時(shí)間:2023-03-24 15:21:23
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將微球投入溶液中,使其分布較均勻,并置于顯微鏡下觀察,得到清晰的微球顯微圖像。根據(jù)我們先前的工作,通過(guò)測(cè)定微球的外徑D以及其在溶液中所成像的黑環(huán)內(nèi)徑的d,可以根據(jù)有關(guān)理論方程來(lái)確定微球或其周邊介質(zhì)的折射率。因此,需要精確測(cè)定D與d。下面介紹我們用VBAI編寫的程序如何實(shí)現(xiàn)對(duì)微球像D與d的智能自動(dòng)測(cè)定。進(jìn)入VBAI的InspectionState編輯窗口,可以編輯整個(gè)程序的主要過(guò)程。我們的設(shè)計(jì)是:先在“Inspect”過(guò)程中對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理并找到物體,得到物體個(gè)數(shù);然后在“GOON?”過(guò)程中判斷檢測(cè)到幾個(gè)物體,是否已經(jīng)檢測(cè)完全部物體;隨后在“Measure”過(guò)程中對(duì)當(dāng)前序號(hào)的物體進(jìn)行檢測(cè)。進(jìn)入每個(gè)過(guò)程進(jìn)行具體步驟的編輯,只需雙擊右側(cè)工具中的相應(yīng)操作,就可以將該操作加入程序中,在屬性窗口中對(duì)操作的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。在“Inspection”過(guò)程中,我們首先打開(kāi)圖片,選中循環(huán)取圖將依次獲取目標(biāo)文件夾中的每個(gè)圖像文件。如要測(cè)量真實(shí)尺寸,則要對(duì)圖像進(jìn)行標(biāo)定,VBAI中Calibrateimage有多種方式。通常實(shí)驗(yàn)室顯微鏡采用顯微標(biāo)尺進(jìn)行標(biāo)定,選擇第一種模式,導(dǎo)入顯微標(biāo)尺的圖像,標(biāo)定完成后生成標(biāo)定文件,檢測(cè)時(shí)自動(dòng)讀取。
接著我們對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理,這將打開(kāi)visionassistant窗口,可對(duì)圖像進(jìn)行LUT變換、濾波、分割、形態(tài)學(xué)變換等多項(xiàng)操作,在本實(shí)例中將圖像處理為適合尋找物體的二值化圖像。然后對(duì)處理過(guò)的二值化圖片進(jìn)行DetectObjects操作,得到物體數(shù)列。SelectImage操作將原圖像讀入,代替處理過(guò)的二值化圖像,為下一步檢測(cè)做準(zhǔn)備。SetVariable的操作是將DetectObjects操作中檢測(cè)到的物體個(gè)數(shù)存入代表剩余物體數(shù)的X。“GOON?”過(guò)程中沒(méi)有圖像處理的具體操作,只在InspectionState編輯中有一個(gè)判斷,在指向end的箭頭定出編輯走向end的條件,為剩余物體數(shù)X<1,當(dāng)X≥1時(shí)將執(zhí)行默認(rèn)箭頭,走向“Measure”過(guò)程。“Measure”過(guò)程中,首先IndexMeasurements讀取之前DetectObjects中檢測(cè)得到的物體數(shù)列的的第X個(gè)物體。接著,要設(shè)置程序可以根據(jù)物體的位置、大小等自動(dòng)建立相應(yīng)的ROI,即檢測(cè)區(qū)域,由于要進(jìn)行微球圖像直徑的檢測(cè),因此區(qū)域類型選擇圓環(huán)形。然后就可以在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行圓的直徑檢測(cè)了,利用FindCircularEdge操作可以很方便地做到這一點(diǎn)。在直徑檢測(cè)中,程序在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)沿徑向生成一系列的檢測(cè)線,曲線為沿檢測(cè)線方向上灰度值變化曲線的一次導(dǎo)數(shù)曲線,反映了灰度值的變化速率,負(fù)數(shù)部分對(duì)應(yīng)圖像由亮變暗,正數(shù)部分對(duì)應(yīng)圖像由暗變亮,極值處即變化速率最快處,也就是邊緣所在位置。曲線上方的參數(shù)設(shè)定包括判斷邊緣的閾值,平滑算子的大小,取樣寬度,每條檢測(cè)線之間的間隔等。由于是根據(jù)擬合出的曲線確定邊緣位置,因此可以超越像素的限制,實(shí)現(xiàn)亞像素等級(jí)的超分辨率精確度。
檢測(cè)程序首先得到每條檢測(cè)線上的邊緣點(diǎn)位置,再根據(jù)所有邊緣點(diǎn)擬合出圓形邊界,計(jì)算出直徑數(shù)值,程序中給出精確到0.01個(gè)像素的結(jié)果。結(jié)果的穩(wěn)定性還要取決于拍攝環(huán)境、光照、相機(jī)穩(wěn)定性等。圖像中微球邊緣的黑環(huán)是由于光線折射造成的,根據(jù)我們先前工作,證明其粗細(xì)與微球與溶液的折射率比值成一定比例關(guān)系。因此,程序中通過(guò)分別測(cè)量各微球的D與d,調(diào)整FindCircularEdge操作中搜尋方向、邊緣種類等參數(shù)可以搜尋到內(nèi)徑圓和外徑圓。在精確測(cè)定D與d值后,可自動(dòng)根據(jù)我們先前工作導(dǎo)出的方程式,給出微球的折射率或是其周邊介質(zhì)的折射率。Calculator是界面類似LabVIEW圖像化編程工具的一項(xiàng)功能,可以由用戶自己選擇輸入輸出量、制定復(fù)雜的運(yùn)算程序等,本實(shí)例中為利用文獻(xiàn)的方程式計(jì)算出微球的折射率。DataLogging可以選擇需要記錄的數(shù)據(jù)寫入指定的txt或csv文件,以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)。最后SetVariable將變量X減1。VBAI應(yīng)用編寫完成后可作為專用的檢測(cè)軟件使用,處理圖片時(shí)將需要分析的圖像放在同一目錄下,進(jìn)入VBAI文件,指定該路徑,點(diǎn)擊RunInspectioninLoop,就可以自動(dòng)完成所以圖片的分析,并得到記錄有數(shù)據(jù)的txt或csv文件。這樣生成的檢測(cè)程序智能、客觀、準(zhǔn)確、快速,實(shí)現(xiàn)了圖像中微球的識(shí)別尋位、移動(dòng)ROI建立、兩個(gè)直徑的測(cè)量、折射率計(jì)算、數(shù)據(jù)保存等操作的完全自動(dòng)化運(yùn)行。而且整個(gè)操作與運(yùn)算排除了人為操作中的主觀性因素,精度亦達(dá)到亞像素水平,平均單個(gè)微球的測(cè)量時(shí)間僅需0.20s。為了檢驗(yàn)其測(cè)定的準(zhǔn)確性,在對(duì)拍攝系統(tǒng)和環(huán)境進(jìn)行標(biāo)定和控制之后,選擇合適的微球作為檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行多次檢測(cè)。同時(shí),用以往常用的油浸法對(duì)微球折射率作對(duì)照測(cè)定,測(cè)得的折射率與本VBAI生成系統(tǒng)測(cè)定結(jié)果高度吻合,說(shuō)明VBAI檢測(cè)程序的測(cè)量準(zhǔn)確性可重復(fù)性較高。
2應(yīng)用于細(xì)胞檢測(cè)
2.1背景
細(xì)胞是生物醫(yī)學(xué)研究的重要對(duì)象之一,通過(guò)分析細(xì)胞的顯微圖像我們可以得到很多有用的信息。紅細(xì)胞是人類血液中存在的主要細(xì)胞,一直是研究的熱點(diǎn)。正常的紅細(xì)胞呈雙凹圓盤狀,而衰老和不健康的紅細(xì)胞會(huì)呈棘形、雙凹消失等不規(guī)則的形態(tài)。通過(guò)觀察與分析顯微圖像中紅細(xì)胞的形態(tài)可以評(píng)價(jià)其健康程度。所以這里以紅細(xì)胞為例說(shuō)明如何采用VBAI編寫適合于進(jìn)行細(xì)胞圖像分析的技術(shù)過(guò)程。
2.2方法
將紅細(xì)胞懸浮于緩沖液中,置于顯微鏡下觀察,利用數(shù)碼CCD攝像頭拍攝下細(xì)胞的圖像。檢測(cè)程序上需要先尋找到各個(gè)細(xì)胞,再對(duì)每個(gè)細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè),與微球檢測(cè)的過(guò)程類似,程序總體設(shè)計(jì)上依然可以利用上節(jié)中微球的檢測(cè)程序的設(shè)計(jì),但需要根據(jù)有關(guān)圖像處理分析的內(nèi)容更改具體的圖像處理分析操作。在圖像預(yù)處理操作中需要將原始圖像處理為適合物體識(shí)別的二值化圖像,利用VisionAssistant,先對(duì)圖像轉(zhuǎn)灰度圖像、適當(dāng)?shù)腖UT處理,在分割處理上,由于細(xì)胞邊緣處明暗對(duì)比較大,邊緣銳利,因此選用基于移動(dòng)窗口分割的算法可以較容易地找到邊緣。通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較證明,選用Backgroundcorrection分割,可綜合局部和全局的灰度變化信息。分割移動(dòng)窗口大小設(shè)置為邊長(zhǎng)接近細(xì)胞邊緣寬度2倍的正方形最為合適。分割完成后再對(duì)二值圖像進(jìn)行一定的形態(tài)學(xué)變換操作,將邊緣盡量變得閉合并填充孔洞。最后進(jìn)行DetectObjects操。