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關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)環(huán)境圖書館信息資源共建共享
ABasicResearchonMutualConstructionandSharingofLibrary
InformationResourceunderNetwork
MaYuejinLinLanying
(QiyangTeachersCollege,Gansuxifeng)
Abstract:Thispaperdealswiththenecessityofconstructingtheinformationresourcecollectivelyamonglibraries,thenanalyzesthefactorsinfluencinginformationresourcesharedandconstructed,finally,presentssomecomments.
Keywords:networkenvironmrntlibraryinformationresourcesconstructionandsharing
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖書館信息資源的共建共享是指各級(jí)各類圖書館根據(jù)用戶對(duì)社會(huì)信息的需求,通過網(wǎng)絡(luò)利用計(jì)算機(jī)、通信、電子、多媒體等先進(jìn)的信息技術(shù),高度理想化地對(duì)各館藏信息資源和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行綜合協(xié)作開發(fā)和利用的活動(dòng)。
1信息資源的共建共享是未來圖書館開發(fā)和利用信息資源的必由之路
市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新,信息時(shí)代的到來,決定了未來圖書館的發(fā)展趨勢(shì)是實(shí)行信息資源的共建共享,關(guān)于這一點(diǎn)已經(jīng)達(dá)成社會(huì)共識(shí)。這是由于:
1.1圖書館實(shí)行信息資源共建共享是解決知識(shí)信息劇增與館藏力不足這一矛盾的重要途徑
目前,我國已成功地加入了WTO,世界經(jīng)濟(jì)格局開始進(jìn)行重新定位,同時(shí)信息時(shí)代的到來,知識(shí)信息的與日激增,書刊數(shù)量的急劇增長(zhǎng)對(duì)于信息容量相對(duì)較大的每一圖書館來說,由于諸多因素的影響,其收藏力相對(duì)低下,對(duì)業(yè)已產(chǎn)生的知識(shí)信息根本不可能盡包盡容,各圖書館孤立地為各類用戶提供方便快捷的信息服務(wù)愈顯力不從心。況且各圖書館各自為政,固定用戶對(duì)現(xiàn)有館藏的利用率不高,對(duì)信息資源的浪費(fèi)極為痛心。例如我校圖書館自97年以來購置的數(shù)10萬元的學(xué)術(shù)期刊光盤,極少有人問津,但是,相對(duì)迫切需要此類信息資源的其他用戶,只能望而興嘆。還有就是用戶普遍需求的同類信息資源,各圖書館競(jìng)相購置,以滿足當(dāng)?shù)赜脩舻男枰?,造成目前這種對(duì)文獻(xiàn)信息資源的低水平重復(fù)購置的局面。因此,統(tǒng)一籌劃、多方位、多渠道、立體化合理共建共享信息資源正是解決這一矛盾的重要途徑。
1.2實(shí)行圖書館信息資源共建共享是用戶的迫切需求
隨著社會(huì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,用戶對(duì)信息資源的需求方式及內(nèi)容也產(chǎn)生了根本性的變化。用戶不再滿足于單一的館藏信息服務(wù),迫切需要的是內(nèi)容新穎全面、類型完整、形式多樣、來源廣泛的信息。用戶的這種全方位、綜合化的信息需求,顯然不是一個(gè)圖書館所能夠滿足的,多個(gè)信息單位協(xié)作進(jìn)行信息資源共建共享已成為信息服務(wù)界急需解決的問題。用戶對(duì)知識(shí)信息的需求還反映在要求所需信息的電子化、網(wǎng)絡(luò)化,這就需要圖書館加強(qiáng)對(duì)文獻(xiàn)信息資源的電子化組織和迅速實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的工作,通過對(duì)知識(shí)信息進(jìn)行分析、綜合、整序,以新的、序列化的知識(shí)單元提供給用戶。如果每個(gè)圖書館單獨(dú)進(jìn)行這些工作,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶需求的。
2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下影響圖書館信息資源共建共享的因素
2.1積極因素:
2.1.1網(wǎng)絡(luò)為圖書館提供了一個(gè)全新的信息環(huán)境。Internet網(wǎng)、中國教育科研網(wǎng)以及中國信息網(wǎng)的開通與互聯(lián),為圖書館信息資源共建共享提供了良好的條件,特別是Internet網(wǎng)成功地采用了TCP/IP(傳輸控制協(xié)議和網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議),TCP/IP采用的互交換技術(shù),解決了不同硬件平臺(tái)、不同網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和不同操作系統(tǒng)之間的兼容性問題。任何計(jì)算機(jī)只要采用TCP/IP協(xié)議與因特網(wǎng)中的任何一臺(tái)主機(jī)通信,都有可能成為因特網(wǎng)的部分,進(jìn)行大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),自由地選擇利用各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù),順利地實(shí)現(xiàn)信息資源的共建共享。
2.1.2部分國家或地區(qū)圖書館相繼協(xié)議協(xié)作,不斷推進(jìn)著圖書館信息資源共建共享的進(jìn)程。聯(lián)合國教科文組織在《公共圖書館宣言》中提出的“開放”思想,在促進(jìn)我國圖書館信息資源共建共享由封閉向開放,由被動(dòng)向主動(dòng),由淺層向深層,由粗放向效益密集轉(zhuǎn)變的過程中起到了積極的推動(dòng)作用。我國圖書館信息資源共建共享是從20世紀(jì)50年代國務(wù)院批準(zhǔn)公布《全國圖書館協(xié)調(diào)方案》起開始的,但那時(shí)信息資源的共建共享還處在萌芽階段,從20世紀(jì)90年代開始,信息資源的共建共享注入了虛擬圖書館和跨行業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)作的特征。如1999年1月,由中國國家圖書館召集,全國各行業(yè)系統(tǒng)的圖書情報(bào)機(jī)構(gòu)在北京發(fā)出了《全國文獻(xiàn)信息資源共建共享倡議書》并共同簽署了《全國圖書館館際互借公約》。
2.2不利因素:
2.2.1管理體制的滯后制約著圖書館信息資源共建共享的進(jìn)一步發(fā)展。管理體制是圖書館信息資源共建共享的關(guān)鍵因素,起著統(tǒng)籌規(guī)劃、全面協(xié)調(diào)的作用。圖書館的管理決定著信息資源共建共享的活動(dòng)能力、規(guī)模、形式和效益,一個(gè)圖書館的性質(zhì)任務(wù)、規(guī)章制度、館藏特色、服務(wù)手段、服務(wù)方式等也極大地影響著其在信息資源共建共享中的水準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境孕育了嶄新的管理觀念,并呼喚著與之相適應(yīng)的管理體制,但是從我國目前圖書情報(bào)系統(tǒng)的狀況來看,仍處在無章可循的狀態(tài),傳統(tǒng)的條塊分割各自為政的縱向管理體制極大地影響著圖書館信息資源共建共享的進(jìn)程。
2.2.2部分館員的專業(yè)水平和思想理念的滯后也制約著圖書館信息資源共建共享的進(jìn)一步發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖書館員應(yīng)具備“專家型”素質(zhì),他們除擔(dān)負(fù)傳統(tǒng)的圖書館業(yè)務(wù)工作以外,還應(yīng)充分利用先進(jìn)的信息技術(shù),對(duì)館藏資源和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行深層次開發(fā),去偽存真,有效地抵制信息垃圾,以健康有序的全方位信息資源滿足用戶。但在我國西部等經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的圖書館,從事圖書情報(bào)及信息技術(shù)的工作人員素質(zhì)普遍存在著學(xué)歷偏低、專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)老化,新的信息技術(shù)人才嚴(yán)重缺乏,一些領(lǐng)導(dǎo)思想認(rèn)識(shí)不足,對(duì)圖書館繼續(xù)教育工作缺乏積極支持等,比較嚴(yán)重地阻礙著信息資源共建共享工作的進(jìn)展。
