DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 结合今论重新认识翻译家严复 建国后，严复的翻译思想依旧魅力不减，引起各方学者的广泛关注，而对于严复译作及翻译思想的讨论一直延续至今。对严复的讨论主要可以分为以下几个阵营，一方面进一步探讨“信达雅”的内涵，更多倾向于肯定严复在翻译界的贡献，另一方面是对其进行批判，指出其中的缺陷，再有便是用西方思想理论视角试图为其思想进行当代阐释，以丰富其内容。殿兴曾于1955年公开表明严复之翻译主张是“很不完备、很不科学的，充其量也只不过要求用漂亮的中文翻译原作的大意而已……” [ 15 ] ，“信达雅”的区分在殿兴眼中是相当勉强的，并坚信严复的“信”指的是“逐字死译”，并非忠实原文，是错误的示范，否则便不会“顾信矣”，而“不达”了，因为原文必然不会是胡乱组合而成的。追求“雅”则更不用说了，是分不清写作和翻译而导致的错误行为。黄龙曾为严复出声辩护，在严复所在的时代，汉以前的字法句法并非是其标新立异而去回归古文的做法，相反当时的文人是习惯于习读此类文章的，因此，用古文翻译“未可厚非”。用今之标准去衡量其做法，是“以今苛古” [ 16 ] ，不足服人。笔者看来，其言行相悖的翻译行为让人不禁猜测严复之“信达雅”虽是其所认为译作之时所能达到的最高境界，但实践中因为西方传入之思想与中国传统思想差距之大，文化上的不对应，给翻译造成了很大的困难，因而在翻译《天演论》时指出“题曰达诣，不云笔译” [ 17 ] 。随着时代发展，更有袁志广 [ 18 ] 、廖七一 [ 19 ] 、焦卫红 [ 20 ] 、邵璐 [ 10 ] 等诸多学者分别从建立翻译学理论体系，翻译批评，生态翻译学，以及社会学等多个角度来分析严复的翻译。 总体而言，严复的译作特别是《天演论》的影响之大是显而易见的，他一腔爱国热血以其翻译方式传达给了他既定的有识之士，即“中国多读古书之人”而非学识尚浅“学僮”，因为在他看来，多读古书之人是当时接受最高教育，最为有觉悟的一群人。中日甲午战争失败后，危机的国情使严复在震惊之余急切地向要向外宣传西方先进思想，在当时的阶级体系下，可以猜测严复依然寄希望于自上而下的改革，如此文人们自然才是有足够的认识高度，能够理解他所要传达的思想和理念，并且成为有能力奋起而救国的国家希望。 严复的译作其实是为特定的群体服务的，从读者的反应来看，他的译作简直就是无可挑剔。严复当时可供选择的文字有四种：公正对仗的骈文，科举考试所用八股文，桐城派古文和白话文 [ 3 ] ，对于选择古文的说法不一，黄龙对严复的辩护亦有其道理，笔者认为对古文发自内心的崇敬和认同可能是诸多原因中最为重要的一条，不论如何，这个选择都是符合当时历史条件的，具有可读性和读者群的，选用古文对于严复来说文风合宜，符合文人对文笔的要求；还有《天演论》中“物竞天择，适者生存”的自然界生存法则激励国人，《原富》来满足对经济发展的愿望，所译《名学》来介绍逻辑体系，提倡归纳法，用《群己权界论》来倡导自由的思想等等一系列译作都是当时的时代所需，思想先进，并且还能鼓舞人心。 在译文的作用上，梁启超于严复有所争论，梁启超曾对“觉世之文”与“传世之文”进行区分并传达了自己重启蒙作用的观点 [ 21 ] ，这与严复有了分歧，严复认为梁启超所言过于草率，容易犯错，乃“大雅之所讳” [ 11 ] ，而自己所追求的是能够流传后世的佳作。严复认为古文的生命力是强大的，古代学术之盛可以为证，欧洲挽近世之书可以为鉴，而熟读古文者是接下来引领国家动向的人才，而白话文是不能流传后世的。梁启超认为当朝之官思想固步自封，过于拘束的语言不能改变他们的思维，想要以“觉世之文”的影响力来改变现状。