接著將對(duì)細(xì)胞形態(tài)進(jìn)行分析。首先根據(jù)DetectObjects操作中所檢測(cè)到的物體列表,對(duì)每個(gè)細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)區(qū)域的建立,即設(shè)置ROI。然后依然使用FindCircularEdge操作,在該操作中調(diào)整參數(shù),使得檢測(cè)線能較準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)邊緣。該操作完成后,將輸出一項(xiàng)名為Deviation的參數(shù),該參數(shù)代表了細(xì)胞邊緣與標(biāo)準(zhǔn)圓的標(biāo)準(zhǔn)偏差。同時(shí)該操作還可以得到細(xì)胞直徑等相關(guān)的信息。將Deviation除以直徑后可以得到細(xì)胞邊緣與標(biāo)準(zhǔn)圓的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,由于健康紅細(xì)胞的圖像是近似圓形的,因此Deviation參數(shù)可以一定程度上反映紅細(xì)胞的健康程度。將實(shí)驗(yàn)中拍攝到的采用不同保存格式、保存不同天數(shù)的紅細(xì)胞圖片歸類,用VBAI程序進(jìn)行分析,結(jié)果保存在csv文件中。為較健康的細(xì)胞,圖像中細(xì)胞外輪廓近似圓形,Deviation/R=1.2‰;為發(fā)生了一定形變的細(xì)胞,Deviation/R=3.2‰為嚴(yán)重變形的棘形細(xì)胞,Deviation/R=7.3‰。隨著細(xì)胞變形程度加重,細(xì)胞的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差值也隨之增加。通過(guò)軟件分析的優(yōu)勢(shì)在于:可以客觀而定量地給出每個(gè)細(xì)胞的變形程度;可以快速自動(dòng)地分析大量的圖片,得到大量的數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)的統(tǒng)計(jì)處理,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。除此之外,還可以獲得細(xì)胞的大小信息,通過(guò)視野內(nèi)細(xì)胞個(gè)數(shù),得到細(xì)胞分布密度信息等。
3應(yīng)用于圖像的改善
3.1背景
某些生物醫(yī)學(xué)樣品的顯微圖像,由于各種原因,其清晰度與對(duì)比度都不能滿意,對(duì)此,也可以運(yùn)用VBAI的圖像處理的方式對(duì)圖像進(jìn)行改善。下面介紹花粉孢子斷層掃描圖像中噪音及對(duì)比度不理想的斷層圖作改善的技術(shù)過(guò)程。
3.2方法
首先對(duì)整幅圖像中的噪雜進(jìn)行去除,通常改善的方法有空域?yàn)V波和頻域?yàn)V波,兩種方法都可通過(guò)VisionAssistant中的算法實(shí)現(xiàn)。其中空域?yàn)V波的算子較多,功能更加豐富。不僅提供了低通、高通等10多種算子、每種算子3×3,5×5,7×7三種尺寸,還可以由用戶自定義算子以滿足特殊需要。整幅圖像改善完成后對(duì)左右對(duì)比度及清晰度不理想的花粉孢子斷層圖像進(jìn)行增強(qiáng),首先建立一覆蓋中央花粉孢子像的區(qū)域,使用一可旋轉(zhuǎn)的長(zhǎng)方形區(qū)域,長(zhǎng)方形的方向與左右像平移的方向垂直,寬度等于左右像平移的距離。接著利用Calculator操作計(jì)算圖11(a)左右像的位置。輸入中央像的中心點(diǎn)(X0,Y0)、角度α和平移距離L,則左像、右像中心點(diǎn)(X1,Y1),(X2,Y2)分別為:X1=X0+L•cosαY1=Y0-L•sinαX2=X0-L•cosαY2=Y0+L•sinα以此為中心點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù),長(zhǎng)寬與角度參數(shù)使用中央?yún)^(qū)域的長(zhǎng)寬與角度,分別建立覆蓋左右像的區(qū)域,使用VisionAssistant對(duì)左右區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行對(duì)比度、明暗度的調(diào)整增強(qiáng)。得到處理后的圖像,三個(gè)層面的圖像的對(duì)比度基本相同。利用VBAI對(duì)圖像進(jìn)行處理與改善,不僅功能豐富,適用性強(qiáng),且操作簡(jiǎn)單,易于掌握,程序建立完成后還可以快速的對(duì)其他同類圖片進(jìn)行處理,大大節(jié)省了時(shí)間。
4結(jié)語(yǔ)
使用VBAI創(chuàng)建圖像分析處理程序,可對(duì)各種生物醫(yī)學(xué)對(duì)象進(jìn)行分析和檢測(cè),可對(duì)圖像進(jìn)行處理與改善,其優(yōu)勢(shì)在于:
(1)相比起人眼觀測(cè)和手動(dòng)測(cè)量,本方法能夠提供客觀和量化的數(shù)據(jù),可快速對(duì)大量圖像進(jìn)行自動(dòng)分析并保存檢測(cè)結(jié)果。
(2)相比起通用化的測(cè)量分析軟件,本方法針對(duì)性強(qiáng),針對(duì)各種特定情況和需要制定適應(yīng)的程序,準(zhǔn)確性、有效性和實(shí)用性高。
摘 要:?jiǎn)栴}意識(shí)是現(xiàn)在中學(xué)生非常缺乏的一項(xiàng)思維能力。初中數(shù)學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的提問(wèn)意識(shí)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(wèn)題意識(shí),教師應(yīng)該注意學(xué)生的差異性,過(guò)程的漸進(jìn)性以及問(wèn)題的有效性。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);教學(xué)理論;問(wèn)題意識(shí)
長(zhǎng)期以來(lái),課程教學(xué)相對(duì)重視問(wèn)題的解決,但忽略了問(wèn)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(wèn)意識(shí)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(guó)教育家肯尼斯?H?胡佛說(shuō):“整個(gè)教育的最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生正確提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。任何時(shí)候都要鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)。”中國(guó)現(xiàn)代的中學(xué)教育也開(kāi)始逐漸關(guān)注課堂提問(wèn)的重要意義,開(kāi)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(shí)踐的基礎(chǔ)上,從理論方面討論課堂提問(wèn)的相關(guān)內(nèi)容,并給出一些培養(yǎng)提問(wèn)意識(shí)的相關(guān)途徑。
一、提問(wèn)意識(shí)的意義
新時(shí)代下,需要培養(yǎng)的是能夠獨(dú)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(shuō)的綜合素質(zhì)的一個(gè)重要組成部分。而一切的思考和創(chuàng)新無(wú)不從一個(gè)提問(wèn)的思維衍生出來(lái),所以,培養(yǎng)學(xué)生的提問(wèn)意識(shí)是新時(shí)代價(jià)值觀和社會(huì)需求的體現(xiàn)。說(shuō)具體一點(diǎn),新課程改革在各地區(qū)、各年齡段廣泛開(kāi)展,要求中學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮,提倡探究式學(xué)習(xí)。這其實(shí)也是重視培養(yǎng)提問(wèn)意識(shí)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(wèn),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(lái)說(shuō),提問(wèn)意識(shí)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(shí)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(jiǎn)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(wèn)意識(shí),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(wèn)意識(shí)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(wèn)、善于思考的意識(shí)同樣可以幫助他們解決很多問(wèn)題,可以說(shuō),善于思考和提問(wèn),本就是獨(dú)立人格應(yīng)有的品格。