2.2.3現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的局限性也制約著圖書館信息資源共建共享的進(jìn)一步發(fā)展?,F(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用也有不斷發(fā)展的過程,目前的一些技術(shù)也存在一定的缺陷,如計(jì)算機(jī)及其配件市場(chǎng)比較混雜,升級(jí)換代頻繁,給信息技術(shù)工作者的選擇帶來困難;通信線路傳輸速率低,尤其是在傳遞多媒體信息時(shí)更顯能力不足。集成管理系統(tǒng)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化,如在多平臺(tái)技術(shù)方面,多數(shù)未采用C/S技術(shù),客戶端的應(yīng)用程序不支持字符終端;在網(wǎng)絡(luò)功能上,多數(shù)未采用Z39.50協(xié)議、HyperLink技術(shù)。各級(jí)種類圖書館發(fā)展不平衡,有些圖書館還缺乏利用現(xiàn)代信息技術(shù)的能力。
除此之外,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下制約圖書館信息資源共建共享的因素還有諸多網(wǎng)絡(luò)信息的安全與否、正當(dāng)?shù)闹R(shí)產(chǎn)權(quán)能否得到有效的保護(hù)、部分信息霸權(quán)主義能否消除、緊缺的圖書館經(jīng)費(fèi)能否得以保障等。
3網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下如何對(duì)圖書館信息資源進(jìn)行共建共享
3.1建立圖書館信息資源共建共享的法律保障體系
完備的法制建設(shè)是圖書館信息資源共建共享工作的行動(dòng)指南。信息資源的共建共享是一個(gè)需要多行業(yè)參與和協(xié)作的系統(tǒng)工作,為了協(xié)調(diào)不同行業(yè)之間的利益和職責(zé),需要制定相應(yīng)的政策法規(guī),規(guī)范各方面的行為,以確保各方的利益不受侵害。即將出臺(tái)的我國《圖書館法》及與之相配套的法律法規(guī),必需對(duì)信息資源共建共享的社會(huì)地位、經(jīng)費(fèi)保障、各成員的權(quán)利和義務(wù),以及信息資源共建共享的體制和運(yùn)行機(jī)制、總體布局等做出明確規(guī)定;必需對(duì)信息資源共建共享引起的一系列問題,如版權(quán)保護(hù)、文獻(xiàn)復(fù)制、傳遞、編目、檢索、互借等,要制定統(tǒng)一運(yùn)作的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;必需高起點(diǎn)、創(chuàng)造性地預(yù)測(cè)可能會(huì)產(chǎn)生的各種問題和矛盾的解決途徑及辦法。保證廣
大用戶能夠充分利用公共信息,以能夠承受的價(jià)格及時(shí)、平等、公平地分享到信息資源共建共享的益處。
3.2規(guī)范圖書館信息資源共建共享體制上的保障措施
我國圖書館界分成公共、科研、高校及工會(huì)等幾個(gè)系統(tǒng),管理松散,不利于未來圖書館信息資源共建共享的發(fā)展。合理的體制應(yīng)該是多元化的、立體的、綜合的。最好建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)、條塊分割、布局合理,能確保進(jìn)行宏觀調(diào)控的管理體系。建立一個(gè)全國性信息資源管理職能機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)全國信息資源建設(shè)、布局、共享及優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的總體規(guī)劃和組織實(shí)施全國各系統(tǒng)、各地區(qū)圖書館合理配置信息資源,對(duì)其信息資源共建共享統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理,對(duì)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與發(fā)展等進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和指導(dǎo)。橫向上,在省一級(jí)加強(qiáng)各省學(xué)會(huì)的功能,以便協(xié)調(diào)和統(tǒng)一各類圖書館信息資源共建共享,減少重復(fù)投資與建設(shè)??v向上,各系統(tǒng)加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)。如高校圖書館可以在教育部的領(lǐng)導(dǎo)下進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)與管理,目前實(shí)施的CALS工程就是一個(gè)很好的示范,可以使高校圖書館按學(xué)科合理地配置信息資源,并達(dá)到共有、共建、共享的目的,由此帶動(dòng)整個(gè)高校圖書館事業(yè)健康良性地向前發(fā)展。
3.3普及使用新技術(shù)
21世紀(jì),圖書館的體系結(jié)構(gòu)將由傳統(tǒng)和實(shí)體圖書館向?qū)嶓w圖書館和虛擬圖書館并存轉(zhuǎn)移,用戶要求的是可以在任何地方(包括跨地域)、任何時(shí)候自由地咨詢、搜索、利用虛擬圖書館及傳統(tǒng)圖書館中的信息資源,不受借閱時(shí)間、期限與區(qū)域的限制,是信息資源真正共享的“大公共圖書館”服務(wù)模式。這就迫切需要各圖書館積極投入普及使用中文信息處理技術(shù)、縮微技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體技術(shù)、光盤技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等新技術(shù),引進(jìn)適應(yīng)圖書館信息資源共建共享發(fā)展需求的現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備及掌握該技術(shù)的人才,所有圖書情報(bào)工作人員及其他廣大科技人員應(yīng)結(jié)合圖書館信息資源共建共享進(jìn)行系統(tǒng)軟件的開發(fā)、設(shè)計(jì)和制作,加強(qiáng)圖書館局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)及Internet網(wǎng)等系統(tǒng)工作人員高級(jí)技能的培訓(xùn)普及以及深層次繼續(xù)教育,為圖書館信息資源共建共享提供良好的技術(shù)保障。
3.4加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè),確保圖書館信息資源共建共享的順利實(shí)施
首先,應(yīng)建立一個(gè)全國齊全、運(yùn)轉(zhuǎn)迅速的信息資源共建共享網(wǎng)絡(luò)和資源布局保障系統(tǒng),同時(shí)加強(qiáng)各級(jí)各類圖書館的特色館藏建設(shè),統(tǒng)一系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境軟、硬件和技術(shù)支持。其次,加強(qiáng)圖書館信息資源的數(shù)據(jù)庫建設(shè),盡快完成全國聯(lián)合目錄數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。第三,在圖書館信息資源共享網(wǎng)絡(luò)中心,建立公共查詢系統(tǒng),以集體契約方式購買全國聯(lián)合編目中心的MARC數(shù)據(jù)和國外的文摘索引類書目信息數(shù)據(jù)庫,通過成員館的分工協(xié)作,建立全國的館藏聯(lián)合目錄和公共查詢系統(tǒng)。第四,建立規(guī)范化的電子交換書目數(shù)據(jù)庫,圖書館可以此來、登錄、催缺、加工預(yù)訂目錄和新書報(bào)道。在此基礎(chǔ)上建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)的聯(lián)合采購機(jī)構(gòu),從宏觀上對(duì)信息資源的合理配置進(jìn)行調(diào)控。第五,建立統(tǒng)一的館際互借系統(tǒng),處理館際互借的相互聯(lián)絡(luò)、借出館的信息資源在庫情況、預(yù)約借閱等。
參考文獻(xiàn)
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2李家清.我國文獻(xiàn)資源共享中存在的問題及對(duì)策.中國圖書館學(xué)報(bào),2002(1)
關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng),圖像采集,電路設(shè)計(jì)
Abstract:Inthispaper,wepresenttwodifferentinterfacesbetweendigitalaimagesensorsandaprocessorforembedsystems,I/OmodeandDMW(DirectMemoryWrite)mode.InI/Omode,processorcanreadimagedatathroughI/Oport,andtheinterfaceissimple.InDMWmode,imagedatacanbewriteintoRAMdirectlywhileaprocessorissuspended.