对于变法，他指出当时所谓变法者认识的局限，“其一欲以震古烁今之事，责成于肉食官吏之手。其二则以为黄种之人，无一人可语。委心异族，有终焉之志，夫当急则治标之时，吾固非谓西人之必不当用。”在他眼里，清政府的官吏是“肉食官吏”，腐朽不堪，不足为信。同时他也具体提出了变法的本质，“变法之本，在于育人才。人才之兴，在开学校。学校之立，在变科举。” [ 22 ] 可见梁启超是极重视人才培养和教育改革的，他的目的是思想启蒙，因此使用白话文进行翻译是最为易懂，易推广的，是为首选。如此，可以推论对时代发展趋势的语言需要把握不同，是严复与梁启超在翻译外来作品是选用不同风格的文字的原因。 从不同的观点中窥探不同视角下的严复，不论是对其翻译思想内涵的阐释，或是对其译著的褒贬不一，都能反映一个存在的可能是真实的严复。从历史的从今往前看，严复之翻译经济，政治，文化均有涉猎，在中国影响之大，所涉范围之广，都是不可否认的，只是他对历史发展趋势的判断有所偏差，对文人志士期盼过高，脱离了广大人民群众，没有意识到仅依靠知识分子的力量进行改革已经无法改变腐朽的国情。其翻译观点虽与其译文有所出入，并且至今倍受争议，各有说法，但其地位依旧不可忽视。
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user: 摘 要 通信信号的检测识别技术在无线通信蓬勃发展的今天发挥着重要的作用。文章综述了通信信号的检测、调制识别技术的发展现状，分析、总结了检测、调制识别中数字信号处理模块的芯片选择、信号检测特别是微弱信号检测方法、信号识别中的特征参数提取和分类器的选择，比较了各自的优缺点。最后对检测识别技术下一步的研究方向进行了展望。 关键词 :信号检测，调制识别，DSP，FPGA，特征参数提取，分类器 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 无线通信在信息化发展中扮演着重要的角色，随着通信技术的发展和日趋复杂的电磁环境应用背景，现代通信中的软件无线电技术将软件设计引入传统的硬件系统，采用了数字信号处理平台处理通信信号，既简化了系统集成方案，又可以利用软件灵活性强的特点解决复杂的通信背景问题。其中数字信号处理是重点研究的内容，而检测识别信号是重中之重。 通信信号检测与识别技术是军事通信侦察及通信对抗的重要内容，是对敌方通信干扰和侦听的基础。由于通信信号的产生和传输过程中会受到信号和信道的干扰及其他不稳定因素的存在，会造成接收信号波形不稳定，所以要先对信号进行检测，判断接收数据中是否存在信号，再对信号进行调制识别，判断出调制类型，方便后续的解调、分析等信号处理工作。信号检测的困难在于噪声干扰和微弱信号的快速检测，信号调制识别的困难在于调制类型的多样化，及如何找到一种通用的算法或方法用于信号调制方式识别。 本文首先介绍了信号检测识别系统中使用的数字信号处理芯片的发展应用情况；其次介绍并总结了当前多种信号检测方法的优缺点，重点介绍了微弱信号检测的方法；再次介绍了信号调制识别的方法，详细叙述了基于特征参数提取的模式识别方法，总结了常用的几种信号识别的方法优缺点。最后，基于总结的信号检测、识别方法，提出对信号检测识别技术的一些发展展望。