二、培養(yǎng)提問(wèn)意識(shí)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(jí)與班級(jí)之間,甚至學(xué)校與學(xué)校之間更是各有其獨(dú)特的方面。所以,培養(yǎng)學(xué)生的提問(wèn)意識(shí)要注意重視學(xué)生之間的差異性。這個(gè)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(wèn)題快一些,有些學(xué)生可能相對(duì)較慢;或者,對(duì)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(shí)儲(chǔ)備水平所決定的,如果不考慮這一層的差異,可能會(huì)造成各層次的學(xué)生發(fā)展不平衡。另一方面指的是每個(gè)學(xué)生之間存在的獨(dú)特的思維個(gè)性,比如,有些學(xué)生對(duì)于幾何方面更為敏感,有些學(xué)生可能對(duì)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(shí)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(huì)事倍功半,也就難以激發(fā)學(xué)生的提問(wèn)興趣。
2.漸進(jìn)性原則
知識(shí)的積累是一個(gè)過(guò)程,能力的培養(yǎng)也是一個(gè)過(guò)程。學(xué)生提問(wèn)意識(shí)的培養(yǎng)也同樣是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,不能一蹴而就。對(duì)于數(shù)學(xué)科目來(lái)說(shuō),學(xué)習(xí)的過(guò)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(duì)于學(xué)生的思維訓(xùn)練要由易到難,由簡(jiǎn)到繁,對(duì)于學(xué)生一開(kāi)始提出的,可能還比較幼稚的問(wèn)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(lì)為主,保持學(xué)生敢于提問(wèn)的信心和興趣,隨后隨著學(xué)習(xí)的深入,針對(duì)不同W生的特點(diǎn),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(wèn)題,也應(yīng)該考慮學(xué)生的接受情況,不要一上來(lái)就提出比較難的問(wèn)題,學(xué)生總是回答不了,就會(huì)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(kāi)始的時(shí)候,問(wèn)題設(shè)置以基礎(chǔ)簡(jiǎn)單為主,卻不能一直都保持在一個(gè)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(wèn)題都是有意義的,對(duì)于這一點(diǎn),教師應(yīng)該學(xué)會(huì)甄別并且合理利用。有時(shí)候在數(shù)學(xué)課上,學(xué)生的思維非常活躍,通過(guò)提出的問(wèn)題可以看出他們的思維“散的太開(kāi)”,很多時(shí)候已經(jīng)完全偏離了教學(xué)的主線,或者問(wèn)題的角度過(guò)于狹隘,有鉆牛角尖的嫌疑,這些問(wèn)題只會(huì)分散學(xué)生的精力,而不會(huì)對(duì)點(diǎn)亮思維火花有所幫助。這時(shí)候?qū)W生所提出的問(wèn)題就屬于無(wú)效問(wèn)題。遇到這種情況,教師要不動(dòng)聲色把學(xué)生從偏離的路上拉回來(lái),但不能簡(jiǎn)單制止或直接批評(píng),以免傷害學(xué)生提問(wèn)題的積極性。比如,可以開(kāi)始一個(gè)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(wèn)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):
Photoshop是由Adobe Systems開(kāi)發(fā)和發(fā)行一款功能強(qiáng)大的圖片處理計(jì)算機(jī)軟件,目前其已廣泛應(yīng)用于戶外平面廣告設(shè)計(jì)、影樓攝影后期處理和多媒體課件制作等領(lǐng)域,其功能強(qiáng)大且操作便捷,目前已成為應(yīng)用最為廣泛的圖片處理軟件。本文就該軟件在醫(yī)學(xué)論文圖片整合中的一些應(yīng)用技巧做一簡(jiǎn)要介紹,旨在為醫(yī)學(xué)工作者在論文撰寫圖片整合方面提供針對(duì)性的實(shí)踐參考。
【關(guān)鍵詞】Photoshop 醫(yī)學(xué)論文 圖片整合
1 醫(yī)學(xué)論文圖片整合過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題
醫(yī)學(xué)工作者在論文撰寫過(guò)程中常常遇到圖片的調(diào)色、圖片格式的轉(zhuǎn)換、像素的設(shè)置、多個(gè)單幅圖片向一副圖片的整合等諸多問(wèn)題,由于圖片處理技巧的缺失,往往造成圖片處理不符合期刊的要求,延誤論文撰寫和發(fā)表的進(jìn)度,筆者就醫(yī)學(xué)期刊論文圖片處理要求,就多個(gè)單幅圖片向一副圖片的整合(包含序號(hào)和標(biāo)尺的添加)處理技巧做一針對(duì)性的介紹。
2 Photoshop在醫(yī)學(xué)論文圖片整合中的應(yīng)用
2.1 Photoshop版本的選擇
本文軟件選擇Photoshop cs2.0簡(jiǎn)體中文版,cs2.0版雖然是Photoshop較為早期的版本,但具有該軟件最基本和最常用的功能,cs2.0中文版的優(yōu)勢(shì)是軟件本身只有數(shù)百兆,占用內(nèi)存小,刪減了不常用的功能,對(duì)計(jì)算機(jī)配置要求較低,且已被漢化便于操作使用,完全能滿足對(duì)醫(yī)學(xué)論文圖片處理的要求。
2.2 多個(gè)單幅圖片向一副圖片的整合
本文以四副單個(gè)圖片整合為一副圖片為例,在軟件中依次將四副單個(gè)圖片打開(kāi),任選一幅圖片點(diǎn)擊菜單欄圖像-圖像大小,并記錄圖片的寬度、高度及分辨率;空白背景圖層構(gòu)建:點(diǎn)擊菜單欄文件-新建,參數(shù)設(shè)置:高度和寬度設(shè)置約為單幅圖片的二倍多一些(空白圖片上放置四幅圖片),像素設(shè)置與單幅圖像素一致(圖1);四幅圖片移動(dòng)至空白圖層:選擇工具欄移動(dòng)工具,依次拖動(dòng)四幅圖片至空白圖層,形成一個(gè)多圖層圖片,同時(shí)關(guān)閉原四副圖片,在活動(dòng)圖層面板分別點(diǎn)擊“圖層1-4”文字給每張圖片針對(duì)性命名;圖片的排版:以四副圖片平排各兩張為例,使用工具欄移動(dòng)工具分別移動(dòng)各張圖片至大置,在軟件上、下刻度線上拖動(dòng)形成交叉參照線用于精確定位(參照線不會(huì)被保存至圖片),圖片與圖片間的距離根據(jù)期刊要求參照刻度線確定,操作同時(shí)可使用放大鏡功能放大圖層,使用鍵盤上下左右進(jìn)行微量精準(zhǔn)調(diào)節(jié)(圖2)。
2.3 圖片序號(hào)和標(biāo)尺的添加
序號(hào)的添加:點(diǎn)擊圖層面板下部“創(chuàng)建新圖層”,選擇新圖層,點(diǎn)擊“排版文字工具”并選擇字體和字體大小,在空白圖層上依次鍵入ABCD,并分別拖動(dòng)文字至圖片右下角,可使用參照線進(jìn)行準(zhǔn)確定位;標(biāo)尺的添加:標(biāo)尺是醫(yī)學(xué)論文表示圖中顯微結(jié)構(gòu)大小的參照線,新建空白圖層并雙擊文字重新命名“標(biāo)尺”,選擇“標(biāo)尺”圖層,點(diǎn)擊選擇“矩形選框工具”,在標(biāo)尺圖層中建立矩形空白選取,然后點(diǎn)擊菜單欄編輯-填充,顏色使用黑色(可根據(jù)需要變換顏色),Ctrl+D取消選區(qū),快捷鍵Ctrl+T可通過(guò)控制滑塊調(diào)節(jié)標(biāo)尺的長(zhǎng)度和寬度。
2.4 圖片的保存
圖片保存常用格式有三種:JPEG、TIFF和PSD,三種格式各有特點(diǎn)。JPEG格式壓縮量較大,圖片數(shù)據(jù)容量較小,為常用格式,TIFF格式壓縮量小,圖片數(shù)據(jù)容量較大,但圖片顯示細(xì)節(jié)較好。PSD格式是多個(gè)圖層并存能夠被Phtoshop識(shí)別的一種圖片格式,嚴(yán)格來(lái)說(shuō)并不是圖片,但它能保存圖片的圖層原始狀態(tài),其優(yōu)勢(shì)是為圖片的修改做了備份儲(chǔ)備。
3 結(jié)語(yǔ)
Photoshop軟件功能強(qiáng)大使用方便,在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尤其是醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)領(lǐng)域使用最為常見(jiàn),熟練掌握該軟件的操作技巧在醫(yī)學(xué)工作者圖片處理過(guò)程中能起到事半功倍的效果。本文除了以文字形式介紹外還制作了相關(guān)操作屏幕錄像視頻供交流學(xué)習(xí)(https:///cknZu4Xy9Dk9w 訪問(wèn)密碼 d954),旨在為醫(yī)學(xué)工作者論文圖片處理提供一些基礎(chǔ)性操作幫助。
(通訊作者:李明)
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作者簡(jiǎn)介
高欣(1977-),女,山西省呂梁市人。現(xiàn)為長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院講師,主要從事計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用研究。