Keywords:EmbedSystem,ImageCapture,ElectronicCircuit
一、引言
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展,具有圖像功能的嵌入式應(yīng)用愈來愈多。從數(shù)碼相機(jī)、可視電話、多功能移動(dòng)電話等消費(fèi)產(chǎn)品到門禁、數(shù)字視頻監(jiān)視等工業(yè)控制及安防產(chǎn)品,圖像采集和處理已成為重要的組成部分之一。圖像采集需要進(jìn)行同步信號(hào)的處理,比通常的A/D數(shù)據(jù)采集過程復(fù)雜,電路的設(shè)計(jì)也較為困難。傳統(tǒng)PC上的圖像采集卡都是在Philips、Brooktree等半導(dǎo)體公司提供的接口芯片基礎(chǔ)上,由專業(yè)公司開發(fā)生產(chǎn)。在嵌入式系統(tǒng)中不同的處理器和圖像傳感器的信號(hào)定義及接口方式不同,沒有通用的接口芯片。另外,利用系統(tǒng)中的現(xiàn)有資源設(shè)計(jì)圖像采集電路,可以減少器件數(shù)量、縮小產(chǎn)品體積和降低系統(tǒng)成本。所以,通常嵌入式系統(tǒng)中要求自行設(shè)計(jì)圖像采集接口電路。本文針對(duì)不同采集速度的要求,提出了兩種圖像采集接口電路的設(shè)計(jì)方法。
目前市場(chǎng)上主流的圖像傳感器有CCD、CMOS兩種器件,其中CMOS器件上世紀(jì)90年代產(chǎn)生,近年來得到了迅速發(fā)展。傳感器的輸出有模擬和數(shù)字兩種。由于CMOS器件功耗小、使用方便,具有直接數(shù)字圖像輸出功能,作者在設(shè)計(jì)時(shí)選用了CMOS數(shù)字輸出圖像傳感器件。其他方式器件的接口設(shè)計(jì)與此類似,將在討論中說明。
本文內(nèi)容做如下安排:第二部分簡(jiǎn)述圖像信號(hào)的特點(diǎn);第三、四部分分別介紹I/O和內(nèi)存直接寫入兩種接口設(shè)計(jì)方法;最后部分是討論。
二、圖像信號(hào)介紹
圖1給出了采樣時(shí)鐘(PCLK)和輸出數(shù)據(jù)(D)之間的時(shí)序關(guān)系。在讀取圖像數(shù)據(jù)時(shí)用PCLK鎖存輸出數(shù)據(jù)。除采樣時(shí)鐘(PCLK)和數(shù)據(jù)輸出(D)外,還有水平方向的行同步信號(hào)(HSYNC))和垂直方向的場(chǎng)同步信號(hào)(VSYNC)。對(duì)于隔行掃描器件,還有幀同步信號(hào)(FRAME)。如圖2,一幀包括兩場(chǎng)。圖2中窄的矩形條是同步脈沖,同步脈沖期間數(shù)據(jù)端口輸出的數(shù)據(jù)無效。
PLCK存在時(shí),圖像數(shù)據(jù)端口連續(xù)不斷地輸出數(shù)據(jù)。由于行之間以及場(chǎng)之間輸出數(shù)據(jù)無效,在采集圖像數(shù)據(jù)必須考慮同步信號(hào),讀取有效數(shù)據(jù)才能保證圖像的完整性。
三、I/O接口設(shè)計(jì)
對(duì)于MCU、DSP處理器,I/O是最方便的訪問方式之一。以I/O方式讀取圖像數(shù)據(jù)不僅可以簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì),而且程序也很簡(jiǎn)單。但由于讀取每一個(gè)像素都要檢測(cè)狀態(tài),在處理器速度低的情況下,讀取圖像慢。在處理器速度快或圖像采集速度要求不高的應(yīng)用中,I/O接口方式是一個(gè)較好的選擇。
1、電路原理和結(jié)構(gòu)
在圖像傳感器和處理器之間,利用兩個(gè)鎖存器分別鎖存狀態(tài)和圖像數(shù)據(jù),處理器通過兩個(gè)I/O端口分別讀取。圖3中,在采樣時(shí)鐘的上升沿?cái)?shù)據(jù)鎖存器保存?zhèn)鞲衅鬏敵龅膱D像數(shù)據(jù),當(dāng)處理器通過I/O口讀取圖像時(shí),數(shù)據(jù)鎖存器輸出數(shù)據(jù)。其它情況下,鎖存器輸出處于高阻狀態(tài)。處理器通過狀態(tài)鎖存器讀取同步信號(hào)和圖像就緒(Ready)指示信號(hào)。在數(shù)據(jù)鎖存器保存圖像數(shù)據(jù)的同時(shí),狀態(tài)鎖存器產(chǎn)生Ready信號(hào)(從‘0’到‘1’)。處理器讀取圖像數(shù)據(jù)時(shí),Ready信號(hào)自動(dòng)清除(從‘1’到‘0’)。處理器讀取狀態(tài)時(shí)鎖存器驅(qū)動(dòng)總線,其他情況下輸出處于高阻狀態(tài)。
2、圖像讀取流程
要保證圖像的完整性就必須從一場(chǎng)圖像的第一行開始讀取,對(duì)于隔行掃描輸出的圖像則必須從一幀的第一行開始讀取。讀取每行圖像數(shù)據(jù)時(shí),則從該行的第一個(gè)像素開始。因此,在讀取圖像數(shù)據(jù)前應(yīng)先判斷場(chǎng)和行的起始位置。圖4是通過I/O接口方式讀取圖像數(shù)據(jù)的流程。讀取每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)前先查詢數(shù)據(jù)狀態(tài),如果數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好則讀取數(shù)據(jù)。
3、同步信號(hào)檢測(cè)
為了簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì),用處理器直接讀取同步信號(hào),然后找出場(chǎng)和行的起始位置。
從圖2可以看出,處理器讀取同步信號(hào)時(shí),信號(hào)可能處在同步脈沖狀態(tài)(‘1’)或正常狀態(tài)(‘0‘)。對(duì)于那些同步信號(hào)反向的器件,則分別為‘0’和‘1’。如果信號(hào)處于同步脈沖狀態(tài),第一次檢測(cè)到的正常狀態(tài)就起始位置。如果信號(hào)處于正常狀態(tài),則首先檢測(cè)到脈沖狀態(tài),然后用同樣的方法確定起始位置。
通過上述方法可以檢測(cè)出場(chǎng)的起始位置和行起始位置。
4、用VHDL設(shè)計(jì)鎖存器
在應(yīng)用中,以上兩個(gè)鎖存器的功能和其他邏輯集中在一起,用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)。下面分別為它們的VHDL表示。
設(shè)DO(0-7)是鎖存器輸出端,DI(0-7)是鎖存器輸入端,DM(0-7)是中間狀態(tài),Data_R是數(shù)據(jù)讀信號(hào)(低電平時(shí)有效),則數(shù)據(jù)鎖存器的VHDL描述為:
Process(reset,PCLK)--鎖存圖像數(shù)據(jù)
Begin
Ifreset=''''0''''then
DM<="00000000";--清除數(shù)據(jù)
ElseifPCLK''''eventandPCLK=''''1''''then
DM<=DI;--鎖存數(shù)據(jù)
Endif;
Endprocess;
Process(DM,Data_R)--讀取圖像數(shù)據(jù)
Begin
IfData_R=''''0''''then
DO<=DM;--輸出圖像數(shù)據(jù)
Else
DO<="ZZZZZZZZ"--輸出高阻
Endif;
Endprocess;
進(jìn)一步設(shè)數(shù)據(jù)有效狀態(tài)為Dstatus,狀態(tài)讀寫信號(hào)為Status_R(低點(diǎn)平時(shí)有效),則狀態(tài)鎖存器的VHDL描述為:
Process(reset,PCLK,Data_R)--數(shù)據(jù)有效狀態(tài)控制
Begin
Ifreset=''''0''''orData_R=''''0''''then
Dstatus<=''''0'''';--清除狀態(tài)
ElseifPCLK''''enentandPCLK=''''1''''then
Dstatus<=''''1'''';--設(shè)置狀態(tài)
Endif;
Endprocess;