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user: 2. 通信信号检测识别系统的研究现状及实现方法 通信信号检测识别系统的重要组成部分即为数字信号处理平台。数字信号处理系统从上世纪60年代开始，经历了从模拟磁带存储和数字计算机处理信号、微处理器(MCU)处理信号、专用集成电路(ASIC)处理信号到现在的通用数字信号处理器(DSP)处理信号和现场可编程阵列(FPGA)处理信号的发展。 ASIC是专用集成电路，用于数据结构明确且功能固定的系统，但其可编程能力差，因此灵活性差且很难扩展功能。80年代产生的DSP采用哈弗结构，数据和程序分开存储，可同时实现指令的提取与执行，并且DSP支持汇编语言和C语言编程，易于修改，灵活性高，可处理大量数字信号，适合完成结构复杂的信号处理算法和控制任务，其广泛应用于电子对抗、语音图像信号处理、雷达信号处理等方面。比如文献 [ 1 ] 基于DSP实现了自适应的随机共振检测系统，可实时处理噪声背景未知的微弱信号。但DSP采用串行处理数据的方式，运算效率较低，20世纪80年代后期出现的FPGA相较于串行工作的DSP而言可实现并行运算，提高了数据处理速率，适合于大数据传输处理和并行运算等的高性能应用。比如文献 [ 2 ] 使用FPGA芯片实现了低信噪比条件下信号检测及QPSK信号解调。其中DSP芯片主要采用的是国外的TI公司、AGERE公司、ADI公司生产的产品。比如常用的TI公司的TMSC6748、TMSC6678产品，其中TMSC6678是其最新的技术代表性产品，主频达到1.25 GHz，有8核处理单元，功能很强大。FPGA芯片则主要由美国的Xilinx和Altera公司生产。比如Xilinx的7系列产品，Virtex-7为该系列的高端产品，提供了200万的逻辑单元，是前几代系统性能的两倍，而最新的Zynq-7000，制造工艺达28 nm级，千万个逻辑单元，双RAM架构且有丰富的IP core。 随着数字信号处理技术的不断完善发展，在通信信号检测识别系统中，数字信号处理模块的实现还有DSP与微处理器结合起来的双核平台，既能进行数据处理，又可以提高智能控制，成为了DSP技术发展的新趋势。此外新的趋势还有结合使用DSP和FPGA的模式，DSP完成信号数据的高层运算，FPGA完成芯片的控制和简单运算。A/D后的中频数据流量大，由FPGA完成处理；中频预处理后的数据量少、控制结构复杂，则用寻址灵活的DSP处理。这种方法可以增强系统的功能，改善吞吐量，减小系统成本。比如文献 [ 3 ] 使用DSP与FPGA协同的方法完成信号检测、识别及中心频率估计算法。 综上所述，若信号检测识别系统的数据量较大且又结构复杂时，在经济成本允许的范围内，可以考虑使用DSP与FPGA结合的方式完成系统设计。
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user: 3. 通信信号检测技术 通信信号检测处于信号处理的前端，是进行通信信号调制识别的前提，用来检测接收数据中是否存在有用信号。其性能受信噪比影响较大，信噪比越高，检测中的虚警概率和漏检概率越小 [ 4 ] 。 通信信号检测理论产生于第二次世界大战期间对于雷达和声纳技术的需求，1942年N. Wiener提出维纳滤波理论为信号检测奠定了理论基础。1943年D. O.诺思提出匹配滤波器理论，匹配滤波器理论以最大输出信噪比为准则，实现了噪声干扰背景下的最优检测。1953年D.米德尔登和W.W.彼得森等人在最佳接收的问题上使用了贝叶斯准则。1967年，H. Urokowitz提出了简单直观的能量算法，根据比较判决门限判定是否有信号存在。1982年N. F. Krasner提出了最优接收机和次最优接收机的概念，避开了能量算法中判决门限选择的难题。此后他又提出了相关检测算法，既克服了噪声敏感问题，又具有一定的窄带抗干扰性能。90年代初期，J. F. Kuehls提出了时域相关算法，以此为基础又出现了循环谱算法，提高了算法的抗造性能。 