一、計(jì)算機(jī)化病歷
計(jì)算機(jī)化病歷是醫(yī)學(xué)信息學(xué)的一個(gè)重要研究方向。它是指存在一個(gè)系統(tǒng)中的電子病歷,這個(gè)系統(tǒng)可支持使用者獲得完整、準(zhǔn)確的資料;提示和警示醫(yī)療人員;給予臨床決策服務(wù);連接管理、書刊目錄、臨床基礎(chǔ)知識(shí)以及其他設(shè)備[2]。電子病歷的優(yōu)點(diǎn)如下:完整的電子病歷存儲(chǔ)系統(tǒng)支持多個(gè)用戶同時(shí)查看,保證個(gè)人醫(yī)療信息的共享與交流。通過(guò)網(wǎng)絡(luò),醫(yī)師可以在家中或在世界任何一個(gè)角落隨時(shí)獲得患者的電子病歷。同時(shí)可根據(jù)不同的用戶給予不同的資料查詢權(quán)限,從而保證了病歷的安全性。授權(quán)用戶在適當(dāng)時(shí)間才能查看合適的病歷。
此外,電子病歷不再是一個(gè)被動(dòng)的醫(yī)療記錄。論文通過(guò)與圖像信息的整合,可提供實(shí)時(shí)醫(yī)療監(jiān)控,藥物劑量查詢等多種功能。電子病歷已成為新興信息技術(shù)和信息工具的基礎(chǔ)。
電子病歷目前可大致分為單機(jī)電子病歷和網(wǎng)上電子病歷兩種。網(wǎng)上電子病歷的優(yōu)點(diǎn)是采用了ASP服務(wù)器提供全球,安全性與數(shù)據(jù)完整性則由ASP供應(yīng)商解決;缺點(diǎn)則是數(shù)據(jù)不在醫(yī)師所工作的計(jì)算機(jī)上。
雖然醫(yī)療界投入巨資,電子病歷仍存在許多問(wèn)題亟待解決[3]。首先,病歷數(shù)據(jù)的輸入界面仍不夠簡(jiǎn)單;其次,電子病歷需要統(tǒng)一的醫(yī)學(xué)用語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)。目前,美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)圖書館已制定出統(tǒng)一醫(yī)學(xué)用語(yǔ)系統(tǒng)(unifiedmedicallanguagesystem,UMLS),這一系統(tǒng)包含了近一百萬(wàn)個(gè)術(shù)語(yǔ)描述醫(yī)學(xué)概念。一旦該系統(tǒng)得以推廣,將極大地促進(jìn)全球醫(yī)學(xué)用語(yǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化。
二、醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)
醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)與其他工業(yè)系統(tǒng)有很大的不同。畢業(yè)論文不同的部門對(duì)信息的要求不同,這是對(duì)醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)最大的挑戰(zhàn)。例如,信息系統(tǒng)用戶可分為基本用戶和二級(jí)用戶,基本用戶包括醫(yī)師和其他護(hù)理人員;二級(jí)用戶則包括醫(yī)療保險(xiǎn)公司、政府醫(yī)療保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)等。不同用戶需要的信息不同,導(dǎo)致信息管理的復(fù)雜性。同時(shí),如何有效地利用不同的信息系統(tǒng)解決不同的醫(yī)療管理也日益成為人們重視的課題。
信息系統(tǒng)包括實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備訂購(gòu)與維護(hù)系統(tǒng)及影像圖片存儲(chǔ)與交換系統(tǒng)等,存儲(chǔ)于不同的計(jì)算機(jī)和不同的信息網(wǎng)絡(luò)中。對(duì)于特定的用戶來(lái)說(shuō),前端界面可能有所不同,但是后端數(shù)據(jù)必須是一體化和標(biāo)準(zhǔn)化的。
醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)包括企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(ERP)、患者關(guān)系管理系統(tǒng)(patientrelationshipmanage—ment,PRM)、數(shù)據(jù)挖掘及決策支持系統(tǒng)等|4J。ERP技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域取得巨大成功,近年來(lái),其在醫(yī)療機(jī)構(gòu)中也得到廣泛應(yīng)用。其特點(diǎn)是將企業(yè)信息整合為一體(整合的數(shù)據(jù)庫(kù)),所以各系統(tǒng)都提供一致的數(shù)據(jù)。一次輸入,多次使用,有效地降低了輸入費(fèi)用,并保證各系統(tǒng)得到完整、實(shí)時(shí)、一致的數(shù)據(jù)。其次,ERP系統(tǒng)可用來(lái)決策醫(yī)療設(shè)備訂購(gòu)、管理和維護(hù),例如通過(guò)一個(gè)整合的數(shù)據(jù)庫(kù),根據(jù)病床的使用率,ERP系統(tǒng)可自動(dòng)選擇最合適的時(shí)間對(duì)醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。PRM是側(cè)重于患者需求的信息管理系統(tǒng)。PRM記錄患者生活習(xí)慣、個(gè)人病史、家庭病史以及過(guò)敏反應(yīng)等,醫(yī)院從而可提供更加個(gè)性化的醫(yī)療服務(wù)。同時(shí)通過(guò)PRM,患者也可向醫(yī)院詢問(wèn)醫(yī)療方案。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在醫(yī)療管理上也日益重要,這種技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是降低成本,為醫(yī)師提供最有價(jià)值的信息,從而提高醫(yī)療診斷的質(zhì)量。Bresnahan[5]指出,上千種的服務(wù)、多種治療方案以及相互關(guān)系使信息系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜,而這種復(fù)雜性推動(dòng)了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在醫(yī)療上的使用,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其在銀行業(yè)和零售業(yè)的應(yīng)用范圍。
三、醫(yī)療決策系統(tǒng)
醫(yī)學(xué)實(shí)踐最重要的是作出正確的醫(yī)療診斷,因此醫(yī)學(xué)信息學(xué)將研究重點(diǎn)也放在決策系統(tǒng)上。碩士論文決策系統(tǒng)不僅需要先進(jìn)的信息科學(xué)技術(shù)和工具,而且需要理解醫(yī)師如何利用推理知識(shí)作出醫(yī)療判斷。
當(dāng)前決策系統(tǒng)主要基于兩種方法論:著重于統(tǒng)計(jì)分析的定量分析法,以及側(cè)重于邏輯推理的專家系統(tǒng)法。定量分析法產(chǎn)生于上世紀(jì)50和60年代,主要用于解決心臟疾病和異常疼痛等臨床問(wèn)題。早期系統(tǒng)以概率決策理論為解決問(wèn)題的依據(jù)。最新的此類系統(tǒng)以美國(guó)Stanford大學(xué)PANDA項(xiàng)目最為著名[6]。PANDA項(xiàng)目使用了決策分析技術(shù),主要應(yīng)用于胎兒期診斷,根據(jù)概率分析方法對(duì)胎兒期中的問(wèn)題作出最有利于患者的選擇。專家系統(tǒng)法以邏輯推理為解決問(wèn)題的核心。最著名的第一代專家系統(tǒng)是MYCIN系統(tǒng)[7]。此系統(tǒng)主要用于對(duì)多種傳染病的診斷和治療,其中的醫(yī)學(xué)知識(shí)不是包含于工具中,而是存儲(chǔ)在規(guī)則中。第二代專家系統(tǒng)則以Asgaard系統(tǒng)最為成功[8]。系統(tǒng)大大擴(kuò)展了MYCIN的功能,并補(bǔ)充了一系列的推理方法,其中包含了所有相關(guān)領(lǐng)域中的復(fù)雜知識(shí)。通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接,系統(tǒng)可自動(dòng)提取帶有時(shí)間標(biāo)志的數(shù)據(jù),而這種功能則使系統(tǒng)可針對(duì)某個(gè)患者作出特定階段最適合的治療方式。另外通過(guò)反溯法可比較不同的醫(yī)療護(hù)理,并作出相應(yīng)的質(zhì)量報(bào)告。
四、影像信息學(xué)技術(shù)
自上世紀(jì)70年代中期,以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)影像學(xué)隨著數(shù)學(xué)、生物物理學(xué)和工程模型學(xué)蓬勃發(fā)展起來(lái)。但是由于各類學(xué)術(shù)會(huì)議側(cè)重于影像,而忽視了信息學(xué),導(dǎo)致醫(yī)學(xué)影像信息學(xué)科發(fā)展緩慢。