Process(Dstatus,Status_R)--讀取狀態(tài)和同步信號(hào)
Begin
IfStatus_R=''''0''''then
DO0<=Dstatus;
DO1<=VSYNC;
DO2<=HSYNC;
DO3<=FRAME;
Else
DO<="ZZZZZZZZ";--高阻狀態(tài)
Endif;
Endprocess;
四、內(nèi)存直接寫入接口設(shè)計(jì)
在處理器速度較慢且圖像數(shù)據(jù)輸出的頻率不能降低的情況下,采用上述I/O接口方法不能得到完整的圖像。另外,有些應(yīng)用中要求能夠?qū)崟r(shí)采集圖像。為此,我們?cè)O(shè)計(jì)了高速數(shù)據(jù)圖像采集方法―內(nèi)存直接寫入法。由于SRAM訪問控制簡(jiǎn)單,電路設(shè)計(jì)方便,被大量嵌入式系統(tǒng)采用,本文以SRAM作為存儲(chǔ)器。
1、電路原理和結(jié)構(gòu)
內(nèi)存直接寫入方法通過設(shè)計(jì)的圖像采集控制器(以下簡(jiǎn)稱控制器)不需處理器參與,直接將圖像數(shù)據(jù)寫入系統(tǒng)中的內(nèi)存中,實(shí)現(xiàn)高速圖像采集。
圖5是接口結(jié)構(gòu)圖,當(dāng)需要采集圖像時(shí),處理器向控制器發(fā)出采集請(qǐng)求,請(qǐng)求信號(hào)capture_r從高到低??刂破鹘拥秸?qǐng)求脈沖后,發(fā)出處理器掛起請(qǐng)求信號(hào)HOLD,使處理器的外總線處于高阻狀態(tài),釋放出總線??刂破魇盏教幚砥鲬?yīng)答HOLDA后管理總線,同時(shí)檢測(cè)圖像同步信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)到圖像開始位置時(shí),控制器自動(dòng)產(chǎn)生地址和讀寫控制信號(hào)將圖像數(shù)據(jù)直接寫入內(nèi)存中。圖像采集完成后,控制器自動(dòng)將總線控制權(quán)交還處理器,處理器繼續(xù)運(yùn)行,控制器中與采集相關(guān)的狀態(tài)復(fù)位??刂破骺梢愿鶕?jù)同步信號(hào)或設(shè)定的采集圖像大小確定采集是否完成。
在圖5中,控制器包括同步信號(hào)檢測(cè)、地址發(fā)生器、SRAM寫控制器、總線控制器和處理器握手電路等主要部分。同步信號(hào)檢測(cè)確定每一場(chǎng)(幀)和每一行的起始位置;地址發(fā)生器產(chǎn)生寫SRAM所需的地址;SRAM寫控制器產(chǎn)生寫入時(shí)序;總線控制器在采集圖像時(shí)管理總線,采集完成后自動(dòng)釋放;處理器握手電路接受處理器命令、發(fā)總線管理請(qǐng)求和應(yīng)答處理器。
2、SRAM寫控制時(shí)序
采集圖像過程中,控制器自動(dòng)將數(shù)據(jù)寫入到硬件設(shè)定的內(nèi)存中。寫內(nèi)存時(shí),控制器產(chǎn)生RAM地址(A)、片選信號(hào)(/CS)、讀信號(hào)(/RD)和寫信號(hào)(/WD),同時(shí)鎖存?zhèn)鞲衅鬏敵龅臄?shù)據(jù)并送到數(shù)據(jù)總線(D)上。每寫入一個(gè)數(shù)據(jù)后,地址(A)自動(dòng)增1。采集時(shí)/CS保持有效(‘0’)狀態(tài)而/RD處于無效狀態(tài)(‘1’)。地址A的變化必須與/WD和數(shù)據(jù)鎖存器協(xié)調(diào)好才能保證圖像數(shù)據(jù)的有效性。
圖6是控制器產(chǎn)生的SRAM信號(hào)時(shí)序圖。用PCLK作為地址發(fā)生器的輸入時(shí)鐘,且在其上升沿更新地址值。同樣,在PCLK的上沿鎖存數(shù)據(jù)并輸出到總線上。將PCLK反相,作為/WD信號(hào),使得在/WD的上升沿地址和數(shù)據(jù)穩(wěn)定,確保寫入數(shù)據(jù)的有效性。
3、控制器主要功能的VHDL描述
描述控制器中全部功能的VHDL代碼較長(zhǎng),而且有些部分是常用的(如計(jì)數(shù)器等)。圖像采集狀態(tài)產(chǎn)生和同步信號(hào)的檢測(cè)是其中重要的部分。下面介紹這兩部分的VHDL描述。
圖像采集狀態(tài)capture_s:
處理器的采集請(qǐng)求信號(hào)capture_r使capture_s從‘0’到‘1’,場(chǎng)地址發(fā)生器(計(jì)數(shù)器)的溢出位vcount_o,清除capture_s。
process(capture_r,reset,vcount_o)
begin
ifreset=''''0''''orvcount_o=''''1''''then
capture_s<=''''0'''';--清除
elseifcapture_r''''eventandcapture_r=''''0''''then
capture_s<=''''1'''';--置狀態(tài)位
endif;
endprocess;
同步信號(hào)檢測(cè):
只有在采集狀態(tài)capture_s有效時(shí)(‘1’)才檢測(cè)場(chǎng)同步信號(hào),場(chǎng)同步信號(hào)下降沿置場(chǎng)有效狀態(tài)(vsync_s),場(chǎng)地址發(fā)生器溢出位vcount_o清除場(chǎng)有效狀態(tài)。只有在vsync_s有效情況下才檢測(cè)行同步信號(hào),行同步信號(hào)下降沿置行有效狀態(tài)(hsync_s),行計(jì)數(shù)器溢出信號(hào)hcount_o清除行狀態(tài)。只有在行狀態(tài)有效的情況下計(jì)數(shù)器才工作,且將數(shù)據(jù)寫入RAM。
Process(capture_s,reset,vcount_o,vsync)
Begin
Ifreset=''''0''''orvcount_o=''''1''''orcapture_s=''''0''''then
Vsync_s<=''''0'''';--清除
Elseifvsync''''eventandvsync=''''0''''then
Vsync_s<=''''1'''';--置狀態(tài)位
Endif;
Endprocess;
Process(vsync_s,reset,hcount_o,hsync)
Begin
Ifvsync_s=''''0''''orreset=''''0''''orhcount_o=''''1''''then
Hsync_s<=''''0'''';--清除
Elseifhsync''''eventandhsync=''''0''''then
Hsync_s<=''''1'''';--置狀態(tài)位
Endif;
Endprocess;
五、討論
我們?cè)诨赥I公司的TMS320C3X系列DSP開發(fā)的嵌入式指紋圖像處理模塊中分別用上述兩種方法成功實(shí)現(xiàn)了指紋圖像的采集。
采用I/O接口方式最關(guān)鍵的是要求處理器的頻率遠(yuǎn)高于圖像數(shù)據(jù)輸出的頻率。例如,如果處理的指令周期為20ns,讀取每個(gè)數(shù)據(jù)需要10個(gè)指令周期,則數(shù)據(jù)的輸出頻率不能超過5MHz,它低于一般的CMOS圖像傳感器件最快的數(shù)據(jù)輸出頻率。例如國內(nèi)使用較多的OV7610和OV7620,其正常輸出數(shù)據(jù)頻率為13.5MHz。在應(yīng)用過程中,通常改變傳感器中寄存器的設(shè)置值,降低其數(shù)據(jù)輸出頻率。
本文選用的是CMOS數(shù)字輸出圖像傳感器。對(duì)于模擬視頻信號(hào),在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加同步分離和A/D轉(zhuǎn)換電路。圖像采集的數(shù)字接口和邏輯控制與本文相同。
關(guān)鍵詞:變電站;土建設(shè)計(jì);相關(guān)問題;分析探討
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
