎动描记按钮在纸上作出记号。
1.3 评价标准
根据检查结果,将研究对象分为阳性组、阴性组以及可疑组三组。阳性组:出现超过10 min以上的胎心过速或过缓(胎心率变化≥1800次/min或≤100次/min);出现重度变异减速或反复出现晚期变异减速;胎动时无胎心率加速。阴性组:无应激试验检查未出现显著的异常,胎心率在正常范围内,无晚期减速,偶见变异减速,超过2次的胎心率加速且持续时间在15 s以上,幅度超过15次/min。可疑组:无应激试验时出现了轻度异常,尚未达到阳性确诊标准,前期胎心减速出现较多,偶出现晚期及轻中度变异减速[4]。
对新生儿评分(Apgar评分)进行统计,10分为正常胎儿;7分以下为轻度胎儿窒息;评分低于4分为重度窒息。胎儿宫内窘迫标准,(1)新生儿窒息,即1 min Apgar分数≤7分。(2)羊水Ⅱ度污染+脐动脉血气分析提示酸中毒(pH
1.4 统计学处理
采用SPSS 16.0软件对所得数据进行统计分析,计数资料以率(%)表示,比较采用字2检验。P
2 结果
2.1 三组患者羊水污染情况、Apgar评分及胎儿窘迫和剖宫产情况比较
阳性组、阴性组及可疑组三组的剖产率分别为73.3%、61.1%、36.2%,阳性组和阴性组比较,差异无统计学意义(字2=1.87,P>0.05),其他组间数据两两比较,差异均有统计学意义(P
2.2 电子胎心监测的临床价值
胎心监测的灵敏度为52.9%,特异性为97.8%。阳性预测值为60.0%,阴性预测值为97.0%。见表2。
3 讨论
宫内多种因素均会造成胎儿宫内窘迫,临床表现为胎儿宫内缺氧、酸性过高,这些均对胎儿有较大的影响,也是目前新生儿死亡的主要诱因之一[5]。胎动、羊水及血液PH值均能在一定程度上反映出胎儿在宫内的情况,因此通过电子检测胎儿的心率变化情况,可以尽早的检测出胎儿的缺氧等情况,并及时给予治疗。胎心监测是利用超声波的原理对胎儿在子宫内的情况进行监测,是对胎儿宫内状况进行正确评估的主要监测手段[6]。由于胎儿新路受到交感神经和副交感神经的双重调节,笔者可以通过信号描记胎心的瞬间变化形成的监测图形的曲线,了解胎动和宫缩时胎心的反应,由此来推测宫内胎儿是否存在缺氧状态。
本文采用电子胎心监测技术对283例产妇进行胎心监测,NST检查阳性24例,占5.3%,可疑阳性36例,占12.7%,阴性232例,占81.9%,与以往研究相似。此外,本研究还显示NST检查阳性组及可疑阳性组胎儿羊水污染(Ⅱ~Ⅲ度)Apgar评分≤7分(出生1 min)、胎儿窘迫及剖宫产的比例均明显高于NST检查阴性组(P
在本文当中,阳性组、阴性组的剖宫产率均显著高于可疑组的剖宫产率,为了使得宫内窘迫的诊断水平加以提高,许多学者采用其他手段和胎心监测联合的方式对胎儿进行诊断,也有的学者使用妊娠期特有的数据以及羊水乳酸测定也收到了不错的成果[8]。也就是说,胎儿和产妇各方面收集的信息越多,对宫内窘迫的诊断就会越准确,对综合判定危险程度的把握就越大。
综上所述,电子胎心监护是一种比较安全的、简便的检测方法,但其目前的诊断灵敏度仍有待提高,如能结合其他检测手段降低假阳性,就可以更有效地提高胎儿窘迫的诊断灵敏度。
参考文献
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篇2
[关键词] 胎心电子监护联合脐血流S/D值;预测;胎儿窘迫;临床意义
[中图分类号] R714.5 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2013)12-0154-02
胎儿窘迫是一种综合征,发生机制是孕妇、胎盘或胎儿受到各种高危因素的影响而造成胎儿在子宫内酸中毒或缺氧,胎儿的健康及生命受其深刻影响,同时可能造成新生儿并发症和后遗症,还可能造成新生儿脑瘫、终生残疾等严重情况。胎儿窘迫已经成为现阶段国内剖宫产的第一原因。随着对胎儿窘迫认识的不断深入,误读羊水污染、胎心监测等单一指标,极易导致过度诊断临床上的胎儿窘迫,造成不必要的剖宫产。本研究回顾性分析我院妇产科收治的120例采用胎心电子监护联合脐血流S/D值进行预测的足月分娩孕妇的临床资料,现报道如下。
1 资料和方法
1.1 一般资料
随机选取2011年7月~2012年7月我院妇产科收治的120例足月分娩孕妇,年龄18~43岁,平均29岁;孕周31~42周,平均35周。其中有85例患者为初产妇,35例患者为经产妇。入院后对其行彩色超声检查,对脐血流S/D值进行测定,并行全产程胎心电子监护。依据预测值的不同将其分为高危组(44例)、脐血流组(32例)和胎监异常组(44例)三组。三组患者在性别、年龄、孕周等方面差异不具有统计学意义(P > 0.05),具有可比性。
1.2 预测方法
入院后对这些孕妇的脐血流S/D值进行测定,综合文献报道,异常预测值为S/D值≥2.5。并在这些产妇临产之后行全产程胎心电子监护,产时CTG分级表是判读胎心监测图形的标准,由专人进行评价。如果患者S/D值≥2.5,出现非典型及异常CTG,则评判为高危组;如果患者S/D值≥2.5,则评定为脐血流组;如果患者S/D值正常,出现非典型及异常CTG,则评判为胎监异常组[1]。
1.3 观察指标
若患者S/D值≥2.5,则在初产妇宫口开大3 cm、经产妇宫口开大2 cm行人工破膜;若S/D值正常但出现非典型及异常CTG,则对未破膜者行人工破膜,动态观察并记录羊水性状;儿科医生在新生儿出生后进行1 min Apgar评分;观察三组羊水Ⅲ粪染、新生儿窒息率情况。
1.4 统计学处理
2结果
3讨论
胎儿窘迫极易导致新生儿窒息,严重时还会导致围生儿死亡。围生儿预后与胎儿窘迫处理是否及时、正确有直接关系。目前胎动、羊水粪染、胎心监护、胎儿血气分析等都是诊断胎儿窘迫的重要指标。一般情况下,羊水粪染、胎心监护是各医院普遍采用的方法。胎心电子监护具有较高的敏感性,且方便简单,有利于更好地筛选胎儿是否缺氧,但也具有假阳性[2]。当胎心电子监护出现无反应型时,我们仍然不能确定胎儿是否宫内缺氧,这时还要对胎肺不成熟、孕妇应用麻醉剂、硫酸镁等药物对胎儿的影响及胎儿处于睡眠期等因素进行认真考虑,将这些因素一一排除之后,才能确定胎儿是宫内缺氧[3]。胎儿脐动脉血流速度测定是反映胎儿-胎盘循环的血流动力学指标,S/D 值反映了胎盘末梢循环阻力及胎盘血流的灌流量,是胎儿心脏收缩功能、血管阻力的综合体现。当胎盘阻力增加、血液灌流量下降、胎盘功能不良时,S/D 值升高。各种严重妊娠并发症及胎盘羊水异常等病理改变,也会影响胎儿-胎盘循环,使脐血流指标发生异常[4,5]。此外,脐带结构异常,导致脐血流阻力增加,也可诱发和加重胎儿缺氧。因此,脐血流出现异常波动,是胎儿宫内缺氧的表现,而进行脐血流速测定对及时发现、诊治胎儿缺氧具有重要的临床意义。
