時間：2022-07-19 18:22:02
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇醫(yī)學(xué)圖像論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
近代圖書館學(xué)的管理體系，在方便文獻(xiàn)管理的同時，也把對館員素質(zhì)的要求降低到只要會根據(jù)編號排架、理書就可以了?？墒沁@些所謂的專業(yè)的技能，在全開架、全開放的環(huán)境下，聰明的讀者不用多少時間自己就掌握了。我們開展了“以人為本”的服務(wù)，某種程度上強(qiáng)調(diào)的是讀者，而不是館員素質(zhì)的提高。似乎館員只要會找書服務(wù)就可以了，外界也以為，只要認(rèn)得點字就可以做圖書館員了。所以，我們沒有足夠的權(quán)威來控制讀者不文明的閱讀行為，只好自己不停地在書架中穿梭忙碌整理亂架的圖書。我們守著圖書，卻沒有多余的時間去仔細(xì)閱讀圖書。我們下了班，相當(dāng)一部分的人倦于再提起書，更不要說主動的讀書了！唉，館員自己脫離了讀書人的階層，或者說館員自己遺忘了作為讀書人的文化自覺，也就難怪讀者不會從心底尊重我們了。
云南財經(jīng)大學(xué)圖書館一個藏閱廳里，盡管號稱全開放、全開架、藏閱借咨一體化，然而除了上上架、理理書、守著門，幾乎無事可做。我把配置不高的電腦運用得很好，等著人來咨詢，然而更多的人卻只要檢索一下書目而已，這一點點事情旁邊那臺檢索機(jī)就可以完成了。我們這樣的圖書館館員，可有可無！我的工作電腦連接著互聯(lián)網(wǎng)，卻沒有合適的窗口，與我應(yīng)該直接服務(wù)的讀者——全校的師生們——在網(wǎng)絡(luò)上互動聯(lián)系。
如同紙本的圖書一樣，網(wǎng)絡(luò)，也是一個信息的載體，只不過這個載體是虛擬的、無邊界的。上網(wǎng)沖浪，實際上也是一種閱讀行為。有閱讀能力的讀書人，本身就擁有一定的鑒別能力，所以上網(wǎng)的讀書人，他們從各種文獻(xiàn)和彼此的交流中不斷增長著見識，他們面對著網(wǎng)絡(luò)世界繽紛變幻的信息沖擊，始終保持著比較清醒的頭腦?；ヂ?lián)網(wǎng)讓現(xiàn)實世界延伸到無限，虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界屬于所有的網(wǎng)民，然而書香網(wǎng)絡(luò)的世界，卻也是讀書人所獨有的。如果說閱讀紙本圖書讓讀書人擁有了一份獨有的寧靜，那么書香網(wǎng)絡(luò)，就架起了讀友們心靈溝通的橋梁。在這個書香網(wǎng)絡(luò)里，朋友們不曾輕視我的圖書館員身份。然而他們首先認(rèn)同的，是我也跟他們一樣：愛書如命。然后才注意到我無意間流露出來的職業(yè)習(xí)慣：文獻(xiàn)檢索的技巧，進(jìn)而才認(rèn)可了我的圖書館員身份。
所以，我不以為工作時間參與網(wǎng)絡(luò)聊天影響了本職工作，相反，我以為這樣的網(wǎng)聊，讓我窺見了網(wǎng)絡(luò)時代圖書館員延伸服務(wù)的途徑：網(wǎng)絡(luò)即時咨詢服務(wù)。我以為主動積極地參與這樣的網(wǎng)聊，是一個圖書館人自覺融入書香網(wǎng)絡(luò)的職業(yè)本能。我以為這樣的網(wǎng)絡(luò)交往，終有一天會成為圖書館網(wǎng)絡(luò)咨詢館員日常的工作內(nèi)容。我以為這樣的網(wǎng)絡(luò)交往不僅僅是消磨時光，相反正是這些作為讀書人的網(wǎng)友，讓我找到了理想的答案：圖書館員，首先應(yīng)該是一個讀書人?？梢哉f，我在網(wǎng)絡(luò)上不自覺的尋覓中，自覺地回歸到圖書館員社會角色的本位：讀書人。
是的，網(wǎng)絡(luò)時代正是圖書館員回歸讀書人本位的時代。計算機(jī)技術(shù)對圖書管理程序的簡化，不僅把我們從繁瑣的工作中解放出來，也給了我們解放思想的契機(jī)。當(dāng)類分、編目等工作只需鼠標(biāo)一點就可完成時，當(dāng)圖書排架、借借還還可以由讀者自助完成時，我們的精力就可以從對圖書類別的注意上，集中到圖書內(nèi)容的本身。這才是圖書真正的價值所在！網(wǎng)絡(luò)時代，消亡的不是圖書館館員的職業(yè)，相反是圖書館員職業(yè)功能的強(qiáng)化。未來的圖書館員，不論是技術(shù)館員還是咨詢館員，都將是能夠重組信息和檢索信息的讀書人。
毫無疑問，網(wǎng)絡(luò)時代的讀書人，離不了網(wǎng)絡(luò)，更離不了電腦，所以，網(wǎng)絡(luò)時代圖書館員，不僅要掌握讀書的方法，更要掌握計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)運用的技巧。我在網(wǎng)上里經(jīng)常遇到這樣的朋友：你給他找到所需的文獻(xiàn)，壓縮后傳遞給他，才知道他竟然不會解壓文件。于是你自然得教會他電子文件壓縮和解壓的技術(shù)，還得教會他安裝閱讀器、打開文件，否則你對他的幫助就等于零。時間長了，不只是文件的編輯和排版，就連病毒處理、重裝電腦系統(tǒng)的事都纏上你了。即便在這種時候，我在他們眼里也不是一個專業(yè)計算機(jī)工作者，事實上我也不是，程序編寫等復(fù)雜技術(shù)統(tǒng)統(tǒng)不會。不可否認(rèn)網(wǎng)絡(luò)時代的讀書人有著計算機(jī)方面的專家，但更多的讀書人并不需要那么多的電腦技能，他們只不過是需要用電腦來閱讀信息、參與討論、撰寫論文、處理圖片、編輯博客而已。他們除了用電腦來娛樂和工作外，主要還是尋求閱讀的樂趣。所以，在他們眼里，我不過是一個掌握現(xiàn)代文獻(xiàn)信息檢索技巧的讀書人。
如果說現(xiàn)代文獻(xiàn)檢索技術(shù)和閱讀的能力是圖書館員的基本技能，那么，讀書人的素質(zhì)和節(jié)操就是圖書館員的靈魂。只有回歸讀書人的本位，具備讀書人所應(yīng)有的文化素質(zhì)和精神面貌，圖書館員才有資格擔(dān)負(fù)起知識海洋領(lǐng)航員的重任。紙本的圖書和虛擬的信息數(shù)據(jù)，不過是知識的載體，不過是圖書館服務(wù)讀者的物質(zhì)媒介。唯其圖書館員本身就是讀書人，才能真正理解讀者的所思所求，也才能真正實現(xiàn)“以人為本”的文獻(xiàn)信息服務(wù)?？梢哉f，館員自身素質(zhì)的提高，是圖書館開展“以人為本”服務(wù)的根本。
摘 要：問題意識是現(xiàn)在中學(xué)生非常缺乏的一項思維能力。初中數(shù)學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的提問意識是新課標(biāo)的要求，也是提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)和思維能力的重要一環(huán)。為了更好地在初中數(shù)學(xué)課上培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，教師應(yīng)該注意學(xué)生的差異性，過程的漸進(jìn)性以及問題的有效性。
關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué)；教學(xué)理論；問題意識
長期以來，課程教學(xué)相對重視問題的解決，但忽略了問題的提出。新課程改革下，這一現(xiàn)象有了明顯改善。初中數(shù)學(xué)作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，大力培養(yǎng)學(xué)生的提問意識和培養(yǎng)能力是提升學(xué)生綜合素質(zhì)和探索精神的重要方式。美國教育家肯尼斯?H?胡佛說：“整個教育的最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生正確提出問題和解決問題的能力。任何時候都要鼓勵學(xué)生提問?！敝袊F(xiàn)代的中學(xué)教育也開始逐漸關(guān)注課堂提問的重要意義，開辟出了“探究―發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)模式。本文嘗試在相關(guān)資料和實踐的基礎(chǔ)上，從理論方面討論課堂提問的相關(guān)內(nèi)容，并給出一些培養(yǎng)提問意識的相關(guān)途徑。
一、提問意識的意義