Abstract: a good construction design for substation for efficient operation, a great benefit. Therefore, this article through to the transformer substation construction design of several aspects of the analysis and discussion, in order to design a better overall consideration.
Keywords: substation; civil engineering; problem; analysis and discussion
[中圖分類號(hào)] TM727 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]
引言
變電站土建設(shè)計(jì)是順應(yīng)發(fā)展的標(biāo)志,因此,下面本文就首先通過選址進(jìn)行分析探討。
二、變電站建設(shè)的選址
變電站因其獨(dú)特的屬性,因此在建設(shè)選址方面應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:
選址應(yīng)考慮進(jìn)出線便于架空或埋設(shè),同時(shí)不要靠近負(fù)荷中心且滿足線路與電氣進(jìn)出線的需求,此外,應(yīng)保證與礦企或城鄉(xiāng)規(guī)劃相協(xié)調(diào);選址盡量少占用具有較高經(jīng)濟(jì)效益的土地,注意節(jié)約。
變電站不能選在空氣及環(huán)境受污染的地方,或者應(yīng)處在空氣環(huán)境污染的上風(fēng)側(cè)為宜,同時(shí)應(yīng)靠近公路,保證交通運(yùn)輸便利。
變電站選址應(yīng)盡量避免地址結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或山區(qū)風(fēng)口等處,同時(shí)應(yīng)盡量避免與政府資源開發(fā)或重要文物墓葬等項(xiàng)目上;同時(shí),如果當(dāng)?shù)厝菀装l(fā)生洪水或者內(nèi)澇,則應(yīng)考慮變電站應(yīng)該高于50年一遇的水位之上,并采取與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)相應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn),以防自然災(zāi)害的發(fā)生。
變電站選址應(yīng)充分考慮方便工作人員的日常生活,盡可能避免與臨近設(shè)施和周圍環(huán)境造成相互影響。
變電站區(qū)域布置
變電站的區(qū)域布置應(yīng)根據(jù)總平面布置的規(guī)程要求,并且注意下面幾方面的問題。
變電站布置的總體規(guī)劃應(yīng)當(dāng)與當(dāng)?shù)卣牡某擎?zhèn)規(guī)劃保持一致,同時(shí)為了滿足各方面需求,盡量規(guī)劃在就近具有生活用水、消防及給排水、文教和交通等設(shè)施的地方;而且,應(yīng)充分對(duì)變電站的生活及用水區(qū)、防洪及交通道路、終端塔位及進(jìn)出線走廊、出線桿及給排水設(shè)施等進(jìn)行統(tǒng)籌安排,實(shí)現(xiàn)科學(xué)、合理的布置。變電站內(nèi)的建筑物及電器設(shè)備應(yīng)當(dāng)保證合理緊湊,實(shí)現(xiàn)土地節(jié)約利用,而且,應(yīng)考慮對(duì)主要建筑物進(jìn)行平行自然等高的布置。如果所選址地區(qū)地形高差比較大,可采用錯(cuò)層或臺(tái)階布置,同時(shí),應(yīng)當(dāng)注意對(duì)坡面的處理,保證變電站的安全。
比如像主控室等主要的建筑物應(yīng)當(dāng)布置在便于工作人員觀察的地方,盡量避免噪聲影響比較嚴(yán)重的路段且減少電纜的長(zhǎng)度。同時(shí)應(yīng)對(duì)主控室的朝向進(jìn)行充分的考慮,盡量避免西曬。對(duì)于屋外配電裝置的平面布置,應(yīng)注意屋外的各級(jí)配電裝置與出線方向和地形進(jìn)行組合,減少線路交叉跨越的現(xiàn)象。
變電場(chǎng)地的處理
變電站場(chǎng)地的硬化應(yīng)從多方面考慮,為了保證經(jīng)濟(jì)性和可靠性,應(yīng)當(dāng)選擇水泥混凝土材料。實(shí)際施工中應(yīng)當(dāng)首先將素土進(jìn)行夯實(shí),然后按照一般的灰土比做墊層,同時(shí)在施工中對(duì)施工人員的施工進(jìn)行督查,保證施工質(zhì)量可靠,嚴(yán)格按照施工工藝及規(guī)劃進(jìn)行施工。此外,為了使變電站有一個(gè)比較良好的環(huán)境,應(yīng)當(dāng)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行綠化,出于經(jīng)濟(jì)性的考慮,宜在路邊布設(shè)經(jīng)濟(jì)型的綠籬。
變電站內(nèi)主要建筑的設(shè)計(jì)
變電站內(nèi)主要建筑設(shè)計(jì)應(yīng)首先從安全考慮,包括滿足靠近主變側(cè)留門窗的防火,同時(shí),配電室與主控室應(yīng)設(shè)置足夠事故或火災(zāi)時(shí)的疏散。其次,配電室及主控室在使用性方面應(yīng)當(dāng)進(jìn)行下面幾方面的考慮:
應(yīng)保證值班人員值班的場(chǎng)所與主控室保持比較近的距離,同時(shí)又能方面值班人員的生活。
2.根據(jù)主控室的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì),并進(jìn)行合理的選材,不僅如此,還應(yīng)對(duì)主控室的美觀進(jìn)行考慮,為值班工作人員更好的工作進(jìn)行全面的考慮。比如在主控室內(nèi)設(shè)置照明光帶,采用輕型美觀的塑鋼門窗及設(shè)置暖通空調(diào)等??傊?,設(shè)計(jì)人員在對(duì)變電站室內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí),應(yīng)當(dāng)在保證安全的基礎(chǔ)上,通過多方面綜合的考慮,力求將對(duì)變電站室內(nèi)進(jìn)行優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。
六、主建筑結(jié)構(gòu)的抗震施工
變電站主建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采取的一些抗震的有效措施:
包括變電站的場(chǎng)地地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地基的地形是影響其主建筑物結(jié)構(gòu)抗震能力的重要因素。因此,變電站選址時(shí)應(yīng)特別地注意該地區(qū)是否位于地震帶的斷裂帶附近,如果是,則應(yīng)當(dāng)考慮重現(xiàn)進(jìn)行選址,以免給變電站帶來不穩(wěn)定的因素。
地基處理時(shí)也應(yīng)當(dāng)非常注意,應(yīng)保證地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)協(xié)同進(jìn)行工作,這樣,對(duì)于提高上層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固比較有利。
主建筑物的結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)是其抗震能力最為關(guān)鍵的一環(huán),保證受力結(jié)構(gòu)的合理能夠有效的抵御地震帶來的破壞,從一定程度上能有效的減少建筑物的受損程度;而且,在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形狀時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)變電站的需要,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效、合理的布局,使建筑物滿足需求的同時(shí),具有比較優(yōu)秀的抗變形能力及強(qiáng)度等,在建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)都要有預(yù)防措施,以免部分結(jié)構(gòu)的破壞造成整個(gè)建筑物無法使用。