近年来,脐血流S/D值的测定被认为是反映胎盘功能和胎儿宫内供血供氧情况的临床指标,胎儿宫内缺血缺氧的程度能够在其值高低中得到有效的反映,S/D值越高,胎儿缺血缺氧程度越高,胎儿越危险,反之亦然[6]。胎心电子监护对新生儿窒息、羊水污染等具有较高敏感性,而脐血流对胎儿生长受限、脐带异常等具有较高的敏感度,胎心电子监护联合脐血流S/D值具有较高的特异性。如果两项检测均正常,则说明胎儿具有良好的宫内状况;如果两项均异常,则说明胎儿具有危机的情况和较高的预后不良几率[7]。胎心电子监护联合脐血流S/D值在预测胎儿窘迫中,能够对胎儿窘迫进行及时、准确的诊断,有效改善胎儿的预后,使围产儿病死率和孕妇剖宫产率极大程度降低,同时具有安全无创性,能够重复、操作简单,具有无比的优越性。
综上所述,胎心电子监护联合脐血流S/D值在预测胎儿窘迫中具有良好的诊断价值,值得临床推广。
[参考文献]
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篇3
[关键词] :新建;城市公园; 规划设计;心圩江
[Abstract]: this paper take Nanning "Moon Lake" park planning and design of the positioning change as an example, some thought and summarize made by the city according to the different positioning to planning and design the new park, and the moon Lake project, put forward some new ideas and suggestions to the continued construction. [Key words]: New construction; city parks; planning and design; heart Wei Jiang 中图分类号:Q14 文献标识码:A文章编号:
一、“明月湖”公园的建设背景
南宁市“明月湖”公园其前称为“心圩江”公园,心圩江位于南宁市西部,是南宁市建成区内重要的内河之一,属于邕江重要的支流,是南宁市重要的防洪排涝通道,也是市区内河流水体楔形绿网的重要组成部分。现状有较大的水面和农田,绿色植被较好,绿化多为原生态状,自然风光优美。“明月湖”公园就位于南宁市西部的西乡塘片区,用地范围北临大学路、南靠邕江堤路园,西接南宁市动物园及规划后的大化路,东至20米城市规划道路,规划用地总面积为103.8公顷,其中现状水域面积为20.73公顷。
其规划建设的背景是南宁市环境整治工程亚行贷款项目的子项目之一的心圩江河道综合整治工程,总投资12.79亿元的基础上在2004年将其规划为城市公园,形成以滨水森林景观为特色兼顾防洪排涝功能的大型休闲绿地。从南宁市规划管理局2004年2月16日关于心圩江的规划设计评审批文中可以看出,当时的公园定位为生态恢复,在社会上广泛被称为“心圩江”湿地生态公园。
在南宁市提出打造“中国水城”,强化“绿都”,“水城”舀念的时候,心圩江即“明月湖”公园的建设纳入了“水城”项目,进行重点建设,也从社会上征集名称为“明月湖”,水面也从原设计的69.8米提高到70.8米,水域面积是南宁市最大水面“南湖”的二倍。其建设的层次和定位提高为城市大型综合性公园,但其底子和功能依然是生态恢复,规划设计的指导性思想依然是生态优先原则。
二、“城市生态公园”与“城市综合性公园”的区别
城市生态公园是位于城市城区或城郊,通过保留、模仿或修复地域性自然生境来建构主要环境,以保护、营建具有地域性、多样性和自我演替能力的局部生态系统进而改善城市生态系统为主要目标,以生态文化或技术为主题,提供与自然生态过程相和谐的游览、休憩、实践等活动的公共园林。“城市生态公园”是近年来景观设计中出现频率很高但概念又很模糊的一个词。显然,无论是生态公园还是城市综合性公园或多或少都会具有生态效益;但并不是具有生态效益的城市公园就可称为“城市生态公园”。生态公园主要是指以生态学原理为指导所建设的园林绿地系统,它的建设需满足以下三个方面的要求:
1、“城市的”,作为城市生态系统一部分的城市生态公园,无论从地理位置、空间格局、生态功能和规模级别上,都是城市的一个有机部分,都具有城市的属性。从地域上划分城市生态公园,包括城区生态公园和近郊生态公园两种。城市生态公园的“城市”属性,使其有别于位于近郊和林区的自然公园、自然保护区、森林公园和国家公园。
2、“生态的”。城市生态公园与一般城市公园的最根本区别在于其“生态性”。从生态学的体系来看,这种生态性应该满足三个不同层面的标准:①对宏观尺度(全球生态系统)而言,它的生态过程、能源和物质的使用是有利于全球生态系统的可持续发展的。②对于中观尺度(城市生态系统)而言,它的功能可以保护或者改善城市系统的生态基础和生态结构,减少污染,改善环境,保护景观和生物多样性。③对于微观尺度(公园生态系统)而言,它的环境建构是符合生态原则的,生态环境系统具有地域性、多样性和合理性的特征,具有自我演替发展的能力。它的具体空间和实体形象能充分考虑到与包括人在内的生物个体的互动关系,能唤起人对于生态意象的文化体验和美学感受。
3、“公园的”。城市生态公园的本质还是公园。《中国大百科全书》对公园的定义是:“城市公共绿地的一种类型,由政府或公共团体建设经营,供公众游憩、观赏娱乐的园林。”因此,满足人的心理和活动要求,也是城市生态公园的一个重要功能。人有亲近自然的天性和权利,因此城市生态公园对于生态的保护与修复不应以隔离人的活动为代价,而应遵循生态原理,合理规范、引导人的活动,创建人与自然和谐共生的场所。其与城市综合性公园有如下表格中的区别:
三、以生态性为指导思想的“明月湖”规划设计
根据“明月湖”的现实情况以及其功能要求,尽管其公园的层次定为大型的综合性公园,我们在规划设计时首要还是立足于其生态性,在体现其综合性方面主要增加一些服务设施和基础设施,其主要的区域我们还是以打造生态公园为主,但其档次和品位已不再是刚开始建设时的简单的生态恢复,而是有长期建设和短期建设相结合,在绿地规划设计中组合进来一些城市公园的一些有序性手法和人为因子,使人们浏览其中能感受到整齐有序的城市公园的便利感觉,而又能区别于一般的城市公园的单调性,因为毕竟在“明月湖”公园中除水域面积外,陆上面积的确90%是绿化用地,且在一些主要的进出入口和主要的观景点上都对植物做了精细的造景处理。
1、明月湖”公园的规划设计理念
“明月湖”公园的规划设计理念是立足生态意义和功能,打造别出一格的南宁内河游玩景区,以城市综合性公园为模板进行建设。其总体思路为“一江二岸,四区八园,四季花开”,植物应用上是以阔叶常绿树种为依托底子,大量采用各季开花植物种植于河的二岸,并在河边浅水区域种植大量的水生开花植物,力求打造一条花江。其景观分区如下图:
锦阳春江 桃李芬芳 夏日纷芸 清源幽境
“明月湖”公园被秀厢大道、科德路、大学东路三条路分割成四个部分。根据现场的实际环境,在规划设计时从北往南依次分为四个景观分区如上图。其相对应的功能分区为自北向南依次为自然湿地生态区、保健养生区、娱乐休闲区和全民健身区。在四个景观分区中分建八个特色园子,分别为引鸟园、蓝花楹园、水上花园、凤凰花园、桃李园、佳果园、棕榈园、风铃花园。
2、景观分区的特色
自然湿地生态区(清源幽境)位于可利大道和秀厢大道之间,东临总部路。这一区的主要功能是保护可利江湿地,同时具备休闲娱乐功能。自然湿地生态区陆地上以水杉、落羽杉为主,搭配榕树、秋枫进行生态种植。区内将建设两个人工岛,岛上主要种植蓝花楹等蓝紫花色的夏季观花树种,利用宽阔的浅水区域,种植水生植物,打造独特的水上花园。在自然湿地生态区将建成引鸟园、蓝花楹园、水上乐园三大主题园。
保健养生区(夏日纷芸)位于秀厢大道和科德路之间,将主打夏季如火的凤凰花园放置其中,整段以种植夏季开花的苏木科植物为主,并在人工岛上重点打造凤凰树为主的景观,营造南国之夏的火热氛围,寓意“筑巢引凤”招商引资的发展之道。
休闲娱乐区(桃李芬芳)位于科德路与大学东路之间,东临广西大学。本区将与常绿大树为基调,以桃、李等春花植物为主打。可利江东、西两岸将分别被打造成桃李园和佳果园两大主题园。东岸的桃李园以多种植被方式突出“春花”景观,西岸则重点打造一片纯果林景观,东岸观花,西岸观果,展现出“桃李满天下,硕果尽人间”的学府文化气息。
全民健身区(锦阳春江)位于心圩江下游、在大学路和江北大道之间。本区将打造以春花植物与棕榈科植物为主的特色景观。西岸以棕榈林结合丰富的花灌木、开花地被加上宽阔的草坪形成独具特色的棕榈园,为健身者提供一个开阔疏朗的优美环境。东岸则以丰富的春季开花植物为主,大量种植红花风铃木,打造环境热烈的风铃花园,营造欢快热烈的全民健身环境。
3、个园子独具特色且各有不同的生态功能
在“明月湖”公园别打造了八个各具特色和功能的独立园子,它们不单以独自的特点吸引游人的眼球,在生态上也各具有不同的效益。如水上花园:它是利用缓坡自然式驳岸,沿水边种植耐水湿植物,水中分色块大片种植丰富的水生植物,形成一片自然流畅、层次丰富、大气壮观的水上花园。主要选用的水生植物有荷花、睡莲、菖蒲、香蒲、梭鱼草、旱伞草、芦苇、纸莎草等,这些植物对“明月湖”的水质具有很好的净化功能,此类植物的选用和种植方式产生良好的生态效益。
又如棕榈园和佳果园(如下图),都是采用亚热带和热带的棕榈科植物和特色果树进行种植,这样既能体现植物的本土原则和地方特色,打造了热带风情园子,也融入本地的自然生态系统之中,跟南宁周边整体的生态环境融为一体,成为良好的生态循环系中的一部分。
(佳果园效果图)
4、明月湖”中水的生态性应用
在整个规划中,亲水性设计也是一大亮点。考虑到明月湖的水质现状,规划中的亲水性设施以观水、赏水为主,在沿岸辟出亲水区域,留出宽阔视线,利于人们从岸上观赏江景。此外,在桥头和沿路一些重要景观节点也将依据地势不同巧妙设置休闲健身设施,满足不同年龄层次人群的休闲和健身需求。 明月湖将成为南宁西城区较大的生态人文景观带,周边居民的生态环境甚至整个南宁西城区的生态环境都将得到极大提升。
四、“明月湖”公园后续建设的几点想法
1、进一步加大生态性建设,丰富植物品种和群落式种植模式,更深入地体现南宁亚热带地区植物品种丰富和植物生态复杂多变的特色,水生植物的利用要进一步扩大,敢于引进新的水生植物品种。水生植物的种植进一步延续到整个水域驳岸边和浅水区,不再局限于重点区域。
2、“明月湖”公园的建设在下一步规划中应当着手建设一个与主题相呼应的中心点。建议规划建设一个中心广场,其功能就是让南宁的市民在每年的中秋进行赏月活动,让其成为南宁市民中秋赏月活动的场所,打造中秋文化和中秋经济。“明月广场”的设计应临水,有较大的集散空地,有一个大的与明月有关的雕塑,形成水、月、影交相辉映的景观效果。
3、在建设进度上应注重长期规划,近期打造,不宜全线辅开。确定近期建设的几个重点区域,把建设资金用在这几个主要点上,使“明月湖”的建设先具有亮点,再进一步深化。
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篇4
关键词:应急救援;动态信息;监测系统
DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2012.11.018程信息盒、电传动信息盒、CAN网络、无线网络及营主机等组成。如图1所示。
车长信息盒为单车系统的核心,接收各信息盒的数据信息,进行数据处理与分析,显示全装甲车系统的分析结果、告警信息、消耗情况及维修补给提示等,存储有关累积信息并将主要信息通过无线网络发送至上级主机。
底盘信息盒,实现底盘部分与技术状态有关的信息的采集及处理,并通过CAN网络上传至车长信息盒,利用信号灯显示底盘部分工作状态。
操瞄过程信息盒,实现探测臂高低、方向和倾斜姿态的测定和窥探状况的显示,可有效地提高平台操瞄训练水平,同时也用于危险情况下安全界的设定、自动告警及制动。
电传动信息盒,实现转换盒、操纵台、扩大机配电盒、高低、方向电动机和电探测器件技术状态、探测物体(如爆炸物)的信息采集及处理,通过CAN网络上传至车长信息盒。
上级主机包括上级指挥车主机和维修保障车主机,为救援系统技术状态管理中心,收集各分系统技术状态信息,监控和随时了解其技术状况,同时可在数字地图或坐标网格内动态显示各装甲车的阵地配置或行军序列中的位置。
CAN网络用来实现车内各信息盒之间的数据用来传输和交换。无线网络用来实现各车长机与上级主机之间的数据传输和交换。
主要对系统的三个数据采集分系统进行了硬件设计,分别是:底盘信息采集系统、操瞄过程信息采集系统和电传动信息采集系统。同时设计了可以根据实际情况增减监测节点,用于数据传输的CAN总线。
底盘信息系统主要包括:电源电路、模拟信号调理电路、传感器电路、CAN接口电路、232接口电路、时钟电路和单片机电路,如图2所示。
主要技术要求:
( 1 )工作环境温度范围:-40℃~+50℃;(2)输入电压范围:9~36V;
(3)工作电压:5V,5W;(4)数码
if(mzhFlag.G_SJ) //如果有高低射界
{
if(mzhFlag.G_SJ && (MZYS. ZDBC>MZYS.SJ))
{
mzhFlag.SJ=1;
//mzhFlag.SSBC=1;
SMGZ_WRITE_SJ(0x0ff);
//CMKZ_G_STOP
//CAN发送超出高界信息
}
else
proFucntion=0;
mzhFlag.SJ=0;
//mzhFlag.SSBC=0;
//CMKZ_G_BEGIN
SMGZ_WRITE_SJ(MZYS.SJ);
}
???