现在常见的通信信号检测算法有：基于时域的信号检测算法和基于频域的信号检测算法(图1)。 基于时域的信号检测算法较为简单，检测速度快，硬件实现较为容易。比如能量检测法是从能量的角度去区分信号和噪声，但仅在高信噪比条件下易于区分且运算量小。总的来说，基于时域的检测算法抗干扰能力弱，对噪声很敏感，在信噪比低的时候，检测性能非常差。例如文献 [ 5 ] 使用包络检波法检测信号，用峰值判断信号的有无，并在FPGA中实现了检测算法。 图1. 信号检测算法的分类 基于频域的检测算法主要以功率谱和循环谱等为判决量 [ 6 ] 。功率谱分析检测算法由19世纪末期的Schuster提出，他以功率谱分析原理为基础，检测峰值来寻找一些理想信噪比的调制信号。经典功率谱法中周期图法应用最为广泛，它是利用FFT计算信号的傅里叶变换，得到信号的频谱信息。自相关法先估计随机信号的自相关函数 r x ( m ) ，然后求其傅里叶变换，得到 x ( n ) 的功率谱分析 P x ( e j ω ) 。周期图法和自相关法都可用FFT快速计算且物理概念明确，是目前较常用的功率谱分析方法。改进的周期图法对周期图法进行了平滑、平均、加窗函数，平滑和平均改善了周期图法的方差性能，但减小了分辨率，增大了方差，加窗函数减小了频谱能量泄露和“栅栏效应”。现代功率谱分析法，算法更加复杂，分析时间很长。基于循环谱的信号检测算法是利用信号的周期平稳性和噪声的非时变性，先求出接收数据的循环谱自相关函数和谱密度函数，再用这些函数来检测信号是否存在。基于频域的信号检测算法相对来说算法较为复杂，但适于硬件实现，性能稳定且抗噪性能强，并且低信噪比的条件下也适用。例如文献 [ 4 ] 基于频域的峰值检测算法在FPGA中实现了信号检测和分离算法。文献 [ 7 ] 提出了一种对信号频域的峰值、极值点作为疑似脉冲信号进行恒虚警检测判决的方法，仿真验证其对噪声背景较差、起伏较大的低频信号有很好的检测性能。 综上所述，选择基于时域的方法实现信号检测算法，算法简单易于实现，但抗噪性能不好，如果在环境噪声较大，有用信号较小的情况下，应重点考虑使用相对而言简单的经典功率谱分析法，特别是改进的功率谱法可以达到较好的信号检测效果。 微弱信号检测是信号检测研究中的一个重要课题。微弱信号(weak signal detection， WSD)既指有用信号幅度远小于噪声的信号，又指被测的有用信号幅度绝对值很小的信号。比如潜艇信号强度的动态范围很大，有的信号强度到达到几百nV，检测比较困难，因此对于微弱信号的检测需要特别研究处理。 对于微弱信号的检测不仅要放大信号，还要考虑到电路本身的噪声以及外界干扰等因素。大动态范围微弱信号检测目前的研究状况主要分为两个方向：硬件电路及检测器改进和软件算法改进。硬件方面包括：针对微弱信号出现的锁相放大器、光子计数器、取样积分器等，如文献 [ 8 ] 使用AD630、微处理器和智能终端等，设计实现了一套基于锁相放大器的微弱信号检测的系统，并验证了该方法对特定频率微弱信号检测的有效性。软件算法有时域、频域检测法，差分振子法、随机共振法等。比如其中的随机共振法利用了非线性系统中信噪比随输入信号增加呈非单调变化的特点，当微弱信号与噪声达到某个能量匹配时，一部分噪声转化为信号能量，从而使信噪比最大。这种方法不仅不需要抑制噪声，反而适当增加噪声来增强检测微弱信号的能力。如文献 [ 9 ] 在FPGA上设计使用Duffing混沌振子算法与系统状态判别法相结合的方法，实现系统同频率的微弱信号检测，并使用VHDL语言在Vivado开发环境中仿真验证。 随着噪声背景的复杂化和信号强度低下，在通过硬件实现上，很多算法由于计算量大或者算法复杂并不能很好的得得到实现，微弱信号的检测方法在现有的检测算法基础上，既可以在硬件上设计放大器来提高信噪比，又可以同时在软件算法上加入自适应谱线增强算法等，达到易于实现又检测性能好的效果。