新時代下，需要培養(yǎng)的是能夠獨立思考，有自己思想和看法的創(chuàng)新型人才，這也是人們常說的綜合素質(zhì)的一個重要組成部分。而一切的思考和創(chuàng)新無不從一個提問的思維衍生出來，所以，培養(yǎng)學(xué)生的提問意識是新時代價值觀和社會需求的體現(xiàn)。說具體一點，新課程改革在各地區(qū)、各年齡段廣泛開展，要求中學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮，提倡探究式學(xué)習(xí)。這其實也是重視培養(yǎng)提問意識的一種體現(xiàn)，在探究性學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以最大限度地發(fā)散思維，引起好奇，提出疑問，并且在不斷探索中尋求答案。
從數(shù)學(xué)學(xué)科特質(zhì)的方面來說，提問意識有著更加明確的意義。數(shù)學(xué)課程除了傳授數(shù)學(xué)的知識之外，還要提升數(shù)學(xué)的技能，培養(yǎng)數(shù)學(xué)的思想。其中，關(guān)于數(shù)學(xué)的思想，包括嚴(yán)密的邏輯，簡潔的表達(dá)等數(shù)學(xué)學(xué)科素質(zhì)，也包括思維的發(fā)散、創(chuàng)新和質(zhì)疑等。在數(shù)學(xué)課上培養(yǎng)學(xué)生的提問意識，有助于學(xué)生形成數(shù)學(xué)學(xué)科的專業(yè)素
養(yǎng)。而且，數(shù)學(xué)上的提問意識也不只限于數(shù)學(xué)上的應(yīng)用，在學(xué)生的日常生活中，這種善于提問、善于思考的意識同樣可以幫助他們解決很多問題，可以說，善于思考和提問，本就是獨立人格應(yīng)有的品格。
二、培養(yǎng)提問意識的相關(guān)原則
1.差異性原則
學(xué)生和學(xué)生之間是存在差異的，班級與班級之間，甚至學(xué)校與學(xué)校之間更是各有其獨特的方面。所以，培養(yǎng)學(xué)生的提問意識要注意重視學(xué)生之間的差異性。這個差異性，一方面指的是學(xué)生能力和學(xué)習(xí)程度的高低差異，比如，有些學(xué)生理解問題快一些，有些學(xué)生可能相對較慢；或者，對于初三的學(xué)生和初一的學(xué)生，不能提出同樣的要求等。這是由學(xué)生本身的能力和知識儲備水平所決定的，如果不考慮這一層的差異，可能會造成各層次的學(xué)生發(fā)展不平衡。另一方面指的是每個學(xué)生之間存在的獨特的思維個性，比如，有些學(xué)生對于幾何方面更為敏感，有些學(xué)生可能對數(shù)字更感興趣；或者，有些學(xué)生可能習(xí)慣在交談中獲得啟發(fā)，有些學(xué)生更喜歡在實際訓(xùn)練中磨煉思維水平。如果不考慮這一方面的層次性，激發(fā)學(xué)生思維的教學(xué)工作可能會事倍功半，也就難以激發(fā)學(xué)生的提問興趣。
2.漸進(jìn)性原則
知識的積累是一個過程，能力的培養(yǎng)也是一個過程。學(xué)生提問意識的培養(yǎng)也同樣是一個漸進(jìn)的過程，不能一蹴而就。對于數(shù)學(xué)科目來說，學(xué)習(xí)的過程更是環(huán)環(huán)相扣，缺少了前面必要的積累，后面的思路就很難跟上。所以，對于學(xué)生的思維訓(xùn)練要由易到難，由簡到繁，對于學(xué)生一開始提出的，可能還比較幼稚的問題，教師應(yīng)該抱有一定耐心，不要嫌棄或者嘲笑，最初只以鼓勵為主，保持學(xué)生敢于提問的信心和興趣，隨后隨著學(xué)習(xí)的深入，針對不同W生的特點，有目的有方向地進(jìn)行引導(dǎo)。而教師自身提出的激發(fā)性質(zhì)的或者引導(dǎo)性質(zhì)的問題，也應(yīng)該考慮學(xué)生的接受情況，不要一上來就提出比較難的問題，學(xué)生總是回答不了，就會打擊他們的學(xué)習(xí)積極性。當(dāng)然，漸進(jìn)性還是要強(qiáng)調(diào)“進(jìn)”的，雖然剛開始的時候，問題設(shè)置以基礎(chǔ)簡單為主，卻不能一直都保持在一個水平，否則學(xué)生的思維得不到鍛煉，還是要逐步地、分階段地增加難度，以適應(yīng)學(xué)生的思維發(fā)展。
3.有效性原則
不是學(xué)生提出的所有問題都是有意義的，對于這一點，教師應(yīng)該學(xué)會甄別并且合理利用。有時候在數(shù)學(xué)課上，學(xué)生的思維非?；钴S，通過提出的問題可以看出他們的思維“散的太開”，很多時候已經(jīng)完全偏離了教學(xué)的主線，或者問題的角度過于狹隘，有鉆牛角尖的嫌疑，這些問題只會分散學(xué)生的精力，而不會對點亮思維火花有所幫助。這時候?qū)W生所提出的問題就屬于無效問題。遇到這種情況，教師要不動聲色把學(xué)生從偏離的路上拉回來，但不能簡單制止或直接批評，以免傷害學(xué)生提問題的積極性。比如，可以開始一個新的話題，以轉(zhuǎn)移學(xué)生的注意力；也可以放棄學(xué)生提問中比較偏狹的一面，而選取比較有意義的角度進(jìn)行解答或者討論。
參考文獻(xiàn)：
1.1.1醫(yī)學(xué)圖像處理的特點及重要性
醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)包括很多方面,如:圖像恢復(fù)、圖像重建、圖像分割、圖像提取、圖象融合、圖象配準(zhǔn)、圖像分析、圖像識別等等。進(jìn)行醫(yī)學(xué)圖像處理的最終目的是實際應(yīng)用于醫(yī)學(xué)輔助、工業(yè)區(qū)生產(chǎn)、科學(xué)研究等方面,所以其具有較廣泛的應(yīng)用價值和研究意義。醫(yī)學(xué)圖像處理的對象是各種不同模態(tài)的醫(yī)學(xué)影像。在醫(yī)學(xué)臨床的使用中,醫(yī)學(xué)影像主要有超聲波(UI)、X-射線(X-CT)、核磁共振成像(MRI)、核醫(yī)學(xué)成像(NMI)等。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,醫(yī)學(xué)影像技術(shù)已成為一門新興交叉學(xué)科,目前是計算技術(shù)與醫(yī)學(xué)結(jié)合技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。借助有力的醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)手段,極大的改善了醫(yī)學(xué)影像的質(zhì)量和顯示方法,其成果使臨床醫(yī)生能更直接、更清晰地觀察人體內(nèi)部組織及病變部位,確診率也得到了提高。這不僅使醫(yī)學(xué)臨床診斷水平在現(xiàn)有的醫(yī)療設(shè)備的基礎(chǔ)上得到極大地提高,并且能使醫(yī)學(xué)研究與教學(xué)、醫(yī)學(xué)培訓(xùn)、計算機(jī)輔助臨床外科手術(shù)等實現(xiàn)數(shù)字化應(yīng)用,從而為醫(yī)學(xué)研究與發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ),在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中具有不可估量的實用價值。
醫(yī)學(xué)圖像與普通圖像相比,具有以下幾方面的特點(1)醫(yī)學(xué)圖像具有灰度上的含糊性。表現(xiàn)為兩方面:一方面是由于成像技術(shù)上的原因帶來的噪聲擾,往往使物體邊緣的高頻信號被模糊化;另一方面,由于人體組織的螺動等現(xiàn)象會造成圖像在一定程度上產(chǎn)生模糊效應(yīng)。(2)局部體效應(yīng)。處于邊界上的像素中,通常同時包含了邊界和物質(zhì),使得難以精確地描述圖像中物體的邊緣、拐角及區(qū)域間的關(guān)系,加之假如出現(xiàn)病變組織,則其會侵襲周圍正常組織,導(dǎo)致其邊緣無法明確界定。
1.2論文的研究目標(biāo)及工作
1.2.1論文主要涉及的三方面基礎(chǔ)理論