直到近年,界面友好的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)庫(kù)與二維、三維結(jié)構(gòu)及可視化的結(jié)合將醫(yī)學(xué)影像信息學(xué)帶入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。開(kāi)始于1990年的“可視人”項(xiàng)目提供了大量的人體模擬圖像,這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用帶動(dòng)了各類解剖學(xué)教育軟件的開(kāi)發(fā),更為重要的是引發(fā)了關(guān)于模型、摸擬及大型數(shù)字化圖像搜索等一系列的信息學(xué)問(wèn)題。同一時(shí)間開(kāi)始的“人類大腦”項(xiàng)目則直接導(dǎo)致了大量關(guān)于大腦數(shù)據(jù)圖譜登記、分ShanghaiMedJ,2004,VoI27,No9區(qū)等課題的開(kāi)展。新的信息學(xué)、生物計(jì)量學(xué)、計(jì)算圖像學(xué)的結(jié)合,使人們重新認(rèn)識(shí)到影像信息與模擬學(xué)的重要性。
現(xiàn)代影像信息學(xué)研究的重點(diǎn)包括圖像傳遞標(biāo)準(zhǔn)、傳遞規(guī)則、醫(yī)學(xué)術(shù)語(yǔ)、信息壓縮、圖像數(shù)據(jù)庫(kù)索引及圖像病例傳遞安全等。從“虛擬細(xì)胞”[9]到“虛擬人”[10],當(dāng)前影像信息學(xué)從分子水平、細(xì)胞水平、組織水平到個(gè)體都得到廣泛的應(yīng)用。然而,醫(yī)學(xué)信息學(xué)面臨著更多亟待解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。影像信息的完整化需要更深層的科學(xué)、技術(shù)和醫(yī)療實(shí)踐的結(jié)合,包括對(duì)二維和三維圖像自動(dòng)分區(qū)與注冊(cè)的新技術(shù);數(shù)據(jù)抽象與概括;圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中生物多樣性來(lái)解釋群體圖像數(shù)據(jù)和表現(xiàn)型與基因型之間的關(guān)系;開(kāi)發(fā)醫(yī)學(xué)信息數(shù)據(jù)注釋語(yǔ)言整合高級(jí)圖像系統(tǒng)和醫(yī)院信息系統(tǒng)等。
五、遠(yuǎn)程醫(yī)療與互聯(lián)網(wǎng)
隨著寬帶網(wǎng)進(jìn)入千家萬(wàn)戶,遠(yuǎn)距離傳遞診斷和患者管理信息成為可能,遠(yuǎn)程醫(yī)療成為新的研究熱點(diǎn)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)電視和無(wú)線技術(shù),使醫(yī)師及患者能隨時(shí)傳遞相應(yīng)的醫(yī)學(xué)相關(guān)信息,從而為遠(yuǎn)程醫(yī)療開(kāi)創(chuàng)了更為廣闊的應(yīng)用前景。然而遠(yuǎn)程醫(yī)療昂貴的醫(yī)療費(fèi)用使其現(xiàn)階段只限于特定的人群。
互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)提供了圖片和文字傳輸?shù)慕橘|(zhì),而且為醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供了海量的信息數(shù)據(jù)。英語(yǔ)論文在互聯(lián)網(wǎng)的幫助下,醫(yī)師不僅可以全球共享醫(yī)學(xué)資源,而且可以針對(duì)某一特殊病例進(jìn)行廣泛的交流。例如,美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)圖書館提供醫(yī)藥在線(MEDLINE)數(shù)據(jù)庫(kù),其成員可查看、打印各類文獻(xiàn)資料;醫(yī)學(xué)網(wǎng)(CLINICWEB)則提供所有臨床信息的索引,是醫(yī)學(xué)界常用的搜索引擎。同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為一些身患相同病癥人群的相互交流提供了可能,此類患者交流組織的形成有利于自我尋找最合適的治療。
六、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的重要性
電子病歷和病案的大量應(yīng)用、醫(yī)療設(shè)備和儀器的數(shù)字化,使得醫(yī)院數(shù)據(jù)庫(kù)的信息容量不斷地膨脹。然而簡(jiǎn)單存儲(chǔ)信息只是數(shù)據(jù)庫(kù)的低端操作,數(shù)據(jù)的集成和分析以及醫(yī)學(xué)決策和知識(shí)的自動(dòng)獲取才是信息學(xué)研究的重點(diǎn)。要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和分析,數(shù)據(jù)必須以特定的結(jié)構(gòu)方式來(lái)存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)允許計(jì)算機(jī)輕易地傳遞符號(hào)和像素,并大大提高信息處理的速度。然而,這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不是僅由輸入來(lái)決定的,醫(yī)護(hù)人員必須有一約定俗成的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),并為社會(huì)所公認(rèn)。這一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)明確了數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的特殊符號(hào)所具有的涵義。其作用正如字典一樣,起到咨詢和定義的功能。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)又可分為文字標(biāo)準(zhǔn)和信息標(biāo)準(zhǔn)。
文字標(biāo)準(zhǔn)是指標(biāo)準(zhǔn)必須以文字形式表示,而不能以圖像形式表達(dá),國(guó)際上稱為醫(yī)療數(shù)據(jù)系統(tǒng),它包括一系列有特定涵義的單詞。意識(shí)到標(biāo)準(zhǔn)的重要性,越來(lái)越多的醫(yī)學(xué)和信息組織參與到此標(biāo)準(zhǔn)的制訂中來(lái)。其中最著名的為美國(guó)病理協(xié)會(huì)制訂的人類與獸類醫(yī)學(xué)系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)SNOMED和英國(guó)健康中心制訂的醫(yī)學(xué)系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)ReadCodes。
信息標(biāo)準(zhǔn)則同時(shí)定義文字和圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)今最通用的信息標(biāo)準(zhǔn)稱為HL7(HealthLevelSeven),也可稱為標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生信息傳輸協(xié)議,其中又包括醫(yī)學(xué)數(shù)字化圖像和傳遞標(biāo)準(zhǔn)(DICOM)。HL7標(biāo)準(zhǔn)確定了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中信息傳遞的順序和格式,涵蓋了實(shí)驗(yàn)測(cè)試術(shù)語(yǔ)、藥品設(shè)備采購(gòu)術(shù)語(yǔ)、收費(fèi)術(shù)語(yǔ)、出院轉(zhuǎn)院術(shù)語(yǔ)及電子監(jiān)護(hù)術(shù)語(yǔ)等,并提供了一種類似于數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu),利于患者信息在電子病歷系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)等多種數(shù)據(jù)系統(tǒng)中傳遞。
DICOM可明確圖像在數(shù)據(jù)流傳遞過(guò)程中壓縮和加密的格式,并確定CT圖像或B超圖像在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的方式。
七、結(jié)語(yǔ)
醫(yī)學(xué)信息學(xué)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物物理學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等與現(xiàn)代醫(yī)療結(jié)合的新興學(xué)科,也是提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量、醫(yī)院管理水平和降低成本的必然結(jié)果。這一學(xué)科需要多領(lǐng)域科研人員和醫(yī)務(wù)工作者的大力合作。可以預(yù)見(jiàn),不久的將來(lái)醫(yī)學(xué)信息學(xué)將在醫(yī)院管理、教學(xué)和科研、疾病的預(yù)防、診斷和治療等方面發(fā)揮巨大和不可替代的作用,并將帶動(dòng)整個(gè)醫(yī)學(xué)界的革新。