篇5
数字化校园管理平台的发展已经经历了一段时间,由于它集成了在线办公OA系统、教学管理、家校互联等模块,使得数字化校园管理平台的效用大大提高,已经远远赶超了传统的校园管理方式。但从现实使用情况来看,当遇到无网络或无条件使用网络时,数字化平台的作用将无法得到充分体现。例如,当我们所要分配的工作对象,在一个没有网络的环境中,我们该如何在第一时间通知他并落实工作?是通过电话吗?如果这项工作需要几个人共同完成,甚至几十个人,该怎么办?从目前的通讯工具普及情况来看,手机几乎已经实现了人手一部,最为快捷的通知方式就是通过平台自动向手机发送短信,所以,将我们的数字校园管理平台实现短信化是极其有必要的,同时短信化也是实现数字校园管理平台有效拓展的完美手段之一。
实现数字化校园管理平台与现有校讯通整合的策略
为了方便家校互动,很多公司推出了校讯通平台(或称家校通平台),极大地方便了家校之间的联系。平时孩子的到校信息、离校信息、作业短信和家校交流等短信,学校都可以利用校讯通平台及时地与家长进行沟通,同时也可以收到家长们的短信回复,真正实现家校互连互动。在如今这个崇尚整合、简化的年代,如果把校讯通的某些功能与数字平台整合起来,从某种意义上可以说已经是数字平台短信化的初步体现了。方法1:利用短信猫实现数字校园平台的短信化短信猫是通过计算机向手机群发短信的一种设备。购买短信猫是数字平台开发公司在校讯通平台上增加短信功能的有效途径。但对于数字平台开发公司来说,原先的平台已经相当完善,在原来的基础上更改代码、添加功能存在相当大的难度,而且新开发平台在使用中将会出现无法预料的问题,数据维护的难度也相当大。方法2:在平台上做链接实现数字校园平台的短信化在数字平台上做一个超链接,通过点击进入校讯通平台的登录界面,严格来说这并不是平台的无缝整合,而是简单的地址链接,更未能从功能上与之整合,所以说这不算真正意义上的整合。方法3:与校讯通公司合作,二次开发,实现数字校园平台的短信化实现数字化校园平台与校讯通平台的整合,最好的方法就是让校讯通公司根据学校对数字校园管理平台的要求,对其平台在原有的基础上进行整改,加入OA办公、教学管理等模块,做一个既能管理学校事务,又具有学校个性的数字化校园管理平台,从功能与意义上真正实现数字化校园管理平台的短信化。
数字化校园OA办公模块短信化策略
文件收发的短信化文件收发是数字化校园管理平台中最常用的模块之一,学校各部门所需要发送的文件都可以通过数字平台进行传阅,既可实现无纸化、环保化,又可实现高效化。数字平台在某种程度上只是实现了文件的高效传送功能,没能实现在第一时间通知收件人,更无法保证所发文件能被及时查阅。现在,在此模块基础上增加“是否短信通知收件人”和“被查阅时是否短信告知”两个选项,这样平台就能实现当被传阅人收到一个传阅文件时自动发一条短信给收件人,提示:“您收到XX教师给您的一个XX文件,请及时查阅”;当收件人通过平台确认收到文件时,系统会自动短信提醒发件人“XX收件人已经查阅了XX文件”。通过此举可以让文件传阅的时效性提高数倍。通知公告的短信化在通知公告中增加短信功能,这样当我们编辑完成通知公告,点击“发送”时,通知公告的内容就直接通过平台发送短信到指定人群的手机中,让通知公告从此不再受时空的限制。比如:“请三年级数学教研组教师,中午12:00到小会议室参加会议”,我们就可以直接选择通知短信发送,这样参加会议的相关教师都能在数字平台与手机短信上同时收到会议通知,使学校工作的开展更加方便快捷。文件审阅的短信化计划、总结、策划等文件的审阅也是数字平台上最为常用的之一,为了能及时通知审阅人,我们把这些审阅工作与其他待办事一样看做待办事宜,并把待办事宜与短信结合起来。当您有待办事宜时就短信提醒当事人,当待办事完成时系统又会自动向发起者发送完成的短信,实现了审阅等事宜的高效传达。当然,在OA办公模块中需要短信化的子模块还有很多,我们要努力让OA办公平台尽可能多地结合短信功能,让数字平台在走向数字化、短信化时,逐步摆脱时空的限制,从而大大提高OA办公的效率与执行力。教学管理模块的短信化策略学生在校信息交流的短信化家长平时最关心的是孩子的学习情况。为了能更快地与家长实时交流孩子的在校作业、课堂表现、获得荣誉、学习成绩,我们把这些内容与短信功能进行了整合。例如,成绩管理模块中,教师通过Excel模板把孩子所获得的成绩导入数字平台,在选择保存时我们通过选择“是否发送成绩短信”选项,确定是否通过短信把成绩发送给家长,也可以将孩子此次所获成绩的平均分等信息一并发送到家长手机,以便让家长及时了解孩子的学习信息。课务管理的信息化调课、代课是教师平时工作经常遇到的事情。每次遇到培训或请假,最头疼的事情就是调换课。代课、排课所涉及的人员众多,无论是你想找一个空课教师来代换你的课,还是你想把所代换课的信息告知被代课教师,都是很复杂的工作。如果在此时结合短信通知与平台提醒功能,就能很方便地解决这些问题。例如,当我在平台上把星期一上午的某一节课让A教师代上,A教师的短信就会被告知:你在什么时候需要代上一节什么课。同时这个短信还将直接发送到教导处,让被代课教师与教导处管理人员都能及时收到调课信息,从而体现了课务管理的系统性与短信功能的便捷性。少先队工作的短信化平时,班主任接触最多的是少先队工作,少先队工作的短信化是数字平台工作的首要阵地。少先队的“四比”竞赛——班级文明、纪律、卫生、两操等扣分情况,我们都把它设计在平台中,并整合短信功能。如当一个班级的某一项被扣分时,所在班级的班主任就会在第一时间收到一条扣分及扣分原因的信息,这样大大便于班主任及时整改。如果是班级中的个别同学扣分,班主任收到的短信中还会出现违纪学生的姓名,班主任就可以在第一时间有针对性地予以纠正。教学管理的各个子模块融入短信以后,使原本“粗糙”的平台立刻“细腻”了不少。由于使用方便、通知及时,教学管理平台的使用率可以大大增加,使用效果可以初步显现。短