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user: 4. 通信信号调制识别技术 检测出信号后要对信号的调制方式进行识别以便进行解调信号等后续的信号处理。早期主要采用手动识别，耗时长、速度慢，很大程度上依赖于人员的经验。1969年C. S. Waver [ 10 ] 等人发表了第一篇研究自动调制识别的论文《采用模式识别技术实现调制类型的自动分类》，阐述了自动调制识别的观点。20世纪90年代中后期A. K. Nandi和E. E. Azzouz提出九种特征参数识别模拟调制信号和数字调制信号。V. Ramakonar等人提出了瞬时幅度的标准偏差、零中心归一化瞬时频率之谱密度的最大值和零中心归一化非微弱信号段瞬时频率的标准偏差三个参数用于信号识别。2000年以来，M. LD. Wong [ 11 ] 等人设计实现自动识别算法，在0 dB信噪比条件下正确率可达98%；WANG L X、RENY J [ 12 ] 等人基于高阶累积量，用二叉树的SVM分类器可以在10 dB信噪比时，对几种调制信号达到97.5%的识别率。之后又有许多混合式识别系统，均可达到较好的识别效果。 通信信号调制方式自动识别所采用的基本方法一般分为两类：基于假设检验的最大似然法和基于特征提取的模式识别方法。最大似然法需要较多的先验知识且似然比函数复杂、计算量大，易受信道噪声和多信号多径干扰。模式识别法理论分析简单、易于实现、高信噪比时特征明显、提取特征适应性强，可结合信噪比估计法，动态设置特征参数判决门限，达到近似最优的识别性能。 模式识别法的调制识别过程包括三个部分：数据预处理模块、特征参数提取模块与分类识别模块，如图2所示。信号预处理为后续模块提供必要的数据，包括载频估计、信噪比估计、下变频、同相和正交分量分解、码元速率估计等。特征参数提取是从输入信号的序列中提取有用信息，如瞬时幅度、频率和相位，并变换数据，得到最能反映分类差别的特征。分类识别是选择合适的判决方式及分类器结构来判断信号的调制类型。 特征参数提取和分类器的设计是影响识别性能的关键，特征提取的方法有很多。比如文献 [ 13 ] 设计实现了一种盲信号调制识别的方法和装置，能够识别盲信号中所有的调制方式，防止信号丢失。文献 [ 14 ] 用高阶累积量和循环谱设计混合识别算法来识别5类数字调制信号，在信噪比高于5 dB时，识别率可达94%以上。德国的HF波段无线电监测系统可对七种调制类型信号自动分类识别，解决了频域交叠和微弱信号的识别等问题。美国的基于神经网络方法调制识别的DSP实时处理系统能识别出11种信号。54所的SR04-02监视分析接收机可实现对9 kHz~3000 MHz范围内的定频信号进行监测、特征分析、参数测量、解调等功能。 特征参数提取常用的几种方法总结如表1所示。 分类识别是最后一个环节，也是至关重要的一个环节。它是根据特征参数建立分类规则，选择合适分类器，对被测试对象分类。比如文献 [ 15 ] 结合高阶累积量和小波变换提出了一种基于BP神经网络的混合调制识别算法，仿真结果表明在信噪比低至2 dB时，识别率仍可达98%以上。 用于调制识别的分类器或分类规则有很多，常用的几种方法总结如表2所示。 综上所述，特征参数提取中，基于时域频域基本统计量可以区分模拟调制信号和数字调制信号，但抗噪性能差；高阶统计量可以体现星座图的特征，可识别幅度相位调制信号(如：MASK、MPSK、MQAM)，但估计方差较大；基于循环谱相关、高阶累积量、循环累积量提取的特征可以抑制高斯白噪声，在低信噪比条件下也可有效识别，但计算量大。