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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(shí)驗(yàn) 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(wèn)題眾多,與其他人文社會(huì)學(xué)科的交叉較多;長(zhǎng)期以來(lái),深受哲學(xué)、政治學(xué)、社會(huì)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(lái)受到社會(huì)科學(xué)的影響,加入了社會(huì)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(shí)驗(yàn)課程,典型就是犯罪學(xué)、偵查學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)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(huì)研究,還能夠進(jìn)行生理、心理學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)研究,典型的就是從事“法律與認(rèn)知科學(xué)”交叉問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)研究。本文以“法律認(rèn)知科學(xué)”(法律認(rèn)知心理)實(shí)驗(yàn)為例,對(duì)法律實(shí)驗(yàn)問(wèn)題進(jìn)行探討。
法律屬于社會(huì)科學(xué),作為法律基本理論的法哲學(xué)問(wèn)題則既屬于社會(huì)科學(xué)問(wèn)題,又屬于哲學(xué)問(wèn)題。所以,法哲學(xué)屬于人文社會(huì)科學(xué)。法律認(rèn)知科學(xué)是指運(yùn)用認(rèn)知科學(xué)的一些理論和方法對(duì)法哲學(xué)的基本問(wèn)題進(jìn)行研究;法律認(rèn)知科學(xué)是運(yùn)用自然科學(xué)的方法研究人文社科的法哲學(xué)問(wèn)題,其屬于人文社會(huì)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(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究方法。但是,法律認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)與自然科學(xué)(醫(yī)學(xué)和生物學(xué))實(shí)驗(yàn)有本質(zhì)區(qū)別。一般的醫(yī)學(xué)和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究生命體的生理狀況和病變的醫(yī)治問(wèn)題,而法律認(rèn)知科學(xué)的實(shí)驗(yàn)則是運(yùn)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(guò)程,研究人文社科問(wèn)題的生理基礎(chǔ)。
法律認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)步驟如下。
一、實(shí)驗(yàn)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(diǎn)爭(zhēng)議,這為日后提出問(wèn)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(wèn)題或者部門法的主要問(wèn)題,所以人文社科問(wèn)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(wú)幾,但是其所解決的法哲學(xué)問(wèn)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(wú)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(kāi)設(shè)了“西方法理學(xué)”和“法哲學(xué)”等課程。通過(guò)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(wèn)題、爭(zhēng)議問(wèn)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(kāi)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(wèn)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(lái)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(lái)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(lái)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(guò)“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(wèn)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(méi)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(guò)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(guò)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(wèn)題,這些問(wèn)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。現(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(wèn)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)椋械膯?wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題,以及何種音像、問(wèn)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(wèn)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(guó)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(wèn)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(kāi)),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(kāi)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(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(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(wèn)題或缺陷進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?/p>
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)。現(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(wèn)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)
1.“主題的選定”、“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”和“理論性總結(jié)”這三點(diǎn)是整個(gè)流程的重中之重。這三點(diǎn)工作如果沒(méi)有做好,整個(gè)實(shí)驗(yàn)就是失敗的實(shí)驗(yàn)。這三點(diǎn)如果做好了,實(shí)驗(yàn)獲得成功的概率就非常大。
2.法律認(rèn)知科學(xué)的實(shí)驗(yàn)需要人文社會(huì)科學(xué)(法律基礎(chǔ)理論)和醫(yī)學(xué)兩個(gè)大領(lǐng)域(兩大領(lǐng)域內(nèi)還有各個(gè)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(duì)合作精神。因?yàn)殡S著知識(shí)分工越來(lái)越精細(xì),知識(shí)總量的迅速膨脹,此類合作需要跨越多個(gè)傳統(tǒng)學(xué)科。一方面,我們跨越的知識(shí)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(gè)人在多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)同時(shí)保有各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)水平。因此,為了在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的合作能夠維系原有各個(gè)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(duì)。
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.