施工整個(gè)過程除了根據(jù)實(shí)際情況決定的一些因素之外,都要嚴(yán)格按照施工工藝和設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行,相關(guān)單位可以組織施工監(jiān)理單位,對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行控制,監(jiān)理人員的的工作重點(diǎn)應(yīng)該集中在變電站關(guān)鍵建筑及關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工上面,嚴(yán)格依照監(jiān)理制度規(guī)定保證施工質(zhì)量。
總結(jié)
變電站工程是我國重要的發(fā)展戰(zhàn)略項(xiàng)目,對(duì)于保證部分地區(qū)的人民的生活及生產(chǎn)發(fā)展的穩(wěn)定具有重要的推動(dòng)作用,因而,變電站建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)提高認(rèn)識(shí),從多方面因素進(jìn)行考慮,而且,建設(shè)施工人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及施工工藝圖紙進(jìn)行施工,努力提高變電站建筑的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
1.相關(guān)法哲學(xué)理論的講授。法哲學(xué)理論的講授,主要是介紹現(xiàn)有的一些法哲學(xué)流派和主要的法哲學(xué)觀點(diǎn)爭(zhēng)議,這為日后提出問題奠定了基礎(chǔ)。法律認(rèn)知科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要是運(yùn)用生理實(shí)驗(yàn)解決法哲學(xué)問題或者部門法的主要問題,所以人文社科問題是實(shí)驗(yàn)的目的之所在。很多法律認(rèn)知科學(xué)的生理實(shí)驗(yàn)流程大同小異,運(yùn)用的設(shè)備相差無幾,但是其所解決的法哲學(xué)問題卻大相徑庭,所以,相關(guān)的法哲學(xué)理論的基礎(chǔ)必須夯實(shí),否則實(shí)驗(yàn)就是無的放矢。為了進(jìn)行“法律認(rèn)知科學(xué)”的實(shí)驗(yàn),就必須讓學(xué)生選修“法哲學(xué)”、“西方法律思想史”和各個(gè)部分法的法哲學(xué)課程(如“民法哲學(xué)”、“刑法哲學(xué)”、“訴訟法基礎(chǔ)理論”等課程)。為此,我們開設(shè)了“西方法理學(xué)”和“法哲學(xué)”等課程。通過相關(guān)法哲學(xué)課程的講授,并組織學(xué)生對(duì)部分重點(diǎn)問題、爭(zhēng)議問題進(jìn)行詳細(xì)分析,提煉出核心爭(zhēng)議之所在,由此設(shè)想日后可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的粗略方案。這一點(diǎn)也是體現(xiàn)“認(rèn)知研究”與“治療研究”之間的區(qū)別,體現(xiàn)我們研究的人文社科的目的指向(而非一般的自然科學(xué)或醫(yī)學(xué)意義)。此外,我們還為法學(xué)碩士生開設(shè)了“神經(jīng)元法學(xué)”和“法律認(rèn)知科學(xué)”等課程,對(duì)此類問題的探討更為專業(yè)、細(xì)致。
2.聯(lián)系醫(yī)院的醫(yī)生前來講課。由于課程具有跨學(xué)科性質(zhì),這種課程需要其他學(xué)科的知識(shí)。而本學(xué)科的教師雖然具有一定的跨學(xué)科知識(shí)背景,但畢竟其主導(dǎo)學(xué)科還是法學(xué)或法理學(xué),在其他學(xué)科方面的學(xué)識(shí)顯然不如這個(gè)領(lǐng)域的專家。所以,邀請(qǐng)其他學(xué)科的教師或研究人員前來授課就顯得很有必要。而對(duì)于法律心理實(shí)驗(yàn)課程而言,這方面主要是請(qǐng)醫(yī)院的醫(yī)生前來上課。這里包含了以下三類,一類是神經(jīng)科專業(yè)的醫(yī)生,其為我們講解腦神經(jīng)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。部分高學(xué)歷的醫(yī)生由于擁有系統(tǒng)的碩士、博士乃至博士后的教育和科研知識(shí),甚至還可能從事過“認(rèn)知”領(lǐng)域的生理研究,就能夠從“生理心理學(xué)”的“認(rèn)知”角度為我們講解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案、流程等對(duì)實(shí)驗(yàn)特別有意義的問題。
3.帶領(lǐng)學(xué)生前往實(shí)驗(yàn)室參觀。由于法學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)工科和醫(yī)科的實(shí)驗(yàn)室一般都比較陌生,如果他們對(duì)醫(yī)療設(shè)備或者醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室沒有相關(guān)的認(rèn)識(shí),就不可能設(shè)計(jì)出好的實(shí)驗(yàn)方案,因此,非常有必要讓他們參觀實(shí)驗(yàn)室或者醫(yī)療設(shè)備。在參觀的過程中,由醫(yī)務(wù)和實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的講解,其中包括儀器、操作流程和儀器軟件的介紹。老師和學(xué)生甚至可以進(jìn)一步接觸機(jī)器,如進(jìn)入密封的磁共振室,躺入磁共振儀器內(nèi)模擬作為實(shí)驗(yàn)的受試者。這樣,他們能夠親身體會(huì)到躺在儀器內(nèi)接受檢查或?qū)嶒?yàn)者的境況,設(shè)計(jì)出更加切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案。從事“法律認(rèn)知科學(xué)”實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備與“醫(yī)學(xué)治療和檢查”的實(shí)驗(yàn)設(shè)備雖然相同,但是依舊存在一些差別。如磁共振機(jī)器,一般醫(yī)學(xué)治療目的進(jìn)行的檢查往往只需要運(yùn)用“1.5T”級(jí)別的機(jī)器;雖然這種級(jí)別的機(jī)器也能運(yùn)用于“法律認(rèn)知科學(xué)”實(shí)驗(yàn),但是相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)儀器的要求往往更高,通常要求是“3.0T”級(jí),此級(jí)別儀器在普通醫(yī)學(xué)檢查中的運(yùn)用就比較少;認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)的磁共振儀器甚至使用到高達(dá)“12T”級(jí)別。
二、帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作