小波变换可有效检测识别瞬态信号，但基小波选取比较困难。分类器选择中，决策树法简单易于实现，但性能与参数选择有很大关系；神经网络可以自适应调整，自动选取门限，但需要大量的学习；支持向量机法泛化能力强，在样本较少情况下也可以有较好的效果，但训练时间长。 在实际选择中，既要兼顾算法的简单有效性，还要兼顾其硬件实现的可靠性。因此需要根据实际的情况，特别是低信噪比条件下的弱信号识别，结合每种识别方法的优缺点，及硬件可实践性，提取并选择特征参数和分类器，完成信号调制识别。 图2. 基于模式识别的调制识别流程 Table 1 Feature extraction metho 特征参数提取方法 优点 缺点 基于时域频域基本统计量 算法简单、直观、容易提取和实现。 使用广泛。 需要确定载波频率、取样频率、符号速率等参数。估计值对加性噪声敏感，不适于低信噪比。 高阶累积量 对信号星座图的平移、尺度和相位旋转具有不变性，运算量较小，可抑制高斯白噪声。 高阶累积量的估计方差较大， 在数据量较少的情况下难以准确估计。 高阶循环累积量 可分离平稳和非平稳信号；对任何平稳及循环平稳的高斯噪声都不敏感。 高阶循环累积量的估计方差大， 因此需要更长的数据长度。 星座图特征 可有效地识别正交调制类信号， 避免了复杂的信号处理。 低信噪比下，对于高阶调制信号 聚类模糊不能有效区分。 循环谱相关特征 循环谱相关方法可用于信号的多参数估计；具有抗平稳噪声特性，适于信噪比较低时对信号分析。识别类型多。 算法复杂，计算量比较大。 需要知道载波频率、符号速率。 小波变换 小波变换对信号波形突变信息有 较高的识别能力。 低信噪比下识别性能差， 而且性能依赖于基小波的选取。 表1. 特征参数提取方法 Table 2 Type of classifie 分类器 分类方式 优点 缺点 分类决策树 用多级分类结构，每一级结构都是根据一个或多个特征参数识别调制类型。 方法相对简单，实时性好。 很大程度上依赖于特征参数的选取，需要事先确定判决门限。 人工神经网络 模拟人脑或自然神经网络的一种分类结构，通过调整网络权重和阈值来发现变量之间的关系，从而实现分类识别。 系统的识别率主要与特征整体性能有关，自动选取判决门限，具有自学习自适应能力，可以获取更高的识别率。 需要大量的训练数据，在非并行处理系统中的模拟运行速度很慢，容易出现欠学习和过学习，以及陷入局部极值，泛化能力不好控制。 支持向量机(SVM) 从线性可分情况下的最优分类面引出的，对于非线性情况，把样本映射到特征空间，然后在高维的特征空间中构建出广义的线性分类面。 具有更强的泛化能力，并且不存在过学习和局部极值问题，具有良好的推广性，能在训练样本较少的情况下得到较好的效果。 大样本问题时，非线性支持矢量机存在支持矢量数目多，特征矢量多，占用存储空间大及训练时间长的问题。 表2. 分类器的类型
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user: 5. 结束语 研究通信信号的检测识别技术，是为了寻求一个可以简单、有效、快速检测并识别信号的系统用于信号侦测、电子对抗等领域。随着现代数字化信息技术的发展，在实际硬件实现中可根据实际情况和需求，发挥不同的检测、识别技术的优点，选择稳定、可靠且检测和识别率高的方法以取得满意的检测识别效果。同时研究发现信号检测识别中有许多问题未来还需进一步研究，如：实际信道中，性能下降较快，低信噪比条件下如何对信号进行检测识别的问题；研究通用的系统来实现对更多信号调制类型的识别；多信道多信号的检测识别问题等。