博觀而約取厚積而薄發(fā)
自2002年于暨南大學(xué)攻讀碩士學(xué)位起,楊榮騫選擇現(xiàn)代醫(yī)療儀器作為研究方向,不僅在電子信息、計(jì)算機(jī)應(yīng)用與儀器儀表的理論和設(shè)計(jì)方面打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),而且擴(kuò)展了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí),緊密結(jié)合臨床對(duì)醫(yī)學(xué)儀器的需求,負(fù)責(zé)企業(yè)規(guī)劃的多項(xiàng)醫(yī)療器械新產(chǎn)品的研發(fā),完成了婦產(chǎn)康復(fù)治療儀、LEEP手術(shù)系統(tǒng)等5個(gè)產(chǎn)品的研制。
在上海交通大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間,他師從中國(guó)無(wú)創(chuàng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開(kāi)拓者之一陳亞珠院士從事腫瘤物理治療領(lǐng)域的研究。深入研究實(shí)時(shí)溫度測(cè)量的理論和技術(shù),提出了基于結(jié)構(gòu)光的三維紅外成像方法,在結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)標(biāo)定、三維表面數(shù)據(jù)快速重建等方面取得了創(chuàng)新性成果。發(fā)表SCI論文4篇、EI論文3篇,獲國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)1項(xiàng)。
進(jìn)入華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系任職后,楊榮騫組建和帶領(lǐng)由青年教師、博士生和碩士生組成的科研小組,開(kāi)展以手術(shù)導(dǎo)航、心功能評(píng)價(jià)和放射治療等為特色方向的理論與應(yīng)用研究,主持承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金及省、市級(jí)科技項(xiàng)目多項(xiàng)。提出基于配準(zhǔn)的四維心臟圖像全自動(dòng)分割、精確近紅外攝像機(jī)標(biāo)定、標(biāo)記點(diǎn)自動(dòng)提取與立體匹配等新方法,設(shè)計(jì)高精度近紅外光學(xué)定位系統(tǒng),完成了手術(shù)工具的標(biāo)定、跟蹤定位等算法。發(fā)表學(xué)術(shù)論文25篇,其中SCI論文3篇、EI論文7篇;申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利6項(xiàng),其中授權(quán)1項(xiàng);獲軟件版權(quán)1項(xiàng)。
緊跟前沿科技結(jié)合臨床應(yīng)用
隨著生活水平提高和生活方式變化,人類預(yù)期壽命在延長(zhǎng),但心血管疾病發(fā)病率和死亡率也在不斷上升,對(duì)國(guó)民健康形成巨大威脅。心血管疾病的早期診斷和預(yù)防已成為全球關(guān)注的重大問(wèn)題。在心臟醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域,常見(jiàn)的有MRI、SPECT、CT、US等,基于不同圖像來(lái)源可重建出不同精度的模型。近年出現(xiàn)的雙源CT(DSCT),為采集清晰動(dòng)態(tài)的心臟圖像提供了可靠的影像學(xué)保障,可實(shí)現(xiàn)在無(wú)需使用β-受體阻滯劑和不受心率影響的情況下對(duì)心臟病患者進(jìn)行成像。CUDA(computeuni fieddevicear chitecture)是建立在圖形處理單元(graphic proces singunit,GPU)基礎(chǔ)之上的通用計(jì)算開(kāi)發(fā)平臺(tái),通過(guò)它可以將GPU視為一個(gè)并行數(shù)據(jù)計(jì)算的設(shè)備。利用DSCT提供的良好的心臟斷層圖像,結(jié)合GPU并行計(jì)算能力,為可視化心臟輔助診斷系統(tǒng)的研究提供了良好的醫(yī)學(xué)影像學(xué)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)。
緊跟這項(xiàng)前沿科技,楊榮騫主持完成了“基于GPU的心臟DSCT系列圖像精確分割技術(shù)及三維可視化研究”(中央高校基金面上項(xiàng)目),采用基于模板的配準(zhǔn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的四維心臟圖像的全自動(dòng)分割,不僅大大減少了醫(yī)生半自動(dòng)分割圖像的時(shí)間,而且提高了分割精度。通過(guò)與廣州總醫(yī)院放射科密切合作,還獲得了冠脈灌注測(cè)評(píng)和動(dòng)態(tài)心功能評(píng)價(jià)方法等相關(guān)研究的新成果。將進(jìn)一步結(jié)合臨床影像數(shù)據(jù)和醫(yī)學(xué)專家知識(shí),構(gòu)建符合國(guó)人特征的具有臨床應(yīng)用價(jià)值的輔助診斷和評(píng)價(jià)模型。
在腫瘤開(kāi)顱手術(shù)前,須先進(jìn)行手術(shù)入路規(guī)劃。目前,神經(jīng)外科醫(yī)生一般是根據(jù)影像學(xué)提供的病灶信息,結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn),采用定性的方法設(shè)計(jì)勾畫開(kāi)顱部位。由于對(duì)腫瘤的形態(tài)、尺寸及空間位置不能精確量化,往往造成較大切口引起更大損傷,也可能因反復(fù)探查而拖延術(shù)前計(jì)劃時(shí)間。依靠經(jīng)驗(yàn)定性方式的入路規(guī)劃也不利于術(shù)中腦功能區(qū)保護(hù)和有效完全切除腫瘤。如果采用立體定向頭架或神經(jīng)外科導(dǎo)航系統(tǒng),則能精確定位腦部腫瘤,且正確引導(dǎo)手術(shù)入路的方向和深度,但費(fèi)用昂貴、操作繁瑣,難于在醫(yī)院普及。
為克服人工經(jīng)驗(yàn)方法的不足,提高定位精確度,減小手術(shù)損傷,保障手術(shù)的有效性和安全性,楊榮騫團(tuán)隊(duì)成功研究一種不依賴昂貴設(shè)備,且操作簡(jiǎn)便,易于掌握的輔助腫瘤開(kāi)顱手術(shù)入路規(guī)劃方法和軟件,基于術(shù)前檢查獲取的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù),確定腫瘤病灶的三維形態(tài)和空間位置,對(duì)腫瘤、頭皮表面和設(shè)定標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行三維可視化重建。在這個(gè)虛擬半透明可視化模型中可直觀地看到腫瘤在頭皮的投影,人機(jī)界面能夠輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)入路規(guī)劃設(shè)計(jì),以實(shí)際尺寸等比例打印方式輸出規(guī)劃結(jié)果。該項(xiàng)技術(shù)與廣州總醫(yī)院神經(jīng)外科合作研發(fā),并得到臨床試用60多例,明顯比人工經(jīng)驗(yàn)方法提高了定位精確度,減小了開(kāi)顱創(chuàng)口,縮短了入路規(guī)劃時(shí)間。該成果的進(jìn)一步研究發(fā)展,將結(jié)合生物力學(xué)機(jī)理研究有效抑制開(kāi)顱后腦漂移對(duì)腫瘤定位的影響,把電刺激獲取的腦功能區(qū)位置映射到MRI影像中為醫(yī)生提供更豐富的信息規(guī)劃手術(shù)路徑。
致力導(dǎo)航技術(shù)延伸醫(yī)生視覺(jué)
手術(shù)導(dǎo)航為微創(chuàng)手術(shù)提供了重要的輔助手段,從一開(kāi)始就在神經(jīng)外科中得到應(yīng)用和大力發(fā)展,特別是對(duì)顱腦腫瘤手術(shù)治療而言,實(shí)現(xiàn)了手術(shù)醫(yī)生的視覺(jué)延伸。通過(guò)術(shù)前計(jì)劃和虛擬導(dǎo)航輔助制定詳盡的手術(shù)計(jì)劃,指導(dǎo)術(shù)中精確定位,對(duì)提高手術(shù)精確度,保障手術(shù)安全有效,提高手術(shù)效率發(fā)揮了極大作用。手術(shù)導(dǎo)航是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像、雙目視覺(jué)、虛擬可視化、立體定向等技術(shù)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)有機(jī)結(jié)合構(gòu)成的醫(yī)療儀器系統(tǒng),目前的手術(shù)導(dǎo)航產(chǎn)品最成熟的技術(shù)主要是在術(shù)中導(dǎo)航精確定位部分,已經(jīng)可以達(dá)到較高的跟蹤定位精度。關(guān)于術(shù)前計(jì)劃部分,主要是虛擬手術(shù)研究領(lǐng)域的相關(guān)進(jìn)展,在CT、MRI圖像融合技術(shù)及應(yīng)用軟件方面取得較好成果,但是還未有機(jī)地融入到手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中。此外,手術(shù)導(dǎo)航的術(shù)后評(píng)估方法已經(jīng)逐漸進(jìn)入研究關(guān)注范圍,但現(xiàn)有進(jìn)展不夠深入,基本未形成示范性有價(jià)值的指導(dǎo)。
鑒于導(dǎo)航技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備中的重要地位和面對(duì)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)提出的挑戰(zhàn),楊榮騫主持承擔(dān)了“高精度近紅外光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)”(中央高校基金重點(diǎn)項(xiàng)目)和“手術(shù)導(dǎo)航中高精度大視場(chǎng)光學(xué)定位技術(shù)研究”(國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目)。由于光學(xué)定位技術(shù)具有定位精度高,使用靈活,基礎(chǔ)技術(shù)較成熟等優(yōu)勢(shì),且得到廣泛的應(yīng)用,因而選擇光學(xué)定位技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)并深入開(kāi)展導(dǎo)航技術(shù)研究。仔細(xì)分析了目前光學(xué)定位技術(shù)存在的兩個(gè)主要缺點(diǎn):一是光學(xué)成像設(shè)備受攝像機(jī)有效視場(chǎng)限制,使得手術(shù)必須在攝像機(jī)的有效視場(chǎng)范圍內(nèi)完成;二是手術(shù)中光線容易被阻擋。醫(yī)生只能調(diào)整成像設(shè)備或者手術(shù)工具到合理的位置來(lái)完成定位,給實(shí)際使用帶來(lái)了很大的不便。楊榮騫提出創(chuàng)新的能夠自動(dòng)跟蹤手術(shù)工具的大視場(chǎng)高精度近紅外光學(xué)定位技術(shù),達(dá)到克服上述缺陷的目的。每個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)外部參數(shù)都通過(guò)光學(xué)測(cè)量精確標(biāo)定,實(shí)現(xiàn)了多件手術(shù)工具高精度定位和實(shí)時(shí)跟蹤。基于FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)新設(shè)計(jì)了一種近紅外光學(xué)定位單元,實(shí)現(xiàn)多攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)同步采集,很好地消除了由于圖像采集不同步而產(chǎn)生的抖動(dòng)現(xiàn)象。
英文名稱:Chinese Journal of Stereology and Image Analysis
主管單位:中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)
主辦單位:中國(guó)體視學(xué)學(xué)會(huì)