1.通讀實(shí)驗(yàn)報(bào)告。法律認(rèn)知科學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)論文很多,必須進(jìn)行大范圍的選題篩選。粗略篩選之后的論文,由任課教師組織學(xué)生進(jìn)行研讀。研讀的目的有兩個(gè),一是看看研究現(xiàn)狀,知道他人的研究進(jìn)程、重點(diǎn)、熱點(diǎn)和難點(diǎn)。通過這些研讀,我們就能夠根據(jù)現(xiàn)有的研究進(jìn)度,選擇尚未研究(發(fā)表的)而又可能比較重要的一些問題,這些問題就是日后實(shí)驗(yàn)選題的大致范圍。二是參考他們的研究手段、流程,對(duì)他們的研究方法進(jìn)行借鑒?,F(xiàn)在發(fā)表的論文,一般都會(huì)大致介紹實(shí)驗(yàn)的流程。然而,學(xué)術(shù)論文畢竟不是實(shí)驗(yàn)報(bào)告,其更多側(cè)重于問題的提出、解決和分析,流程的介紹往往比較粗糙。當(dāng)然,部分學(xué)術(shù)論文也有比較詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)流程,對(duì)此類論文的仔細(xì)研習(xí),就能對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)生比較大的影響。①
2.對(duì)主題進(jìn)行社會(huì)科學(xué)的探討。在進(jìn)行文獻(xiàn)研讀的基礎(chǔ)上,我們能夠得出大致的可能的研究“主題”,這時(shí)返回法律社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域,以法哲學(xué)的視角重新進(jìn)行審閱,才能更好地獲得“生理心理學(xué)”和“人文社會(huì)科學(xué)”之間的自然銜接。在生理自然科學(xué)領(lǐng)域可能可以從事實(shí)驗(yàn)研究的“主題”,還必須獲得“法哲學(xué)”、“法社會(huì)科學(xué)”上的意義。因?yàn)?,有的問題雖然在自然科學(xué)上具有很大的研究?jī)r(jià)值,然而從人文社會(huì)科學(xué)的角度看,其意義可能就會(huì)大打折扣(或者意義就不那么直接)。此類論文的價(jià)值更多是在“治療性”而非“認(rèn)知性”。很多人文社會(huì)科學(xué)(法哲學(xué))的問題雖然意義重大,但從自然科學(xué)(生理心理學(xué))的角度看,在現(xiàn)階段卻還缺乏研究該問題的“方法”和“設(shè)備”。所以,必須獲得二者的協(xié)調(diào)和平衡。主題的選定是法律認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)難點(diǎn)。這個(gè)難點(diǎn)意指“我們要解決什么主題”,其既涉及“什么主題十分重要”,又指“對(duì)該主題的研究到什么程度”,還指“現(xiàn)在已經(jīng)具備研究該主題的手段或方法”。
3.組織實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。從法律認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)的角度看,組織實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的第一步是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,這是最重要的一步。設(shè)計(jì)何種方案、設(shè)計(jì)何種場(chǎng)景、設(shè)計(jì)何種問題,以及何種音像、問卷材料,都關(guān)系到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)與否。這也是法律認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)的第二個(gè)難點(diǎn)。我們要設(shè)計(jì)出一些“場(chǎng)景”或者“問題”,讓受試者在這種環(huán)境下能更真實(shí)地思考或者表達(dá)情緒,從而得出比較真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。西方國家在以往的研究中,存在比較巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),例如對(duì)于道德中不公正問題的容忍情況,研究者在最后通牒實(shí)驗(yàn)中,部分受試者拒絕接受不公平的分配方案,這是其情緒化的表現(xiàn)。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下②:19名(方案接受者,“responder”)接受磁共振掃描,共進(jìn)行了30輪游戲,對(duì)手(方案的提出者,“offer”)部分是人,部分是計(jì)算機(jī)。每次都涉及10美元的瓜分。對(duì)手所提出的方案中,一半是公平的(對(duì)半開),剩下的為2次“9比1”,2次“8比2”,1次“7比3”;在這些方案中,方案提出者的分配比例較大,而接受者的比例較小。結(jié)果是,對(duì)于公平的方案,方案接受者都接受了;越不公平的方案,則參與者的接受率越低,“7比3方案”至“對(duì)半開方案”的所有方案(即“5∶5”,“6∶4”,“7∶3”)都被接受了。在“9比1”和“8比2”兩種方案中,如果“方案提出者是人”,則其方案的接受率低于“方案的提出者是計(jì)算機(jī)”。這就意味著方案接受者對(duì)于不公平方案存有情感性反應(yīng)。這種不公平引發(fā)的腦區(qū)為:兩側(cè)前腦島(bilateralan-teriorinsula)、背外側(cè)前額葉皮層(dorsolateralprefrontalcortex,DLPFC)、前扣帶回(anteriorcingulatecortex)。這證明了兩側(cè)前腦島(bilateralanteriorinsula)厭惡不公平,作為負(fù)面情感的腦區(qū),其反映出了對(duì)于不公平方案的厭惡。諸如此類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)非常巧妙,就能夠?yàn)槲覀冞M(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)提供設(shè)計(jì)上的參考或模仿。
4.進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之后,有必要進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的可實(shí)施程度。這種預(yù)實(shí)驗(yàn),可以提升實(shí)驗(yàn)者的信心,也可以作為申請(qǐng)相關(guān)課題的依據(jù)。更為重要的是,預(yù)實(shí)驗(yàn)還可以檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的可行性,對(duì)可能出現(xiàn)的問題或缺陷進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?。在預(yù)實(shí)驗(yàn)之后,還必須進(jìn)行志愿者的招募和篩選。
三、實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)的核心狀態(tài)。法律認(rèn)知科學(xué)的實(shí)驗(yàn)流程具有自己的特殊性,其與醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)相比通常更簡(jiǎn)單。其運(yùn)用的儀器設(shè)備有核磁共振(FMRI)、眼動(dòng)儀和腦電圖等,其中核磁共振最為典型。該儀器不僅運(yùn)用于醫(yī)學(xué)治療和研究,現(xiàn)在還廣泛運(yùn)用于認(rèn)知科學(xué)的各類研究。核磁共振運(yùn)用于法律認(rèn)知科學(xué)的研究,主要優(yōu)點(diǎn)在于其定位非常準(zhǔn)確(雖然時(shí)間上稍有遲滯)。由于實(shí)驗(yàn)的磁共振儀器操作是高度專業(yè)化工作(而且機(jī)器極為昂貴),只能由專業(yè)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員進(jìn)行操作,因此法學(xué)教師和學(xué)生不能從事,在此不做詳細(xì)介紹。
四、實(shí)驗(yàn)之后的分析總結(jié)
實(shí)驗(yàn)之后的分析總結(jié)屬于實(shí)驗(yàn)的后期工作,主要是數(shù)據(jù)、圖像分析,以及人文社會(huì)科學(xué)分析總結(jié)。