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user: 摘 要 本文以福建安溪铁观音为例，结合访谈法，分析政府、企业、消费者三个视角如何看待互联网环境下的农产品生态营销渠道优化建设。分析结果显示：运用互联网平台，农产品营销渠道避免了很多传统渠道的弊端，渠道趋向扁平化、便捷化、效率化、信息化、网络化，农产品的整体竞争力提升，产品质量可追溯，更加安全可靠。因此，构建农产品互联网生态营销渠道符合渠道效率和价值优化的需要。 关键词 :农产品，生态营销渠道，农业现代化 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 前言 农产品的“买卖难”现象一直受到各级政府的关注，“流通环节多、流通链条过长”制约农产品销售和农业现代化进程。2012年，国务院推出“国十条”降低农产品的流通成本，但并没有从根本上解决流通难的问题，农产品“贱卖贵买”的现象依旧突出。党的十八届五中全会指出，全面推进农业现代化，推进农业的可持续性发展。农业是全面建设小康社会和实现现代化的基础，农产品作为农业产业链的第一环节，因此农业现代化首先是农产品流通的现代化。农业现代化是指传统农业向现代农业转化，包括农业机械化、生产技术科学化、农业产业化、农业信息化。以互联网为依托，农业现代化乃至农产品流通现代化迎来了新的发展机遇，如2015年推出的《推进农业电子商务发展行动计划》支持农产品电商发展。因此，在相关政策的扶持下，本文从学术上进一步探讨“互联网+”环境下农业如何实现现代化，希望借助互联网的相关数据和平台构建农产品营销渠道的互联网生态模式，进一步从企业、政府、消费者三个角度完成福建农业的现代化建设。
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user: 2. 农产品营销渠道相关研究综述 农产品营销渠道又可称之为农产品分销渠道 [ 1 ] ，它是为了帮助农产品及相关服务从生产者转移到消费者一系列相互依存、相互联系的组织或个人 [ 2 ] ，实现了农产品所有权的系列转移 [ 1 ] ，包括从生产到消费价值链上的所有参与者 [ 3 ] ，如生产者、批发商、代理商、零售商、运输公司、最终消费者等 [ 4 ] ，主要功能有收集与传达信息-促销-接洽-谈判-物流-风险承担和融资等 [ 5 ] 。目前我国农产品的营销渠道模式主要有三种，一是生产者与消费者直接对接的“农产品直营模式” [ 1 ] ，二是生产者与消费者之间引入中间商，包括加工商、批发商、零售商等，这种模式可称之为“农产品联营模式”，三是“农超对接模式” [ 1 ] ，生产者将农产品间接或直接的提供给超市，再由超市对接消费者。这三种模式在我国主要以第二种“农产品联营模式”为主，同时结合“农产品直营模式”、“农超对接模式”一起发展。 学术上较晚对农产品营销渠道进行研究，主要以地区、产品为主进行农产品营销渠道建设的问题探讨和优化策略研究。鉴于我国农产品营销渠道研究薄弱，早期通过研究国外农产品营销渠道建设来分析我国各个地区农产品营销渠道存在的问题以及优化方案 [ 1 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。沿着农产品的价值链走向，农产品营销渠道的问题主要表现在以下几点，首先是农产品营销渠道过长，效率低下 [ 1 ] ；渠道中的批发市场比重大，但是功能单一，组织形式和交易方式落后 [ 3 ] [ 9 ] ；其次农产品营销渠道的源头生产者较为分散，整体竞争力弱 [ 1 ] ，渠道的权利结构失衡 [ 10 ] ，缺乏信任机制 [ 11 ] ，整体渠道关系薄弱 [ 10 ] ；最后农产品营销渠道效率不高还在于政府投资力度不够，渠道建设不完善 [ 3 ] [ 8 ] [ 12 ] 。