論文主要涉及馬爾科夫隨機(jī)場(MRF)理論、模糊集理論及Dempster-shafe證據(jù)理論三個方面的基礎(chǔ)理論,下面分別作介紹:1)馬爾科夫隨機(jī)場(MRF)理論基于隨機(jī)場的圖像分割方法是一類考慮像素點間的空間關(guān)聯(lián)性的統(tǒng)計學(xué)方法。其實質(zhì)是從統(tǒng)計學(xué)的角度出發(fā),將圖像中各像素點的灰度值看作是具有一定概率分布的隨機(jī)變量,從而對數(shù)字圖像進(jìn)行建模。Cristian Lorenz等人,在醫(yī)學(xué)圖像分割中提出了一種可應(yīng)用于任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的新型統(tǒng)計模型。根據(jù)馬爾科夫隨機(jī)場圖像模型,利用最大后驗概率準(zhǔn)則(MAP),提出一種迭代松弛算法。MRF模型能夠區(qū)分不同紋理的分布,其特別適用于紋理圖像的分割。但使用MRF模型進(jìn)行分割的關(guān)鍵問題在于參數(shù)估計,所以分割的效果往往取決于對參數(shù)估計的準(zhǔn)確度。為此通常在分割與參數(shù)估計間進(jìn)行輪流迭代計算,例如:先初始化參數(shù),在此基礎(chǔ)上分割,再利用分割的結(jié)果對參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的估計,然后再分割,如此直到滿足收斂條件。然而此類方法只能利用單一的圖像信息,不能綜合利用多種圖像信息。
第二章馬爾科夫隨機(jī)場(MRF、理論及其應(yīng)用
馬爾科夫隨機(jī)場簡稱,是英文Morkov Random Fields的縮寫。它包含了兩層意思:一個是馬爾科夫(Morkov)性質(zhì);一個是隨機(jī)場性質(zhì)。它是基于統(tǒng)計學(xué)的分割方法在醫(yī)學(xué)圖像分割的應(yīng)用中,最為常用的一種方法。圖像具有高度的空間信息相關(guān)性,而馬爾科夫隨機(jī)場(腫)恰好具有有效描述空間信息相關(guān)性的特點,加之其具有完善的數(shù)學(xué)理論和性質(zhì),所以廣泛的被應(yīng)用于圖像的處理中,如:圖像的恢復(fù)、紋理的提取、模板的匹配和圖像的分割等。娜于圖像的分割,對噪聲有很好的抑制作用;同時是基于模型的方法,所以容易與其它方法結(jié)合是它的優(yōu)點。在本文中主要用于腦部—圖像的預(yù)處理及前期的分割。下面介紹馬爾科夫隨機(jī)場(MRF )的基本理論及其在本文中的應(yīng)用。
2.1馬爾科夫隨機(jī)場CMRF )基本理論
2.1.1一維馬爾科夫(MARKOV)隨機(jī)過程
過程(或系統(tǒng))在Zg時刻(即? = /q)的狀態(tài)己知,若過程在/Q后面的時刻,即的狀態(tài)與過程在時刻之前(即
2.2圖像中馬爾科夫隨機(jī)場、MRF )模型的建立
2.2.1鄰域系統(tǒng)與勢團(tuán)(Cliques)
由本文2.1.2小節(jié)中馬爾科夫隨機(jī)場(娜)的定義中,任何滿足條件1)非負(fù)性的概率都由條件2)中的描述馬爾科夫(MARKOV)性的條件概率所唯一確定。條件2)中的條件概率所描述的也稱為隨機(jī)場F (本文中也即數(shù)字圖像)的局部特性。而條件2)中的條件概率的直接求得是很困難的,由概率論中條件概率的公式可知要求的尸C/i 需要知道即需要知道隨機(jī)場的聯(lián)合分布,而馬爾科夫隨機(jī)場)是用條件概率來定義的,不能很好反映的聯(lián)合分布。也就意味著由馬爾科夫隨機(jī)場(MRF )的局部特性來定義整個場的全局特性是存在困難的。以上問題的解決要歸功于Hammersley-Clifford定理,該定理給出了馬爾科夫隨機(jī)場隨機(jī)場(MRF )與吉布斯隨機(jī)場(GRF )的等價關(guān)系,從而可以用吉布斯(Gibbs)分布來求解中的概率分布問題。
1.1論文研究的目的和意義………………1
1.1.1醫(yī)學(xué)圖像處理的特點及重要性……………… 1
1.1.2醫(yī)學(xué)圖像分割中存在的問題、現(xiàn)狀及發(fā)展………2
1.1.3醫(yī)學(xué)圖像分割的方法………………
1.2論文的研究目標(biāo)及工作………………6
1.3本文組織結(jié)構(gòu)………………9
第二章馬爾科夫隨機(jī)場(MRF、理論及其應(yīng)用………………11
2.1馬爾科夫隨機(jī)場、MRF )基本理論……………… 11
2.2圖像中馬爾科夫隨機(jī)場QMRF )模型的建立………12
2.3估計準(zhǔn)則與優(yōu)化算法………………16
2.4本章小結(jié)………………19
關(guān)鍵詞：中醫(yī)醫(yī)院；圖書館；特色數(shù)據(jù)庫；建設(shè)
一、特色數(shù)據(jù)庫建設(shè)內(nèi)容
1.中醫(yī)藥古籍?dāng)?shù)據(jù)庫
中醫(yī)藥古籍種類多，查閱起來非常不便，采用計算機(jī)技術(shù)可以將館藏古籍進(jìn)行掃描、分類，通過文字識別與轉(zhuǎn)換技術(shù)可以使一些晦澀難懂的書籍更加容易理解，輔之相應(yīng)軟件可以提供多種查詢手段，便于網(wǎng)絡(luò)資源共享。一般而言，中醫(yī)藥古籍?dāng)?shù)據(jù)庫有以下幾種格式。
（1）文本格式。文本格式可以直觀地呈現(xiàn)古籍內(nèi)容，全面揭示古籍重點，借助全文檢索軟件可以實現(xiàn)不同方式的檢索，如，關(guān)鍵詞檢索、內(nèi)容檢索、條目檢索等，通過不同的檢索方式，讀者可以快速查閱到相關(guān)古籍內(nèi)容。[1]
（2）圖像格式。圖像格式可最大限度地保持古籍原貌，制作過程也比較簡便，但是不能進(jìn)行全文檢索。
（3）圖文關(guān)聯(lián)格式。圖文關(guān)聯(lián)格式就是在圖像存儲的基礎(chǔ)上，將古籍中具有檢索價值的內(nèi)容進(jìn)行數(shù)字化處理，這種格式結(jié)合了文本格式和圖像格式的優(yōu)點，既有多重檢索功能，又便于查看古籍原貌。因此，圖文關(guān)聯(lián)格式應(yīng)當(dāng)作為中醫(yī)藥古籍?dāng)?shù)據(jù)庫的首選格式。中醫(yī)藥古籍不論通過何種格式數(shù)字化，均可被無限制地檢索、查閱、下載、打印，其查閱率也將大幅度提高。[2]
2.中醫(yī)藥標(biāo)本數(shù)據(jù)庫
中醫(yī)藥標(biāo)本數(shù)據(jù)庫的建設(shè)目的在于全面收集中藥材標(biāo)本信息。中醫(yī)藥標(biāo)本數(shù)量眾多，在建設(shè)數(shù)據(jù)庫之前需要參考《中華人民共和國藥典》《中國植物志》《中國藥材學(xué)》中的相關(guān)內(nèi)容，詳細(xì)論述各味藥材的學(xué)名、拉丁名、別名、資源分布、用藥部位、性味歸經(jīng)、炮制方法、藥典處方等，數(shù)據(jù)庫建成之后要便于從上述任意一個字段上進(jìn)行檢索。此外，還要提供原植物的圖像信息，從而多角度、全方位地展示標(biāo)本形態(tài)及理化特性。還可以借助CALIS特色軟件將中藥材標(biāo)本的文字信息、圖像資料等以規(guī)范模式錄入。提供查詢、檢索、援引、下載功能，借助本院的中藥開發(fā)等途徑補(bǔ)充藥用植物資源，為用戶建立一個圖文并茂、資源豐富的數(shù)據(jù)庫檢索系統(tǒng)。通過互聯(lián)網(wǎng)檢索、查詢，使寶貴的中藥材信息能夠得到傳播和利用，從而實現(xiàn)重要標(biāo)本信息的網(wǎng)絡(luò)資源共享。
3.中醫(yī)經(jīng)驗案例數(shù)據(jù)庫
一些名老中醫(yī)的經(jīng)驗，是其通過多年的科研、教學(xué)、實踐活動不斷積累的，是中醫(yī)研究領(lǐng)域的寶貴財富，受到諸多因素限制，一些馳名海內(nèi)外的老中醫(yī)的經(jīng)驗和實踐案例未能得到系統(tǒng)的整理和總結(jié)。因此，可利用這些中醫(yī)的經(jīng)驗和案例建設(shè)數(shù)據(jù)庫，可以將他們多年的學(xué)術(shù)思想和治療經(jīng)驗永久保存下來，給后人參考。中醫(yī)經(jīng)驗案例數(shù)據(jù)庫應(yīng)當(dāng)包含各位中醫(yī)的生平、人物肖像、主要成就、驗方、偏方及對特殊案例的分析記錄等，具體建設(shè)前，要廣泛搜尋有關(guān)名老中醫(yī)的資料，不僅是紙質(zhì)文獻(xiàn)資料，還包括光盤、錄像等，這些資料可以來自于圖書館自身館藏，也可以來自于家屬親友及師承弟子的口述，建庫前要將資料搜集妥當(dāng)，避免丟失重要信息。[3]中醫(yī)經(jīng)驗案例數(shù)據(jù)庫來源廣泛，可以借助計算機(jī)技術(shù)將這些信息進(jìn)行匯總，形成圖文并茂、具有鮮明特色的文獻(xiàn)集合數(shù)據(jù)庫。