信数字平台的个性化策略
让数字校园管理平台融入短信犹如画龙点睛一般,盘活了整个数字平台,使原本平面化、僵硬化的平台一下子增添了生机与活力。在线报修的短信化学校是一个庞大的系统,需要各种各样的维护,小到一个灯泡的更换,大到教学仪器的添加或置换,这些都需要我们的总务部门及时地收到维护或需求信息,等维护完成后再由报修者对此次维护做出评价。现在很多学校的报修存在着流程众多、维修周期漫长等问题,在引入报修短信化以后,总务部门负责人就能在第一时间收到短信,根据报修信息了解所要维修物品的详细情况,从而有针对性地开展维护工作,并及时地通过平台向报修者发送维修进程的短信。在线报修的短信化实现了报修单的管理、维修情况的登记、维修单的管理、维护评价的管理等功能短信化,既节约了时间,又节省了人力,进一步提升了总务后勤部门的工作效率,强化了工作效果。
篇6
关键字: 太阳能; CCD图像传感器; 边缘检测; 维纳滤波; 最小二乘法
中图分类号: TN964?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2013)22?0093?03
0 引 言
高效率的定位太阳运行轨迹,精确的检测太阳质心位置,实时地反馈太阳高度角和方位角变化,有助于使设备能最大化的利用太阳能,提高光电转化效率。目前太阳能跟踪控制系统大致分为2类:机械跟踪和电控。太阳高度角12 h偏转180°,每秒偏转0.004°,提高太阳的定位和跟踪精度对高倍聚光光伏系统来讲,其值必须足够小才能高效利用太阳能。下面对太阳图像采集及太阳质心定位技术做了系统设计,验证了改方案的实时性及实用性。
1 系统总体方案设计
本文设计了高精度太阳质心位置检测的总体方案,采用300万像素的CCD图像传感设备,最大成像像素2 048×1 536,通过软件设计每秒采集并处理一副图像,检测太阳在图像中的质心位置,最后达到太阳检测的定位精度上升为0.001°。
太阳位置与CCD成像透镜的距离很大,远远大于成像透镜的焦距。根据光学成像原理,太阳必定成像在透镜的焦平面上,在不考虑镜头成像畸变的条件下,由图1,图2可知,定位精度=视场角/对角线上像素数,视场角可由接收屏的边长和镜头焦距确定。
采用2 048×1 536像素的CCD图像传感器,规格为11.28×8.46。其则长度像素比:[11.282 048]=0.005 5=5.5×[10-3]=[8.461 536]mm/个。可得:太阳光斑偏移0.001°为两个像素的长度。
2 边缘检测和最小二乘法拟合圆
2.1 平滑滤波
本文采用维纳滤波[1],加入高斯噪声,采用最小方均误差准则构造的最佳滤波方式,构建最佳滤波器,效果优于其他滤波方式。
2.2 迭代阈值法
在经过平滑滤波消除噪声干扰和一部分杂散的太阳光斑,采用迭代法处理灰度图像,得到最佳分割阈值。
经研究发现,太阳图像是一种对比度较高的图像类型,为了对比各种算法的分割效果,本论文使用该节所介绍的方法依次对太阳图像(2 048×1 536)进行分割,所得结果如表1所示。
2.3 改进的最小二乘法拟合圆
得到最佳分割阈值后,可根据梯度边缘检测算子[2]进行边缘定位,定位后针对太阳光斑图像的特点,提出了改进的最小二乘圆拟合中心算法[3]精确计算光斑中心位置坐标,来提高太阳光斑质心位置检测的精度[4]。
3 实验结果仿真及分析
3.1 各算子边缘检测效果比较
Roberts算子抑制假噪声能力较弱,边缘检测效果明显劣于其他算子;Sobels算子Prewitt算子对噪声抑制有一定的能力,但不能完全消除假边缘,检测边缘易出现多像素的宽度;Log算子:抗噪声能力好,但检测轮廓的能力有待提高;Canny算子定位精确,检测速度慢,影响后续太阳质心定位时对实时性的要求,检测结果比较如图4所示。
3.2 方案结果
4 结 语
本次实验的成果和优点:
(1)比原有的太阳跟踪设备的跟踪效率有很大的提高;
(2)改进了边缘检测算法和最小二乘拟合圆算法,提高了检测精度和速度;后续工作需要进一步提升算法或提升图像采集设备精度减少假边缘的产生,提高检测速率。
参考文献
[1] 杨露,苏秀琴,向静波,等.基于DSP和FPGA的视频图像处理系统设计[J].微计算机信息,2008,28(7?3):288?290.
[2] 邓林华,许骏,程向明.基于迭代阈值的太阳像分割算法的应用研究[J].计算机与现代化,2010(10):72?74.
[3] CANNY J. A computational approach to edge detection [J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis Mach Intell, 1986, 8(6): 679?698.
[4] 宋华军,朱明,胡硕.实时目标跟踪系统处理平台设计及快速算法研究[J].电子器件,2004,27(9):474?477.
[5] 尹楠,顾济华,邹丽新,等.基于区域特征的线阵CCD图像自适应校正[J].现代电子技术,2013,36(4):51?55.