出版周期:季刊
出版地址:北京市
語(yǔ)
種:中文
開(kāi)
本:大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào):1007-1482
國(guó)內(nèi)刊號(hào):11-3739/R
郵發(fā)代號(hào):
發(fā)行范圍:國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1996
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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(duì)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(diǎn):信息量大,對(duì)比度低,細(xì)節(jié)豐富但湮沒(méi)不可分辨。另外,圖像常常伴有較為明顯的椒鹽噪聲。因此,對(duì)于DR圖像的圖像增強(qiáng)算法,要求能夠在提高圖像的動(dòng)態(tài)范圍、增強(qiáng)對(duì)比度的同時(shí),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(dòng)態(tài)范圍,增強(qiáng)圖像對(duì)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(gè)灰度值時(shí),經(jīng)過(guò)直方圖均衡的圖像會(huì)出現(xiàn)“洗白”的效果,見(jiàn)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(jì)信息,并未考慮到圖像灰度在空間上相關(guān)性。
局部對(duì)比度增強(qiáng)方法,能夠顯著提高圖像局部的對(duì)比度,但同時(shí)對(duì)于噪聲有放大作用,且對(duì)全局對(duì)比度的提高沒(méi)有顯著作用。
綜合以上考慮,我們提出一個(gè)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(duì)圖像照明分量用直方圖均衡方法進(jìn)行處理,最后對(duì)上述高低頻分量進(jìn)行混合,使之在圖像動(dòng)態(tài)范圍得以改善的同時(shí)也能增強(qiáng)局部對(duì)比度,最終得到較好的視覺(jué)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(lái)表示,照明函數(shù)描述景物照明,與景物無(wú)關(guān);反射函數(shù)R(i,j)包含景物的細(xì)節(jié),與照明無(wú)關(guān)。基于該模型,定義理想的圖像f(i,j)為:
f(i,j)=R(i,j)×I(i,j)
利用對(duì)數(shù)函數(shù),可以將兩者分開(kāi),同時(shí)也符合人眼主觀亮度近似為客觀亮度的對(duì)數(shù)這一視覺(jué)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(shí),圖像上對(duì)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(duì)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(duì)比度增強(qiáng)效果。
局部增強(qiáng)技術(shù)是解決該問(wèn)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(jì)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(duì)差值進(jìn)行拉伸,從而增強(qiáng)局部對(duì)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(duì)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(huì)出現(xiàn)偽影,且無(wú)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(guò)多次實(shí)驗(yàn),我們采用了冪函數(shù)形式的增益函數(shù)y=bxa,見(jiàn)圖2。
圖2 歸一化增益函數(shù)圖像
Fig 2 Normalized gain function figure
通過(guò)對(duì)a值的選擇,可以按不同的曲線對(duì)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(méi)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(duì)數(shù)域上[8]對(duì)圖像在大、中、小三個(gè)尺度下進(jìn)行高頻/低頻信息的分離,使原圖中各個(gè)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(shí)行局部對(duì)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(duì)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(duì)各個(gè)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(duì)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(duì)數(shù)變換ln(·)將原圖像x(i,j)轉(zhuǎn)換到對(duì)數(shù)域T(i,j)。
T(i,j)=ln〔x(i,j)+1〕;
(3)在對(duì)數(shù)域上,利用均值濾波器實(shí)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(guò)控制濾波窗口大小,分別在大、中、小三個(gè)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(duì)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(duì)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(duì)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(jiàn)圖3。
圖3 算法整體流程圖
Fig 3 Flow chart of the algorithm
3 實(shí)驗(yàn)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。可以看出,基于直方圖均衡方法處理后的圖像有明顯的動(dòng)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(wú)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(duì)比度,對(duì)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(shí)感,視覺(jué)上有所欠缺。
而圖4(d),對(duì)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(diǎn),提高圖像動(dòng)態(tài)范圍的同時(shí),局部對(duì)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(duì)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(guò)濾波器窗口大小的選擇,可以對(duì)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(duì)圖像進(jìn)行分析后,確定細(xì)節(jié)大小,再?zèng)Q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。可以看出,選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(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng)。該算法需要在三個(gè)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(zhǎng)時(shí)間,以秒為單位計(jì)。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(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jué)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(duì)圖像進(jìn)行處理,處理后的圖像結(jié)合兩種算法的優(yōu)點(diǎn),有較好的視覺(jué)效果,是一種適合于醫(yī)學(xué)DR圖像的增強(qiáng)算法。
參考文獻(xiàn)
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Signal and Image
Multiresolution Analysis
2012,320p
Hardcover
ISBN9780470195154
A. 奧哈比編
小波分析的概念可以用兩種方式介紹:一種是連續(xù)小波變換,另一種則是多分辨率分析(MRA)。通過(guò)將它們分解成(正交的)縮放和(正交的)小波,基于小波的多分辨率分析可用于不同分辨率層次的單一或多維信號(hào)的分析、處理及合成。因此,多分辨率分析提供了一族正交小波,并且將任何冗余減少到零。
近年來(lái),使用小波變換的多分辨率分析受到不同領(lǐng)域研究人員的關(guān)注。它是一個(gè)在多層次上有效表示信號(hào)與圖像的強(qiáng)有力工具,包括壓縮、細(xì)節(jié)級(jí)顯示、漸進(jìn)變換、細(xì)節(jié)級(jí)編輯、濾波、建模、分形和多分形等。本書提供有關(guān)多分辨率分析的簡(jiǎn)單定形及新清晰度,描繪可實(shí)現(xiàn)的模糊技術(shù),并且利用編碼、特性析取、壓縮傳感、多分形分析和紋理分析來(lái)合并、統(tǒng)一或完善這種技術(shù)。本書提出新的研究課題包括人腦計(jì)算機(jī)接口(BCI)、壓縮傳感、功能磁共振成像(fMRI),細(xì)胞組織表示特性(骨頭、皮膚等)。作者借助生物醫(yī)學(xué)、通訊、多媒體,金融等領(lǐng)域中的許多圖表及最近應(yīng)用說(shuō)明,幫助缺乏經(jīng)驗(yàn)的讀者更好地理解某些概念。
本書共分4 章:1. 多分辨率分析入門; 2.基于離散小波變換的多分形分析; 3.利用JPEG2000的多模態(tài)壓縮:受監(jiān)督的插入方法; 4.使用小波包的大腦微栓塞同步檢測(cè)。
本書作者是法國(guó)圖爾綜合理工大學(xué)信號(hào)及圖像小組的教授和主任。目前,他還擔(dān)任該校國(guó)際關(guān)系的主任。他的主要研究領(lǐng)域是圖像和信號(hào)處理。同時(shí),他對(duì)采樣理論多分辨率算法、優(yōu)化濾波、頻譜分析、小波以及分形對(duì)圖像處理的應(yīng)用有著強(qiáng)烈的興趣。他在上述領(lǐng)域中發(fā)表了100多篇論文。
本書是Wiley《數(shù)字信號(hào)與圖像處理》叢書”中的一本。它所針對(duì)的讀者群是不同專業(yè)的工程師、醫(yī)學(xué)研究人員、大學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)員、講師和研究員。工程專業(yè)的研究生,特別是醫(yī)學(xué)圖像、智能儀器、電訊及信號(hào)和圖像處理領(lǐng)域的研究生,也會(huì)從本書中受益。
胡光華,退休高工
(原中國(guó)科學(xué)院物理學(xué)研究所)
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
中國(guó)民用航空總局主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
延邊新聞出版局主辦
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廣東省衛(wèi)生健康委員會(huì)主辦
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山東省衛(wèi)生健康委員會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主辦