4.中醫(yī)碩博學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫
中醫(yī)碩博論文是一種重要的文獻(xiàn)來源途徑，雖然國內(nèi)已編制有多個碩博論文數(shù)據(jù)庫，但是在收集廣度和深度上還有待提升，因此，需要建立一個更加全面、權(quán)威的碩博學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫。針對浩繁的碩博論文，可以采用激光掃描轉(zhuǎn)化技術(shù)，將文本資料快速輸入計算機(jī)，傳輸過程中需要重點揭示論文特征，包括作者姓名、導(dǎo)師姓名、摘要、關(guān)鍵詞等，為了保證論文收集的連續(xù)性，應(yīng)當(dāng)建立相應(yīng)的論文呈繳制度。
二、特色數(shù)據(jù)庫建設(shè)方法
1.圖書館自建
自建圖書館數(shù)據(jù)庫需要依靠強(qiáng)大的技術(shù)支持和先進(jìn)設(shè)備，如，配備一批專業(yè)的編程人員、具備掃描儀和大容量存儲設(shè)備等，這種建設(shè)方法成本較高，需要醫(yī)院圖書館結(jié)合自身實際量力而行。
2.委托建設(shè)
圖書館可以將數(shù)據(jù)庫建設(shè)任務(wù)委托給更加專業(yè)的數(shù)字化加工公司，在委托之前，需要將全部業(yè)務(wù)信息交付給加工公司，這種建設(shè)方法可以為圖書館節(jié)省軟硬件購置、人員培訓(xùn)、組織協(xié)調(diào)等大量的業(yè)務(wù)工作，只需要與專業(yè)公司簽訂委托合同即可。[4]在專業(yè)公司交付標(biāo)的時，圖書館需要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量審查，確保數(shù)據(jù)庫滿足圖書館實際需求。
3.聯(lián)合共建
聯(lián)合共建即由某些專業(yè)公司與圖書館合作共同建設(shè)數(shù)據(jù)庫，圖書館的任務(wù)是提供各種館藏資源和文獻(xiàn)資料，而專業(yè)公司的任務(wù)則是根據(jù)匯總信息制作數(shù)據(jù)庫。這種聯(lián)合共建的方式可能會出現(xiàn)版權(quán)爭議問題，因此，選用聯(lián)合共建方式之前，需要與專業(yè)公司協(xié)調(diào)好，避免出現(xiàn)版權(quán)糾紛。
三、注意事項
數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程中，一個不容忽視的問題就是版權(quán)問題，一些公共領(lǐng)域的資源和中醫(yī)古籍可能不會涉及版權(quán)侵犯問題，但是一些碩博論文和中醫(yī)經(jīng)驗在制作的過程中可能會涉及侵權(quán)問題，雖然版權(quán)法賦予圖書館一定的信息資源使用權(quán)利，但是這種使用權(quán)只能在適當(dāng)范圍內(nèi)應(yīng)用，其前提是為了滿足社會公眾利益，而且不能以任何方式牟利，否則就會構(gòu)成侵權(quán)。圖書館在合理范圍內(nèi)使用信息資源，可以不征求著作權(quán)人同意，也無需支付費用，但是需要保證使用目的具有公益性。圖書館應(yīng)當(dāng)充分利用版權(quán)法所賦予的權(quán)利，努力開發(fā)建設(shè)不以營利為目的的特色數(shù)據(jù)庫，只有這樣才能使寶貴的中醫(yī)信息得到資源共享。
四、應(yīng)用實例
某中醫(yī)醫(yī)院自2008年伊始堅持開展特色數(shù)據(jù)的建設(shè)，2012年版《醫(yī)學(xué)總覽》的生物醫(yī)學(xué)類核心期刊所占比例與2008年版相比，提高了23個百分點，《醫(yī)學(xué)總覽》中還收錄了多種國外醫(yī)學(xué)系列期刊，涉及衛(wèi)生學(xué)、免疫學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、腦血管疾病等。此外，除了在內(nèi)容上愈加豐富外，《醫(yī)學(xué)總覽》還增加了下載量評價指標(biāo)，評價體系也更加完善。2009年黑龍江某中醫(yī)醫(yī)院基于對本草古籍的專項信息需求，成立專門的建設(shè)小組，對國內(nèi)中醫(yī)古籍的數(shù)字化整體情況進(jìn)行實際調(diào)研。項目建設(shè)小組對國內(nèi)現(xiàn)有的、具有代表性的本草古籍進(jìn)行了系統(tǒng)收集，收錄典型的本草古籍作為數(shù)字化范本，結(jié)合學(xué)科用戶的需求，設(shè)計開發(fā)出了一款B/S模式的結(jié)構(gòu)化數(shù)字信息系統(tǒng)――本草古籍?dāng)?shù)字化信息平臺。該平臺集閱讀、檢索、維護(hù)于一體，并加入了輔助利用功能，用戶既可以縱觀體會本草古籍研究成果，又可以橫向比較現(xiàn)有研究熱點，因此，該平臺的建設(shè)為有本草古籍需求的用戶提供了更加便捷的數(shù)字化檢索平臺。
五、小結(jié)
為建成專業(yè)、規(guī)范、系統(tǒng)的特色數(shù)據(jù)庫，圖書館首先需要明確數(shù)據(jù)庫建設(shè)內(nèi)容，其次是選擇建設(shè)方式，不論是數(shù)據(jù)庫內(nèi)容還是建設(shè)方式，都需要圖書館結(jié)合本館的實際情況，在綜合分析的基礎(chǔ)上做出權(quán)衡，確保數(shù)據(jù)庫符合本館使用和發(fā)展需求。中醫(yī)醫(yī)院圖書館的特色數(shù)據(jù)庫建設(shè)是一項長期工程，建成后還要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)和更新，只有這樣才能保持特色數(shù)據(jù)庫特有的生命力。
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關(guān)鍵詞： 法學(xué)基礎(chǔ)理論教育 法律認(rèn)知科學(xué) 實驗 教學(xué)步驟
法學(xué)基礎(chǔ)理論教育是法學(xué)教育的基石，由于其所涉及的理論問題眾多，與其他人文社會學(xué)科的交叉較多；長期以來，深受哲學(xué)、政治學(xué)、社會學(xué)和歷史學(xué)的影響；最近一二十年又受到了經(jīng)濟(jì)學(xué)的重大影響，因此，傳統(tǒng)法學(xué)教育以講授、探討為主，后來受到社會科學(xué)的影響，加入了社會調(diào)查和經(jīng)濟(jì)分析演算的模式。但是，法學(xué)教育與自然科學(xué)存在一定交叉，也能進(jìn)行一些實驗課程，典型就是犯罪學(xué)、偵查學(xué)方面的實驗研究。在法律心理學(xué)方面，不僅能夠進(jìn)行法律心理學(xué)的社會研究，還能夠進(jìn)行生理、心理學(xué)方面的實驗研究，典型的就是從事“法律與認(rèn)知科學(xué)”交叉問題的實驗研究。本文以“法律認(rèn)知科學(xué)”（法律認(rèn)知心理）實驗為例，對法律實驗問題進(jìn)行探討。
法律屬于社會科學(xué)，作為法律基本理論的法哲學(xué)問題則既屬于社會科學(xué)問題，又屬于哲學(xué)問題。所以，法哲學(xué)屬于人文社會科學(xué)。法律認(rèn)知科學(xué)是指運用認(rèn)知科學(xué)的一些理論和方法對法哲學(xué)的基本問題進(jìn)行研究；法律認(rèn)知科學(xué)是運用自然科學(xué)的方法研究人文社科的法哲學(xué)問題，其屬于人文社會科學(xué)與自然科學(xué)的銜接。
與傳統(tǒng)的法哲學(xué)講授、討論的方法不同，法律認(rèn)知科學(xué)也可以采用實驗的教學(xué)研究方法。但是，法律認(rèn)知科學(xué)實驗與自然科學(xué)（醫(yī)學(xué)和生物學(xué)）實驗有本質(zhì)區(qū)別。一般的醫(yī)學(xué)和生物學(xué)實驗是研究生命體的生理狀況和病變的醫(yī)治問題，而法律認(rèn)知科學(xué)的實驗則是運用醫(yī)學(xué)或生物學(xué)的手段，研究法律決策中生理心理過程，研究人文社科問題的生理基礎(chǔ)。
法律認(rèn)知科學(xué)實驗的教學(xué)步驟如下。
一、實驗之前的課程講授