篇7
重新配对铁将军胎压监测需要长按显示器的中间键开启学码模式,按左键左前轮图标闪动,在左前轮上安装新的传感器,再按右键切换到右前轮,再按右键切换到左后轮,再按右键切换到右后轮,四个传感器分别学码完成后,按中间键两次回到显示器主页面即可重新配对。
胎压监测系统有的是自动匹配有的是手动匹配,胎压监测如果需要重新配对,建议去4s店检查一下,因为轮胎的安全问题是非常重要的,胎压监测重新匹配需要专业的设备,需要去4s店找专业的维修人员进行配对。
(来源:文章屋网 )
篇8
【关键词】 儿童;晕厥;动态心电图;心律失常
文章编号:1004-7484(2013)-10-5621-01
晕厥是一种常见的临床病状,是儿科的一种常见的临床表现,在儿童和青少年时期多有发生,晕厥是由多种原因引起的,主要表现为意识障碍,晕厥很常见,一般发作时间持续几秒钟至几分钟,稍作休息可以自行恢复。但一般来讲,儿童晕厥可引发心血管系统疾病和代谢性疾病等多种病[1]。目前对儿童和青少年晕厥的判断主要是通过动态心电图。本文整理了47例晕厥患者的动态心电图资料,通过分析资料,以期了解诱发儿童晕厥的病因以及一些高危心电图的表现。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选择我院2011年1月至2012年1月收治的47例儿童住院患者,男27例,女20例。年龄1-11岁,平均年龄8.5岁。所有的患者发生晕厥的次数均在2次以上,所有患者在检查前均停止使用抗心律失常的药物。
1.2 方法 采用惠普公司产的Zymed3100A-24作为动态心电图记录仪,对所有患者均进行24h或48h心电图连续监测记录。检查期间应用实验分析诊断系统并结合患者或家人详细记录的相关症状进行分析,尽可能的除去干扰,做出详细的研究报告。
2 结 果
本研究的47例儿童晕厥患者,经动态心电图检查,发现10例儿童的动态心电图正常,阵发室上性心动过速5例,心律失常27例,5例未见明显异常。与患者的生活日志进行对照,发现与心律失常发作时间一致的晕厥患者25例。所有27例心率失常的患者中按发生类型分为快速性心律失常和缓慢心律失常,分别为10和17例,分别心率失常的37.04%和62.96%,其中窦性心动过缓(平均心率低于55次/min)9例,窦性停搏(R-R间期大于2.0s)7例,室上性心律失常9例,室上性心动过速连续约3min,频率达到185次/min或以上,高度房室传导阻滞伴窦性停搏2例,停搏时间为5.3s。对于27例心率失常的儿童患者,经过在医院的进一步的观察与治疗,最后给予10例患者安装永久性的人工心脏起搏器,10例进行射频消融治疗,5例患者被植入了抗心动性起搏器,另外,在住院期间有2例患者不幸猝死。
3 讨 论
晕厥是一种短暂意识丧失,是儿科的一种常见的临床表现,在儿童和青少年时期多有发生,资料表明,在儿童时期由晕厥引起的疾病可以多达50多种。晕厥主要是脑供血陡然减少所导致的,但是我们不能一概而论,具体分析我们发现引起晕厥的病因相当多,主要可分为脑源性、心源性、血液成分异常性和血管神经性等几大类,其中心源性晕厥是预后威胁患者最严重的,患有心源性晕厥的患者在预后具有的患病概率还是比较大,因此更需要特殊的护理,且心源性晕厥一般是由于严重心律失常所致,可以导致患者猝死[2]。
引起患者儿童晕厥的主要病因是心律失常,最常见于器质性心脏病患者有快速性心律失常和缓慢性心律失常两类之分,两种心律失常的发病原因有所不同,具体表现为:由快速性心律失常引起晕厥的机制是心室率过快导致心脏舒张期充满障碍并且患者的心搏量降低,从而患者的血压下降最终导致发生脑供血不足;由于长时间的心脏停搏,血液输出量比较明显的减少造成大脑缺血缺氧是缓慢性心律失常引起晕厥的发生机制。
本研究的47例儿童晕厥患者中,发现10例儿童的动态心电图正常,阵发室上性心动过速5例,心律失常27例,5例未见明显异常,研究发现晕厥发生时常伴随有严重的心律失常,且与快速心律失常相比,缓慢性心律失常在导致儿童晕厥方面明显较高。心源性晕厥是在所有的晕厥中预后产生不良影响的重要危险因素,猝死率较高可以达到20%。因此,很有必要进行早期识别心脏性晕厥或可以至患者猝死的高危心电图,医院应及时对患者采取干预手段,这是防止患者心脏性晕厥或猝死的重要方法[3]。由于晕厥发作具有突然性和短暂性的特点,因此在实际的日常工作中,诊断和治疗起来相当的困难,我们利用常规心电图检查很难发现患者的晕厥时间,而本研究所用的动态心电图能够较长时间的不间断记录动静状态下的心电图变化,能够为患者和医护人员提供准确地病变信息,可以说动态心电图是诊断晕厥较为有效的检查方法,对指导临床预防、判断预后和治疗疾病有重要意义,在临床上值得推广应用。
综上所述,尽管晕厥的原因比较多,且检查的方法也是多种多样,但是动态心电图监测对因心律失常所导致的儿晕厥患者有重要的临床价值,可以快速有效的获得晕厥患者的病因,动态心电图为晕厥患者在临床上选择合适的治疗方案提供了较为有效的科学依据。
参考文献
[1] 韩丽萍,庄丽频.晕厥患者75例动态心电图分析[J].心电学杂志,2010,29(5):41l-412.
篇9
城市台专业频道面临的问题
1.专业频道综合化
各城市台的专业频道虽然冠以“影视”、“新闻”、“科教”等名称,但定位不准、内容杂糅、节目雷同,呈现出了“综合化”的倾向。
2.收视率低、市场份额小
当前,绝大部分城市台收视率、收视份额无法与中央电视台及各省级电视台相抗衡,甚至收视份额逐年下降。①
3.线性传播方式成为与其他媒体竞争的短板
电视线性传播的特性也使电视信息具有了不可保存性和不可再现性;同时,也造成了受众信息接受的被动性,不能随心所欲地选择想要接受的信息。这就造成了电视专业频道不如图书、网站等媒体能够更好地满足受众的特定信息需求。
如何解决专业频道建设中出现的这些问题?怎么才能打造真正的专业频道?日照电视台房车频道对此进行了有益的探索。
日照电视台房车频道的创新实践
2013年8月,日照电视台设立了房车频道。经过一周年的运行,无论经济效益还是社会效益都达到了预期效果,收视率大幅度提高,创收额度翻两番。日照电视台房车频道采用精准的分众化、节目的本土化、滚动播出等策略,成功解决了城市台专业频道面临的一系列问题,对城市台频道专业化的探索有一定的借鉴意义。
1.精准的分众化策略
出现“专业频道综合化”问题的根源是我国电视以广告为主要手段的盈利模式。要想让广告商投放广告,必须有高的收视率;而要有高的收视率,必须有吸引观众的电视节目;而吸引观众的电视节目不外乎影视剧、综艺节目、民生新闻,所以,各频道在“专业”的大框架下又走上了“综合化”的道路。
然而,房车频道的实践证明了通过精准的分众化策略吸引特定行业的广告商投放广告,一样可以取得好的经济效益。房车频道定位为“以传播房地产和汽车行业信息为主要特色的专业频道”,目标受众定位为“有置业意向、装修意向和家居购买意向的观众”。分众化策略将原来的“宽播”变为“窄播”,降低了收视人群的基数;但是,这种转变对观众进行了有效分流,由“点对面”变为“点对点”,大大提高了传播的精度和效率,传播效果明显加强。
与分众化策略相适应,房车频道改变了以往以收视率为准绳的节目质量考核形式,以信息到达率作为考核的标准,即以房地产商、汽车销售商所统计客户信息来源来判断节目质量的高低。这种考核模式,相比原来相对模糊的收视率考核更直观、更有效,使房车广告商能够更清晰地感受到广告投放所带来的效益,从而刺激了他们的投放热情,顺利实现了频道广告创收的连续翻番。
2.节目的本土化策略
为什么节目收视率低、市场份额小?根本原因就是对观众吸引力小,观众不爱看。为制作出观众喜爱的节目,日照电视台房车频道采取了“本土化”策略。房车频道节目的本土化主要体现在节目设置和与观众互动两方面。
房车频道开办了《房车报道》、《房产超市》、《汽车超市》、《建材直通车》、《车视界》、《小马帮你忙》等栏目,所设置的栏目均立足本地。例如,《小马帮你忙》是房车频道的一档品牌栏目,其主持人小马原来是生活服务类节目《百姓生活》的主持人,是一个本土化的明星主持人;房车频道采用“主持人明星制”的理念,借用“小马”的荧屏形象推出了民生服务类栏目《小马帮你忙》。栏目还开设了服务热线8011890 (谐音:一拨就灵),24小时开通,只要观众有需要,就可找“小马”帮忙;“小马”本人还通过微信、微博等平台与观众积极互动。现在,“小马”已经成为日照荧屏相当有影响力的明星主持人,《小马帮你忙》也成了日照电视台的品牌栏目,成为日照电视台本土化策略成功的典范。