1.數(shù)據(jù)、圖像分析。數(shù)據(jù)分析具有客觀性,需要專業(yè)的實(shí)驗(yàn)工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)和圖像的分析。法律認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用核磁共振儀器,對(duì)于腦區(qū)圖像的要求比較高,還需要比較好的核磁共振配套分析軟件,對(duì)此進(jìn)行精細(xì)的分析。此類軟件一般只有磁共振專業(yè)技術(shù)人員才會(huì)使用,由他們進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)圖像分析比較科學(xué)。如果涉及大量的數(shù)據(jù)分析和必須建立數(shù)據(jù)模型,則還需要數(shù)學(xué)專業(yè)人士進(jìn)行相關(guān)的工作。此外,除了實(shí)驗(yàn)工作人員和數(shù)學(xué)人才外,還需要神經(jīng)科專業(yè)醫(yī)師或者認(rèn)知神經(jīng)學(xué)專家對(duì)此類數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行“認(rèn)知神經(jīng)心理”方面的分析。這種分析就是我們后期進(jìn)行人文社會(huì)分析和理論化的基礎(chǔ)。
2.進(jìn)行相關(guān)的人文社會(huì)科學(xué)分析總結(jié)。與前一步工作的科學(xué)性和客觀性相比,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行人文社會(huì)科學(xué)的分析總結(jié)則具有一定的主觀性質(zhì)。我們需要從已有的數(shù)據(jù)和圖像,根據(jù)我們需要解決的人文社科(法哲學(xué))主題進(jìn)行解讀。這種解讀是人文社科的解讀,是運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像得出人文社科的結(jié)論。所以,一定的主觀性是原有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和人文社科理論基礎(chǔ)的延續(xù)?,F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)的理論分析,如道德的情感性實(shí)驗(yàn),就需要根據(jù)道德哲學(xué)理論進(jìn)行分析;“先天犯罪人”問題的實(shí)驗(yàn),這就需要根據(jù)刑法哲學(xué)理論進(jìn)行相關(guān)探討。
五、注意事項(xiàng)
關(guān)鍵詞:圖像比色法 鍋爐水 磷酸根 LabVIEW 圖像處理分析
中圖分類號(hào):O657.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)11-0064-01
1 引言
鍋爐水質(zhì)的優(yōu)良狀況直接關(guān)系到鍋爐能否安全、可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行。如果鍋爐水質(zhì)不良,鍋爐受熱面容易形成水垢,降低鍋爐的導(dǎo)熱能力,造成燃料資源的極大浪費(fèi),甚至影響鍋爐的安全運(yùn)行。為了防止鍋爐中產(chǎn)生水垢,需要在給水中添加磷酸鹽,使得隨給水進(jìn)入鍋爐內(nèi)的鈣離子生成水渣,在鍋爐排污過程中排出[1]。另一方面,鍋爐水中磷酸根濃度過高時(shí),磷酸根易與鎂離子結(jié)合生成磷酸鎂,粘附在管道上形成二次水垢;磷酸根濃度過低時(shí)起不到阻止水垢形成的作用。因此必須對(duì)鍋爐水磷酸根濃度進(jìn)行嚴(yán)格控制,保證磷酸鹽加入量滿足生產(chǎn)需要。
本文從磷釩鉬黃法[2]出發(fā),根據(jù)現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn),提出一種以機(jī)器視覺去模擬人工視覺從而檢測(cè)鍋爐水磷酸根濃度的方法,通過CCD攝像頭采集磷酸根顯色溶液的彩色圖像,然后選擇NI公司所開發(fā)的LabVIEW程序[3]和視覺開發(fā)模塊IMAQ Vision作為軟件開發(fā)環(huán)境,從所采集的彩色數(shù)字圖像中提取顏色特征量作為檢測(cè)鍋爐水磷酸根濃度的依據(jù)。
2 磷酸根濃度檢測(cè)系統(tǒng)的組成
檢測(cè)系統(tǒng)由硬件和軟件部分組成。為了便于實(shí)驗(yàn)研究,本文在對(duì)當(dāng)前國內(nèi)外磷酸根檢測(cè)方法進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,綜合物理光學(xué)和色度學(xué)相關(guān)理論[4],并利用快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)的硬件技術(shù),選用LED面光源、CCD攝像頭[5]、光學(xué)暗室、計(jì)算機(jī)組成了硬件系統(tǒng)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾性強(qiáng)、測(cè)量精度高、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示。
整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)主要的工作過程為:LED面光源發(fā)出的光透過比色皿中的被測(cè)溶液,由CCD攝像頭接收,攝像頭輸出與磷酸根濃度相關(guān)的圖像信息,并且直接送給主控計(jì)算機(jī)。軟件部分程序?qū)D像信息進(jìn)行處理分析,從而得到相應(yīng)的磷酸根濃度。
3 圖像采集處理
配置11組標(biāo)準(zhǔn)磷酸根溶液,其濃度分別為0mg/L,3mg/L,6mg/L,9mg/L,12mg/L,15mg/L,18mg/L,21mg/L,24mg/L,27mg/L,30mg/L。均加入5mL顯色劑,靜置顯色5min,依次加入到比色皿中。依次采集11組磷酸根顯色溶液的圖像保存到計(jì)算機(jī),以備使用。
圖像在獲取和傳輸過程會(huì)受到不同程度的噪聲干擾,例如A/D轉(zhuǎn)換過程中的量化噪聲、傳輸過程中的隨機(jī)誤差等。噪聲會(huì)使圖像的質(zhì)量惡化、圖像趨模糊,特征淹沒,給圖像的進(jìn)一步分析帶來困難。因此在進(jìn)行圖像分析之前,需要對(duì)圖像進(jìn)行濾波去噪處理。本文的重點(diǎn)是從獲取的彩色數(shù)字圖像中直接提取顏色特征量,需要盡可能的恢復(fù)出真實(shí)的圖像,采用矢量中值濾波基本可以滿足去噪要求。
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
在LABVIEW平臺(tái)上對(duì)采集的11組磷酸根顯色溶液圖像進(jìn)行分析處理,利用最小二乘法進(jìn)行線性擬合,可以得到圖像顏色特征量I與對(duì)應(yīng)磷酸根濃度C之間的關(guān)系表達(dá)式為:I=215.017273-2.110121C,圖2為線性擬合程序前面板。
由圖2可以看出,磷酸根顯色溶液的濃度C和圖像顏色特征量I呈良好的線性關(guān)系,判定系數(shù)R2為0.994563。因此若測(cè)定出未知濃度磷酸根顯色溶液圖像的顏色特征量I,根據(jù)擬合曲線方程,就可以計(jì)算出相應(yīng)磷酸根的濃度。
5 結(jié)語
本論文實(shí)驗(yàn)研究表明采用圖像比色法檢測(cè)鍋爐水磷酸根濃度具有可行性,若能夠進(jìn)一步對(duì)實(shí)驗(yàn)硬件裝置進(jìn)行優(yōu)化,例如提高LED面光源發(fā)光面亮度的均勻度,進(jìn)一步減弱外界雜散光的干擾,則可以提高磷酸根顯色溶液濃度和圖像顏色特征量的線性相關(guān)度,從而提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
參考文獻(xiàn)
[1]許立國.火電廠水處理技術(shù)[M].北京:中國電力出版社.2006.