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)觀點爭議，這為日后提出問題奠定了基礎(chǔ)。法律認(rèn)知科學(xué)的實驗設(shè)計主要是運用生理實驗解決法哲學(xué)問題或者部門法的主要問題，所以人文社科問題是實驗的目的之所在。很多法律認(rèn)知科學(xué)的生理實驗流程大同小異，運用的設(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，否則實驗就是無的放矢。
為了進(jìn)行“法律認(rèn)知科學(xué)”的實驗，就必須讓學(xué)生選修“法哲學(xué)”、“西方法律思想史”和各個部分法的法哲學(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)生對部分重點問題、爭議問題進(jìn)行詳細(xì)分析，提煉出核心爭議之所在，由此設(shè)想日后可以進(jìn)行實驗的粗略方案。這一點也是體現(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。而本學(xué)科的教師雖然具有一定的跨學(xué)科知識背景，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)識顯然不如這個領(lǐng)域的專家。所以，邀請其他學(xué)科的教師或研究人員前來授課就顯得很有必要。而對于法律心理實驗課程而言，這方面主要是請醫(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。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，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”角度為我們講解實驗設(shè)計的方案、流程等對實驗特別有意義的問題。
3.帶領(lǐng)學(xué)生前往實驗室參觀。由于法學(xué)專業(yè)學(xué)生對工科和醫(yī)科的實驗室一般都比較陌生，如果他們對醫(yī)療設(shè)備或者醫(yī)學(xué)實驗室沒有相關(guān)的認(rèn)識，就不可能設(shè)計出好的實驗方案，因此，非常有必要讓他們參觀實驗室或者醫(yī)療設(shè)備。在參觀的過程中，由醫(yī)務(wù)和實驗人員進(jìn)行相關(guān)知識的講解，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)模擬作為實驗的受試者。這樣，他們能夠親身體會到躺在儀器內(nèi)接受檢查或?qū)嶒炚叩木硾r，設(shè)計出更加切實可行的實驗方案。
從事“法律認(rèn)知科學(xué)”實驗的儀器設(shè)備與“醫(yī)學(xué)治療和檢查”的實驗設(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用“1.5T”級別的機(jī)器；雖然這種級別的機(jī)器也能運用于“法律認(rèn)知科學(xué)”實驗，但是相關(guān)實驗對儀器的要求往往更高，通常要求是“3.0T”級，此級別儀器在普通醫(yī)學(xué)檢查中的運用就比較少；認(rèn)知科學(xué)實驗的磁共振儀器甚至使用到高達(dá)“12T”級別。
二、帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實驗工作
1.通讀實驗報告。法律認(rèn)知科學(xué)相關(guān)的實驗論文很多，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，一是看看研究現(xiàn)狀，知道他人的研究進(jìn)程、重點、熱點和難點。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驗選題的大致范圍。
二是參考他們的研究手段、流程，對他們的研究方法進(jìn)行借鑒?，F(xiàn)在發(fā)表的論文，一般都會大致介紹實驗的流程。然而，學(xué)術(shù)論文畢竟不是實驗報告，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)的實驗流程，對此類論文的仔細(xì)研習(xí)，就能對實驗設(shè)計產(chǎn)生比較大的影響。①
2.對主題進(jìn)行社會科學(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”，這時返回法律社會科學(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)域可能可以從事實驗研究的“主題”，還必須獲得“法哲學(xué)”、“法社會科學(xué)”上的意義。因為，有的問題雖然在自然科學(xué)上具有很大的研究價值，然而從人文社會科學(xué)的角度看，其意義可能就會大打折扣（或者意義就不那么直接）。此類論文的價值更多是在“治療性”而非“認(rèn)知性”。很多人文社會科學(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)實驗的第一個難點。這個難點意指“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.組織實驗設(shè)計。從法律認(rèn)知科學(xué)實驗的角度看，組織實驗設(shè)計的第一步是設(shè)計實驗方案，這是最重要的一步。設(shè)計何種方案、設(shè)計何種場景、設(shè)計何種問題，以及何種音像、問卷材料，都關(guān)系到實驗結(jié)果的真實與否。這也是法律認(rèn)知科學(xué)實驗的第二個難點。我們要設(shè)計出一些“場景”或者“問題”，讓受試者在這種環(huán)境下能更真實地思考或者表達(dá)情緒，從而得出比較真實的實驗結(jié)果。
西方國家在以往的研究中，存在比較巧妙的實驗設(shè)計，例如對于道德中不公正問題的容忍情況，研究者在最后通牒實驗中，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)。該實驗設(shè)計如下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，對手（方案的提出者，“offer”）部分是人，部分是計算機(jī)。每次都涉及10美元的瓜分。對手所提出的方案中，一半是公平的（對半開），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“方案的提出者是計算機(jī)”。這就意味著方案接受者對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（bilateral anterior insula）、背外側(cè)前額葉皮層（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC）、前扣帶回（anterior cingulate cortex）。這證明了兩側(cè)前腦島（bilateral anterior insula）厭惡不公平，作為負(fù)面情感的腦區(qū)，其反映出了對于不公平方案的厭惡。諸如此類實驗設(shè)計非常巧妙，就能夠為我們進(jìn)行相關(guān)實驗提供設(shè)計上的參考或模仿。
4.進(jìn)行預(yù)實驗。在實驗設(shè)計之后，有必要進(jìn)行預(yù)實驗，檢驗實驗的可實施程度。這種預(yù)實驗，可以提升實驗者的信心，也可以作為申請相關(guān)課題的依據(jù)。更為重要的是，預(yù)實驗還可以檢測實驗的可行性，對可能出現(xiàn)的問題或缺陷進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?/p>
在預(yù)實驗之后，還必須進(jìn)行志愿者的招募和篩選。
三、實驗操作
實驗操作是實驗的核心狀態(tài)。法律認(rèn)知科學(xué)的實驗流程具有自己的特殊性，其與醫(yī)學(xué)實驗相比通常更簡單。其運用的儀器設(shè)備有核磁共振（FMRI）、眼動儀和腦電圖等，其中核磁共振最為典型。該儀器不僅運用于醫(yī)學(xué)治療和研究，現(xiàn)在還廣泛運用于認(rèn)知科學(xué)的各類研究。核磁共振運用于法律認(rèn)知科學(xué)的研究，主要優(yōu)點在于其定位非常準(zhǔn)確（雖然時間上稍有遲滯）。
由于實驗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)的實驗技術(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、實驗之后的分析總結(jié)