房车频道非常注重与观众的互动。首先,在节目设置上凸显与观众的互动。每个栏目均设有热线电话、短信平台等,随时与观众互动交流。其次,通过各种活动与观众互动。多次策划举办购房节、房车展等,主持人在活动现场帮观众砍价、选房等;同时,组织主持人进社区、参与爱心募捐等公益活动,与观众进行互动。第三,充分利用多种媒体与观众进行互动。除了传统交流平台外,房车频道还充分利用微信、微博等移动互联网社交平台与观众互动。
本土化策略的成功运用,使房车频道的节目真正做到了以观众需求为导向,实现了内容为王,达成了观众爱看、广告商满意的目标。
3.滚动播出策略
线性传播的特性使得电视节目“一次过”,传播的信息稍纵即逝,不能像报纸、书刊那样可以随时回头翻看。然而,对于那些有置业意向、装修意向、家居购买意向和买车意向的观众,他们在购房、买车时需要对遍布各级各类媒体的各种相关信息进行反复审视、反复对比。这种线性传播带来的电视信息的不可保存性和不可再现性,成了房车频道与其他媒体竞争的致命劣势。如何解决这个问题?除了建设日照房产网将节目上传让观众可以随时点播外,房车频道采用的最重要策略就是节目编排上的滚动播出。
房车频道打破以往电视节目编播的运作理念,采用滚动播出策略。每天制作时长为两小时的节目包,从6:00到24:00,全天9次循环播出,无缝覆盖全天各有效收视时段。滚动播出策略保证了信息传播的次数,有效弥补了线性传播带来的劣势,满足了观众对相关信息反复审视、反复对比的需求;同时,也有效涵盖了不同年龄层次、不同收入阶层、不同收视习惯的有效受众群体。
这种高频次、大板块、大容量的编排模式、滚动播出策略,既有效弥补了电视媒体在房产宣传上的劣势,又增加了房产、汽车等产品在不同时段的曝光率。这种播出策略极大地提高了广告的到达率,再加上电视媒体声画结合的传播优势,房车频道的传播效果大大超过了纸媒专题报道、专版广告等,在满足观众需求的同时,也得到了广告商的认可,实现了多赢。
通过对日照电视台房车频道的分析我们可以看出,城市台要打造有特色、有影响力的专业频道,必须有正确的运行策略。第一,实现真正的分众化,避免综合化的误区,消除“大而全”的经营观念。第二,要立足本地、突出本土特色,只有做出让本土观众满意的节目,城市台才有生存的空间。第三,要制定恰当的编排策略,日照电视台房车频道的滚动播出策略具有一定的局限性,不一定适合每一个专业频道,但是,至少启示我们,一定要在编排策略上下工夫,做到扬长避短、因地制宜。
注释:
篇10
关键词:Matlab 7.6; 光斑; 图像坐标; 太阳跟踪
中图分类号:TK513.4;TP391 文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2010)12-0191-03
Detection of Spot Centroid Position in Sun Image
YOU Jin-zheng, ZOU Li-xin, ZHOU Tong, DU Wei-wei
(Department of Physics Science and Technology, Soochow University, Suzhou 215006, China)
Abstract: The simulation experiment platform which is designed on the basis of Matlab7.6/Simulink7.1 to detect the spot centroid position in the sun image can capture the sun image by means of the image sensor and calculate the image coordinate of the sun spot centroid and spot quantity. The Simulink main system consists of image acquisition module, image enhancement subsystem, image processing subsystem and spot information display module. The experimental results show that the simulation platform can accurately find out the image coordinate of the spot centroid in the sun image and give the number of spots. This method is suitable for sun automatic tracking system based on image sensor.
Keywords: Matlab7.6/Simulink7.1; spot; image coordinate; sun tracking
0 引 言
太阳能利用效率低的问题一直影响和阻碍着太阳能技术的普及,太阳自动跟踪系统的设计为解决这一问题提供了新途径,从而大大提高了太阳能的利用效率。目前,跟踪太阳的方法可概括为2种方式:光电跟踪和根据视日运动轨迹跟踪[1-2]。光电跟踪是由光电传感器件根据入射光线的强弱变化确定太阳位置的。光电跟踪的优点是灵敏度高,结构设计较为方便,其缺点是受到天气的影响很大。而视日运动轨迹跟踪的优点是不受外界天气、杂光的干扰,具有较高的可靠性,缺点是在计算太阳角度的过程中会产生误差,从而影响跟踪精度。所以,提出一种采用以视日运动轨迹跟踪为主,采用图像传感器反馈校正的闭环太阳自动跟踪系统的设计方法,通过对步进电机水平、俯仰2个自由度的控制,实现对太阳的实时跟踪。系统上位机部分由VC++实现太阳高度角与方位角的计算,单片机负责驱动步进电机动作实现太阳的跟踪。在闭环部分,通过Matlab编程控制图像传感器捕捉太阳照片,经过图像处理后得到图像中太阳的质心坐标,由坐标偏差反馈矫正跟踪系统。主要介绍一种太阳光斑质心位置检测的方法,通过Matlab的M函数予以实现,并构建Simulink模块仿真运行。实验表明,该方法能准确找出图像中光斑质心位置坐标,并由坐标偏差转化为俯仰和方位电机校正步数。
1 系统总体设计
在此,主要介绍由Matlab M文件实现太阳图像中光斑质心位置的检测和实现Simulink模块的仿真2部分。质心位置检测系统的流程为:控制摄像头采集太阳照片图像灰度转化图像增强图像处理数据显示与保存。在采集时,太阳图像由于太阳光强太强,CMOS或CCD镜头不能直接采集太阳照片,为了给图像传感器采集图像创造条件,摄像头部分加巴德膜太阳滤波片[3]。系统总体框图如图1所示。
整个系统的工作过程为:VC++首先从上位机控制界面的人机对话框中获取当地的经纬度,并获取当前时间,调用SUN函数,获取太阳的高度角与方位角,并转化为俯仰和水平电机的运行步数,经数据处理后,通过RS 485总线与单片机通信,驱动水平、俯仰2个步进电机动作,以实现对太阳的跟踪。视日运动轨迹跟踪结束后,VC++调用Matlab函数,控制图像传感器捕捉太阳图片,经图像处理后得到太阳图像中太阳的质心坐标,根据图像坐标与中心坐标的偏差转化为水平和俯仰电机所需校正的步数,再次送给单片机反馈校正跟踪装置,从而构成闭环跟踪系统。
图1基于图像传感器的闭环太阳跟踪系统总体框图
2 M文件实现太阳质心位置的检测
Matlab在控制摄像头采集照片时,主要分为3个步骤:imaqhwinfo函数查询webcamera的具体参数;利用videoinput函数创建视频输入对象;getsnapshot函数获取视频图像。太阳图像中光斑质心位置检测的M文件所用到的主要函数包括videoinput,getsnapshot,rgb2gray,medfilt2,bwlabel,regionprops,cat等[4-5]。