實驗之后的分析總結(jié)屬于實驗的后期工作，主要是數(shù)據(jù)、圖像分析，以及人文社會科學(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)的實驗工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)和圖像的分析。法律認(rèn)知科學(xué)實驗主要運用核磁共振儀器，對于腦區(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，除了實驗工作人員和數(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)行人文社會分析和理論化的基礎(chǔ)。
2.進(jìn)行相關(guān)的人文社會科學(xué)分析總結(jié)。與前一步工作的科學(xué)性和客觀性相比，對實驗結(jié)果進(jìn)行人文社會科學(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，是運用實驗數(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驗設(shè)計思路和人文社科理論基礎(chǔ)的延續(xù)。現(xiàn)有實驗的理論分析，如道德的情感性實驗，就需要根據(jù)道德哲學(xué)理論進(jìn)行分析；“先天犯罪人”問題的實驗，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
1.“主題的選定”、“實驗設(shè)計”和“理論性總結(jié)”這三點是整個流程的重中之重。這三點工作如果沒有做好，整個實驗就是失敗的實驗。這三點如果做好了，實驗獲得成功的概率就非常大。
2.法律認(rèn)知科學(xué)的實驗需要人文社會科學(xué)（法律基礎(chǔ)理論）和醫(yī)學(xué)兩個大領(lǐng)域（兩大領(lǐng)域內(nèi)還有各個小專業(yè)）的工作者進(jìn)行跨學(xué)科的合作，尤其需要強(qiáng)烈的團(tuán)隊合作精神。因為隨著知識分工越來越精細(xì)，知識總量的迅速膨脹，此類合作需要跨越多個傳統(tǒng)學(xué)科。一方面，我們跨越的知識領(lǐng)域非常大，另一方面，在各種細(xì)微領(lǐng)域卻依舊要求保持原有的嚴(yán)謹(jǐn)性（否則就違背科學(xué)的客觀性）。所以，很難有一個人在多個領(lǐng)域內(nèi)同時保有各個領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)水平。因此，為了在多個學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的合作能夠維系原有各個學(xué)科的嚴(yán)密性，我們只能求助于多學(xué)科專業(yè)人士之間的合作。這是完成此類工作的最佳模式，所以我們必須組建緊密團(tuán)結(jié)的團(tuán)隊。
注釋：
①在認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域，例如以下論文：M.R.DELGADO,H.M.LOCKE,V.A.STENGER,J.A.FIEZ.Dorsal striatum responses to reward and punishment:Effects of valence and magnitude manipulations.Cognitive,Affective& Behavioral Neuroscience，2003，3（1）：27-38.
②Fiery Cushman,Liane Young,Marc Hauser.The Role of Conscious Reasoning and Intuition in Moral Judgment.PSYCHOLOGICAL SCIENCE，2006，（17）：1082-1089.
英文名稱：Journal of Image and Graphics
主管單位：中國科學(xué)院
主辦單位：中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所;中國圖象圖形學(xué)學(xué)會;北京應(yīng)用物理與計算數(shù)學(xué)研究所
出版周期：月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1006-8961
國內(nèi)刊號：11-3758/TB
郵發(fā)代號：82-831
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1996
期刊收錄：
中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
期刊榮譽：
聯(lián)系方式
期刊簡介
《中國圖象圖形學(xué)報》是由中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所、中國圖象圖形學(xué)會、北京應(yīng)用物理與計算數(shù)學(xué)研究所共同創(chuàng)辦，是集計算機(jī)圖像圖形高科技理論、技術(shù)方法與應(yīng)用研究成果產(chǎn)業(yè)化于一體的綜合性學(xué)術(shù)期刊。《中國圖象圖形學(xué)報》是被國內(nèi)主要檢索系統(tǒng)收錄的核心中文期刊，是圖像圖形學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的權(quán)威性雜志。
摘 要：本文運用算法合成的方法，對于給定的二維人臉圖像，重建成3D人臉的方法進(jìn)行了論述。結(jié)果表明，目前重建3D人臉的算法研究方法很多也比較成熟，也出現(xiàn)了有實用價值的應(yīng)用，但在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用推廣還是較少。如何利用這些人臉識別的算法生成的三維人臉，在人們?nèi)粘Ｉ钪羞M(jìn)行有效的推廣與應(yīng)用，文中闡述了3D人臉重建的過程，引申了應(yīng)用于發(fā)型輔助設(shè)計中，具有非常好的應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞：二維圖像；人臉識別；人臉重建；發(fā)型設(shè)計
0 前言
從人臉重建研究以來，對于人臉重建的方法和應(yīng)用一直得到人們的廣泛關(guān)注。人臉是一個復(fù)雜的幾何形狀和膚色材質(zhì)。全世界所有人的臉都各不相同，也為通過算法建模生成到計算機(jī)中的三維人臉帶來了困難。尤其是建立一個通用的人臉庫，工作量巨大。人臉是個非剛體，每個人臉識別都要用一套算法去處理。人臉數(shù)據(jù)庫計算量非常龐大，對于人臉非剛體的識別計算量相應(yīng)的數(shù)量級增加。
1 研究對象與方法
本文的研究方法，通過一個高清的CCD與計算機(jī)相連，拍攝一張正面圖像和側(cè)面圖像輸入到計算機(jī)里。為了便于二維圖像的處理、識別與預(yù)處理。本文使用以下方法。
（1）規(guī)范化[1]人臉圖像，給定特定人臉的三幅圖像，正面和左右側(cè)?？s放圖像，裁剪圖像，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，歸一化[2]。
（2）一般人臉模型的整體調(diào)整。借助于造型軟件導(dǎo)出三維多邊形網(wǎng)格模型[3]。
（3）人臉三維特征關(guān)鍵點的獲取方法。整個識別過程包括人臉相似度[4]計算、人臉輪廓提取、人臉定位、人臉內(nèi)部輪廓提取、眼睛定位、鼻子定位、嘴定位、眉毛定位、耳朵定位、下巴定位等。為了進(jìn)行人臉檢測，采用基于膚色法進(jìn)行人臉識別，為了精確識別，將人臉圖像進(jìn)行顏色空間映射，再建立膚色模型獲得相似度矩陣，最后歸一化。對確認(rèn)的人臉區(qū)域，進(jìn)行區(qū)域擴(kuò)充，形成包含全部頭部的區(qū)域A。然后在區(qū)域A中用多閾值進(jìn)行二值化合并得到二值圖像B。在得到的二值圖像B中，用區(qū)域標(biāo)號算法對不同的“黑”連通區(qū)域進(jìn)行標(biāo)號化，用預(yù)設(shè)的面積閾值過濾由于噪聲造成的小的孤立連通^[5]。通過眼睛的垂直位置，剖面分析獲得的鼻子、嘴、下巴，可以限制面部特征提取這個矩形窗口。每個區(qū)域的位置和大小是確定的基礎(chǔ)上的垂直位置和面部特征的典型大小。
2 人臉重建的意義
研究人臉重建的應(yīng)用在理論知識和算法技術(shù)上都有重要的意義：一是收集和豐富人臉庫；二是推進(jìn)對人類視覺系統(tǒng)的進(jìn)一步認(rèn)識；三是可以滿足人工智能和機(jī)器視覺的需要。采用人臉識別技術(shù)，建立三維人臉模型生成三維人臉。當(dāng)前人臉重建在安防系列產(chǎn)品中的使用最為常見，伴隨著技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，利用計算機(jī)實現(xiàn)對三維人臉重建應(yīng)用會越來越廣，產(chǎn)生的價值也會隨之增加。
3 結(jié)果與分析
3.1 人臉重建的現(xiàn)狀
國內(nèi)研究起步相對較晚，自上個世紀(jì)90年代末才開始研究人臉建模和動畫，并實現(xiàn)了一些人臉建模和動畫系統(tǒng)。國內(nèi)的院校和研究機(jī)構(gòu)有：中國科學(xué)院計算所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、中國科技大學(xué)、上海交通大學(xué)等。國內(nèi)目前仍然處于理論研究、初步實踐和開發(fā)的階段，中國也在建造屬于中國人的人臉數(shù)據(jù)庫。雖然國內(nèi)人臉重建起步比較晚，但是也取得了一些成就。中國現(xiàn)在大多為理論研究算法，真正實現(xiàn)應(yīng)用于產(chǎn)品涉及的較少，通過理論研究，通過建立的高效算法實現(xiàn)有應(yīng)用價值的系統(tǒng)是目前的一塊空白。
3.2 人臉重建的基礎(chǔ)研究不足
目前人臉重建研究在停留在實驗室、基礎(chǔ)算法的研究相對薄弱，，因為這個領(lǐng)域的門檻比較高。尤其是人臉數(shù)據(jù)庫的收集，要建立一種通用的模型，需要有更多的人臉?biāo)夭募尤氲竭@個素材庫，才能建立一個合理的模型，這樣人臉匹配的精確度更高，關(guān)鍵是將二維轉(zhuǎn)換成三維的時候特征點的對應(yīng)。
3.3 人臉重建的算法效率不高
人臉重建涉及到圖像領(lǐng)域的處理，當(dāng)前由于數(shù)碼設(shè)備的硬件的參數(shù)不斷提到，拍攝的照片像素越來越多，一張高清的照片容量是幾M到幾十M之間。計算機(jī)在處理的圖像過程中，需要調(diào)入內(nèi)存，圖片越大，算法對于內(nèi)存的管理是非常重要的，計算機(jī)算法對于圖像數(shù)據(jù)的處理，內(nèi)存的分配使用，起著關(guān)鍵的作用。
3.4 應(yīng)用需要進(jìn)一步推廣
（1）影視游戲 使用計算機(jī)軟硬件生成更逼真生動的人臉是影視以及游戲設(shè)計開發(fā)人員需解決的一個重要問題，如好萊塢的幾部動畫大片《獅子王》、《汽車總動員》等，都是利用人物表情技術(shù)與人臉重建技術(shù)的結(jié)合，在立體場景中構(gòu)造虛擬人物，帶來逼真栩栩如生的視覺效果。
（2）醫(yī)學(xué) 計算機(jī)圖形學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，利用三維人臉重建和動畫技術(shù)可以對頭顱進(jìn)行虛擬手術(shù)及人臉外科手術(shù)的仿真模擬，根據(jù)模擬可以制訂詳細(xì)準(zhǔn)確的手術(shù)方案，以降低手術(shù)風(fēng)險，提高成功率。
（3）安防 近幾年，安防工作的地位逐漸突出，人臉重建在人臉識別技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用人的面部圖像特征重建成真實人臉，與真實人臉比對，判斷人員身份，使人更容易判斷，提高準(zhǔn)確性。
（4）輔助設(shè)計 當(dāng)前，隨著人們生活水平的提高和計算機(jī)技術(shù)的普及，計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到人的生活越來越緊密。當(dāng)一個人要去做發(fā)型時，先拍攝兩張二維照片，在電腦里重建成三維人臉。頭發(fā)也通過軟件在電腦里虛擬生成，按照人的要求由發(fā)型師在電腦里輔助設(shè)計，客戶選自己喜歡的發(fā)型繼而決定真實的設(shè)計發(fā)型。這樣的虛擬設(shè)計既可以減少浪費，又能設(shè)計客戶滿意的發(fā)型。
4 建議
本文探討的人臉識別與重建的算法過程，能借助于這些成熟的算法和技術(shù)在發(fā)型輔助設(shè)計領(lǐng)域進(jìn)行推廣與應(yīng)用。在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，將研究過程中的方法、思路、經(jīng)驗發(fā)表成論文，同時通過論文與其他研究人員交流，專門將人臉重建項目發(fā)展成一個行業(yè)性的開源項目。與國內(nèi)做的成功研究所、高校展開理論研究合作，且不斷的完善開發(fā)的應(yīng)用軟件，通過數(shù)據(jù)比對來提高準(zhǔn)確度。通過互聯(lián)網(wǎng)平臺，積極探索行業(yè)里需要用到人臉重建的應(yīng)用方向，展開深度合作與開發(fā)，借助于這個人臉庫、軟件模塊開發(fā)實用的行業(yè)軟件。
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【關(guān)鍵詞】 DR醫(yī)學(xué)圖像;變換域;局部增強(qiáng);直方圖均衡;Retinex
Abstract：In order to enhance the image contrast as well as to represent the image details， we propose a new multi-scale contrast enhancement algorithm which separates the low frequency signals and the high frequency signals of the image in logarithmic domain， processes them separately by using HE method and local contrast enhancement. This method integrates HE and local contrast enhancement and finally produces a visually comfortable result image.
Key words：Medical image;Ttransform domain; Local enhancement;Histogram equalization; Retinex
1 引 言
數(shù)字X線攝影(DR)圖像在醫(yī)學(xué)診斷中有著廣泛應(yīng)用，能夠幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)病灶、提高診斷正確率。但由于人體結(jié)構(gòu)和組織的復(fù)雜性，以及數(shù)字X線成像系統(tǒng)中X線散射、電器噪聲、光量子噪聲等各種不利因素的影響，使得DR圖像成像效果不盡如人意，影響醫(yī)學(xué)診斷的正確性。因此，對DR圖像進(jìn)行處理是必不可少的。[1]
未經(jīng)處理的DR圖像有如下特點：信息量大，對比度低，細(xì)節(jié)豐富但湮沒不可分辨。另外，圖像常常伴有較為明顯的椒鹽噪聲。因此，對于DR圖像的圖像增強(qiáng)算法，要求能夠在提高圖像的動態(tài)范圍、增強(qiáng)對比度的同時，盡可能抑制噪聲的放大。
直方圖均衡是圖像增強(qiáng)處理最為常用的方法之一，是將給定圖像的直方圖分布映射成為均勻分布的直方圖，從而提高圖像的動態(tài)范圍，增強(qiáng)圖像對比度。但直方圖均衡存在一些缺陷，例如當(dāng)圖像灰度集中于某個灰度值時，經(jīng)過直方圖均衡的圖像會出現(xiàn)“洗白”的效果，見圖1。另外，基于直方圖的圖像增強(qiáng)方法利用的是圖像的灰度統(tǒng)計信息，并未考慮到圖像灰度在空間上相關(guān)性。
局部對比度增強(qiáng)方法，能夠顯著提高圖像局部的對比度，但同時對于噪聲有放大作用，且對全局對比度的提高沒有顯著作用。
綜合以上考慮，我們提出一個結(jié)合局部增強(qiáng)和全局直方圖均衡的算法。主要原理是在不同尺度上提取圖像細(xì)節(jié)予以增強(qiáng)[2-3]，并根據(jù)Retinex理論對圖像照明分量用直方圖均衡方法進(jìn)行處理，最后對上述高低頻分量進(jìn)行混合，使之在圖像動態(tài)范圍得以改善的同時也能增強(qiáng)局部對比度，最終得到較好的視覺效果。