M文件部分代码如下:
function spotdetect()
obj=videoinput(′winvideo′,1,′RGB24_320x240′);
%摄像头参数由imaqhwinfo函数获得
imaginecaptured = getsnapshot(obj);
I=rgb2gray(imaginecaptured);
imagine_medfilt=medfilt2(I,[3 3]);%中值滤波
level = graythresh(imagine_medfilt);
imagine_threshold=im2bw(imagine_medfilt,level);
%二值化处理,默认的采用最大类间方差法
[L,num] = bwlabel(imagine_threshold,8)
CS= regionprops(L, ′centroid′);
centroids = cat(1, CS.Centroid);
hold on
plot(centroids(:,1),centroids(:,2),′O′,′MarkerEdgeColor′,′r′,′MarkerFaceColor′,′none′,′MarkerSize′,3)
hold off
%图像中光斑加中心标记
center=CS.Centroid
if num = 1 %光斑个数为1时存质心坐标供VC调用
fp = fopen(′D:\\Test\\Centroids.txt′,′wt′);
fprintf(fp,′%f\\n%f\\n′,CS.Centroid(1),CS.Centroid(2));
fclose(fp);
else%光斑个数不为1时存图像中心坐标供VC调用
fp = fopen(′D:\\Test\\centures.txt′,′wt′);
fprintf(fp, ′%f\\n%f\\n′, 160,120);
fclose(fp);
end
程序执行结果如下(摄像头加双层巴德膜太阳滤波片)如图2所示。
图2(a)为太阳光斑位置在第I象限,即光斑图像坐标为(111,68),光斑个数为1,对应FYP为22,FWP为-49。图2(b)为太阳光斑位置在第Ⅱ象限,即光斑图像坐标为(210,70),光斑个数为1,对应FYP为21,FWP为50。图2(c)为太阳光斑位置在第Ⅲ象限,即光斑图像坐标(151,159),光斑个数为1,对应FYP为-16,FWP为-10。图2(d)为太阳光斑位置在第Ⅳ象限,即光斑图像坐标(281,155),光斑个数为1,对应FYP为-15,FWP为121。其中,FYP表示太阳跟踪装置中俯仰步进电机应运行的步数;FWP表示太阳跟踪装置中方位步进电机应运行的步数。
图2 处于不同象限的太阳光斑位置
3 Simulink建模设计
3.1 基于Simulink的光斑位置检测系统总体设计
主程序首先为“From Video Device”模块,该模块将自动识别连接到计算机的视频输入设备。将采集到的RGB图片,经过“Color Space Convertion”模块,将其参数设置为“R′G′B′to intensity”,之后转化为灰度图像,并送给“Imagine enhancement”子模块;图像增强模块将处理得到的图像送给“Imagine Processing”模块;最后在“Display”模块中显示图像中光斑个数(Num显示)和光斑位置坐标(Centroids显示)。光斑位置检测系统总体设计如图3所示。
图3 基于Simulink的光斑质心位置检测总体设计
3.2 “Imagine enhancement”子系统建模设计
“Imagine enhancement”子系统由“Gamma Correction”模块和“Median Filter”模块组成。“Imagine enhancement”子系统如图4所示。
图4中,Gamma 校正补偿了不同输出设备存在的颜色显示差异,从而使图像在不同的监视器上呈现出相同的效果。NTSC视频的标准Gamma值为2.2。中值滤波是一种非线性数字滤波器技术,使用奇数个采样组成的观察窗去除图像信号中的噪声。中值滤波是图像处理中的一个常用步骤,它对于斑点噪声和椒盐噪声尤其有用[6-7]。
3.3 “Imagine Processing”子系统建模设计
“Imagine Processing”子系统如图5所示。“Imagine Processing”子模块主要由“Autothreshold”模块、“Blob Analysis”模块和“Draw markers”模块3部分组成。“Autothreshold”模块,利用Otsu方法(即最大类间方差法)将灰度图像转化成┒值图像。Otsu方法,因计算简单,自适应强,而成为使用最广泛的图像阈值自动选取方法之一。“Blob Analysis”模块,Blob分析是对图像中相同像素的连通域进行分析,该连通域称为Blob。
Blob检测根据上面得到的处理图像,在纯色背景下检测杂质色斑,经二值化处理后的图像中色斑可认为是Blob。Blob分析工具可以从背景中分离出目标,并可计算出目标的数量、位置、形状、方向和大小,还可以提供相关斑点间的拓扑结构。在“Blob Analysis”模块参数设置中,将Statistics参数下只勾选Centroid项,Connectivity选择8,并在Blob Properties菜单下勾选Output number blobs found,其他参数默认设置。当系统存在其他亮斑干扰时,可以采取Blob分析计算出光斑的面积,以确定是否在检测范围之内。“Draw markers”模块实现对输入图像中给定像素点做指定标记。其中,标记可设置为:圆形、十字形、星形、方形等,填充颜色用户可自主定义。输入端Pts格式为2×N阶矩阵,N为给定像素点个数[8]。
图4 基于Simulink的图像增强子系统建模设计
4 Simulink仿真运行结果分析
图像采集设备选用罗技公司的QuickCam系列网络摄像头。图像大小设置为RGB 320×240,其他设置默认。网络摄像头采集到的太阳图像,经灰度转换模块后作为图像增强子系统输入部分。对它进行Gamma矫正和中值滤波,实现图像有用部分信息的增强。“Autothreshold”模块计算Level将灰度图像转化成┒值图像。在仿真模拟时,可对其模块的参数进行调整,复选“Scale threshold”选项,可对“Threshold scaling factor”的值进行设置。二值图像经过Blob分析后,得到图像中光斑个数与光斑质心坐标,将坐标矩阵送给“Draw markers”模块进行图像标记的添加。
图5 基于Simulink的图像处理子系统建模设计
Simulink仿真运行结果如图6所示(摄像头加单层巴德膜太阳滤波片)。本例太阳图像中光斑个数为1,质心坐标为(153.5,165.7)。
图6 基于Simulink的光斑位置检测系统运行结果
5 结 语
在基于图像传感器实现对太阳自动跟踪的系统中能否准确检测出太阳光斑质心位置是实现太阳跟踪的关键,决定着系统的精度和可靠性。本文设计关于太阳图像中光斑质心位置检测系统仿真实验平台,可以实现从网络摄像头采集太阳图像,并准确计算出光斑质心位置的图像坐标及光斑个数。该方法适用于基于图像传感器的太阳跟踪系统,并可在其他的目标检测中予以利用。
参考文献
[1]刘巍,王志超,沈垣,等.太阳自动跟踪系统的研究与设计[J].水电能源科学,2009(27):215-218.
[2]张翌.基于DSP的太阳跟踪控制系统研究[M].上海:上 海交通大学出版社,2008.
[3]苑玮琦,金晶晶.基于图像传感器的太阳方位检测系统研究[J].传感器与仪器仪表,2007(23):140-142.
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[5]龚声蓉,刘纯平,王强,等.数字图像处理与分析[M].北京:清华大学出版社,2007.
[6]董辰辉.Matlab 2008全程指南[M].北京:电子工业出版社,2009.