2 算法與分析
2.1 Retinex模型
按照Retinex圖像理論[4-5]，一般自然景物的圖像f(i，j)可以用照明函數(shù)I(i，j)和反射函數(shù)R(i，j)的乘積來表示，照明函數(shù)描述景物照明，與景物無關(guān);反射函數(shù)R(i，j)包含景物的細(xì)節(jié)，與照明無關(guān)?；谠撃Ｐ?，定義理想的圖像f(i，j)為：
f(i，j)=R(i，j)×I(i，j)
利用對數(shù)函數(shù)，可以將兩者分開，同時也符合人眼主觀亮度近似為客觀亮度的對數(shù)這一視覺特性。
ln〔f(i，j)〕=ln〔R(i，j)〕+ln〔I(i，j)〕
一般認(rèn)為，照明分量的頻譜落在空間低頻區(qū)域，通常具有變化緩慢的特性;而反射分量的頻譜落在空間高頻區(qū)域，隨著圖像細(xì)節(jié)不同在空間上迅速變化。若物體受到照明度明暗不均時，圖像上對應(yīng)照度暗的部分，其細(xì)節(jié)就較難分辨。
2.2 局部增強(qiáng)技術(shù)
醫(yī)學(xué)X光圖像大多存在對比度不足的缺陷，但僅僅利用全局信息的增強(qiáng)技術(shù)往往不能夠達(dá)到很好的對比度增強(qiáng)效果。
局部增強(qiáng)技術(shù)是解決該問題的途徑之一。一般認(rèn)為，窗口中心的像素灰階與窗口鄰域中所有的像素灰度值相關(guān)[6]。本研究利用局部窗口中像素灰度均值作為基準(zhǔn)，計算窗口中心像素灰度與均值的差，并按照一定的拉伸函數(shù)對差值進(jìn)行拉伸，從而增強(qiáng)局部對比度。
y(m，n)=u(m，n)+A(x(m，n)-u(m，n));
其中，u(m，n)表示局部均值，A表示增益系數(shù)。增益系數(shù)的選擇對于圖像處理效果也有較大影響。若選擇常數(shù)作為增益因子，在灰度陡然變化的邊緣部分往往會出現(xiàn)偽影，且無法控制噪聲的放大。所以，一般將增益因子看成是關(guān)于原始圖像的函數(shù)，找到合適的增益函數(shù)較為困難[7]。
經(jīng)過多次實驗，我們采用了冪函數(shù)形式的增益函數(shù)y=bxa，見圖2。
圖2 歸一化增益函數(shù)圖像
Fig 2 Normalized gain function figure
通過對a值的選擇，可以按不同的曲線對歸一化差值進(jìn)行拉伸。選擇a=0.8的曲線(圖中紅色曲線所示)，使差值較小的部分拉伸幅度較大，而差值較大部分拉伸幅度較小。利用這樣的增益函數(shù)，使許多被湮沒的細(xì)節(jié)得以顯現(xiàn)。
2.3 算法思路與基本步驟
本研究的主要思路，在對數(shù)域上[8]對圖像在大、中、小三個尺度下進(jìn)行高頻/低頻信息的分離，使原圖中各個尺寸的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)顯現(xiàn)在不同尺度下，并在不同尺度下實行局部對比度拉伸，從而凸顯細(xì)節(jié)。
在此基礎(chǔ)上，結(jié)合Retinex理論，將最大尺寸下分離出的低頻圖像看成是原圖像的照明分量，對該部分圖像進(jìn)行直方圖均衡，使其有較為均衡的灰度分布。
最后對各個尺度下的分量進(jìn)行混合，映射到灰階域。基本步驟如下：
(1)對圖像進(jìn)行一次中值濾波，旨在消除圖像中明顯的椒鹽噪聲。
(2)利用對數(shù)變換ln(·)將原圖像x(i，j)轉(zhuǎn)換到對數(shù)域T(i，j)。
T(i，j)=ln〔x(i，j)+1〕;
(3)在對數(shù)域上，利用均值濾波器實現(xiàn)低通濾波，得到圖像的低頻部分。
LPL{T(i，j)｝=1L×L∑i+L2m=i-L2∑j+L2n=j-L2T(m，n)
相應(yīng)的，得到圖像高頻分量：
HPL{T(i，j)｝=T(i，j)-LPL{T(i，j)｝
高頻分量往往體現(xiàn)了圖像的細(xì)節(jié)。考慮到醫(yī)學(xué)DR圖像中信息豐富、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通過控制濾波窗口大小，分別在大、中、小三個尺度上提取圖像細(xì)節(jié)，并按一定增益系數(shù)進(jìn)行局部對比度增強(qiáng)，以凸顯不同尺度的細(xì)節(jié)。
T′(i，j)=LPL{T(i，j)｝+AL×HPL{T(i，j)｝+
LPM{T(i，j)｝+AM×HPM{T(i，j)｝+
LPS{T(i，j)｝+AS×HPS{T(i，j)｝
(4)結(jié)合Retinex理論，可以將大窗口濾波下的低頻分量看成是濾去圖像細(xì)節(jié)的照明部分，對這一部分進(jìn)行修正——直方圖均衡，使圖像照明分量有更為均衡的灰度分布，則
T″(i，j)=LP″L+AL×HPL{T(i，j)｝+
LPM{T(i，j)｝+AM×HPM{T(i，j)｝+
LPS{T(i，j)｝+AS×HPS{T(i，j)｝
(5)對這三通道增強(qiáng)結(jié)果平均，最后利用指數(shù)變換將結(jié)果變換到灰階域，得到最終的增強(qiáng)結(jié)果。
流程見圖3。
圖3 算法整體流程圖
Fig 3 Flow chart of the algorithm
3 實驗結(jié)果與分析
圖4所示是人體側(cè)脊DR圖像在不同處理方法下的效果圖。圖4(a)為原始圖像;4(b)為基于直方圖均衡方法處理后的效果圖;4(c)為多尺度的局部增強(qiáng)算法處理后的效果圖;4(d)是本研究論述的算法處理后的效果圖?？梢钥闯觯谥狈綀D均衡方法處理后的圖像有明顯的動態(tài)范圍增大，但細(xì)節(jié)丟失嚴(yán)重，有“洗白”現(xiàn)象發(fā)生，無法清晰看到側(cè)脊形態(tài)和細(xì)節(jié)，不利于醫(yī)生診斷。而圖4(c)中多尺度局部增強(qiáng)算法的使用，明顯增強(qiáng)了圖像局部對比度，對于細(xì)節(jié)部分表現(xiàn)良好，但圖像整體偏暗，人工處理痕跡明顯，失去DR圖像真實感，視覺上有所欠缺。
而圖4(d)，對比((b)、(c)圖像，可以發(fā)現(xiàn)，本研究論述的方法結(jié)合了直方圖均衡方法和局部增強(qiáng)兩種方法的優(yōu)點，提高圖像動態(tài)范圍的同時，局部對比度也顯著提高，凸顯圖像細(xì)節(jié)。
圖4(a)原圖;(b)基于直方圖均衡處理效果圖;(c)多尺度局部對比度增強(qiáng)效果圖;(d)本文論述算法處理后的效果圖。
Fig 4 (a) Original image; (b) Enhancement result by HE method; (c) Enhancement result by multi-scale local enhancement method; (d) Enhancement result by the proposed method of our article
通過濾波器窗口大小的選擇，可以對不同尺度細(xì)節(jié)加以提取增強(qiáng)。醫(yī)學(xué)圖像具有其復(fù)雜性，不同部位細(xì)節(jié)尺度不同，應(yīng)對圖像進(jìn)行分析后，確定細(xì)節(jié)大小，再決定濾波器窗口大小。圖5中胸片(局部)的大中小濾波窗口分別選擇為S=11，M=21，L=121。最大的濾波窗口一般選擇較大尺寸，將該尺度下的濾波后圖像作為照明分量?？梢钥闯觯x擇合適的濾波器窗口，可以使不同尺度的細(xì)節(jié)，如胸骨、肺紋理都得到增強(qiáng)。
需要指出的是，窗口越大，均值濾波耗費的時間越長。該算法需要在三個尺度上進(jìn)行濾波，即使使用了均值濾波的快速算法，依然需要較長時間，以秒為單位計。另外，增益函數(shù)的選擇也較為困難，本研究中增益函數(shù)是在多次實驗的經(jīng)驗積累下確定的，不具有自適應(yīng)性。這兩部分需要進(jìn)一步實驗探究。
圖5(a)為原圖，圖5(b)為用本文方法處理后的圖像。從圖中可以看出不同尺度的細(xì)節(jié)都得到較好的增強(qiáng)。
4 結(jié)論
本研究論述了一種基于人眼視覺特性的多尺度圖像增強(qiáng)方法。在多尺度上進(jìn)行局部增強(qiáng)，并在Retinex理論基礎(chǔ)上，結(jié)合直方圖均衡處理算法對圖像進(jìn)行處理，處理后的圖像結(jié)合兩種算法的優(yōu)點，有較好的視覺效果，是一種適合于醫(yī)學(xué)DR圖像的增強(qiáng)算法。
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