而对比各个国家的农产品营销渠道建设表现为产地集中化，渠道短，效率高，渠道流通规范化、法制化等 [ 1 ] [ 6 ] [ 8 ] ，因此我国各地区在优化农产品营销渠道过程中应该学习，力求建设渠道短、效率高、法制化的市场化道路 [ 13 ] [ 14 ] 。 基于以上农产品营销渠道相关概念以及问题的分析，可以看出，目前我国农产品营销渠道的优化研究还未充分结合互联网进行农产品生态营销渠道优化，农业现代化进展缓慢。所谓的“互联网+”指的是基于互联网所发展形成的新业态，利用信息技术以及互联网平台，整合优化社会资源，促使互联网与各个行业融合发展，创造新的生态经济类型。而农产品借助“互联网+”则是利用互联网当中的物联网、云计算、大数据、移动互联等现代信息技术，推动农产品生态营销渠道的全面升级。 生态的概念来源于生物学，指的是在大自然中，各个物种之间相互依存相互制约所构成的一个动态平衡整体。而商业生态则类似于自然界中的生态，由价值链当中的生产者、辅助者、消费者等相关利益群体所构成的一个价值平衡系统。在这一商业生态系统中，各个价值链的参与者是利益相关的共同体，商品、资金和信息流则在整个商业生态系统中流动和循环，形成一个高度紧密的集合体。对此，本文结合质性访谈研究，分析政府、企业、消费者三个维度如何看待“互联网+”环境下的农产品生态营销渠道建设。所谓的质性研究指的是不需要经过任何统计程序和量化研究就可以产生分析结果的研究方法，可以研究组织、社会和个人。本研究采用深度访谈的质性研究，通过对福建省安溪县政府、企业、消费者进行访谈，探讨福建省安溪县结合“互联网+”进行茶叶营销渠道生态模式建设的必要性及可行性，进而探讨农产品在“互联网+”环境的生态营销渠道建设。
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user: 3. 不同视角的农产品互联网生态营销渠道探析 3.1. 政府视角的农产品互联网生态营销渠道探析 在农产品营销渠道建设过程中，政府的作用在于生产端的维护，渠道基础设施的铺设，渠道产品质量把控以及渠道政策上的支持等。如2012年的“国十条”、2015年的《推进农业电子商务发展行动计划》的推出，政府从政策上支持农产品营销渠道优化建设，加快农业现代化建设。在政策的引导下，福建安溪政府也极力促使“互联网 + 农产品”相结合，尤其是“互联网 + 茶叶”等，如“茶多网”电子商务平台。通过访谈了解，借助“互联网+”安溪县整体知名度有望再上一个台阶，整体经济能够更上一层楼。政府相关人员A提到，传统的农产品如铁观音从茶农到消费者经历时间太长，茶叶生产的标准化太低，茶叶运输过程冷链系统不足，容易变质变味，难以运输，竞争力不足。这一点基本符合文献提出的营销渠道长，效率低，生产分散，很难有竞争力 [ 1 ] [ 8 ] [ 12 ] 。因此相关政府人员B提到，茶叶结合“互联网+”之后，利用当下的大数据、物联网等技术可以相应缩短渠道，提高渠道效率，同时利用互联网形成区域性平台，构建茶叶渠道生态模式，增加区域竞争力。借助互联网的信息平台，茶叶可以从源头上进行质量控制，容易形成标准化生产和全程控制，好茶叶的流通、销售环节也不再局限于产茶区，有望更好的向全世界茶叶消费者流通、销售。 从民生建设来看，互联网的引入也有助于改善民生系统。互联网思维下的企业组织是扁平化的组织，短平快的管理模式有助于提高员工的自主能动性。员工与企业的关系不再是简单的雇佣关系，而是一种共享、合作的关系，共同创造并分享价值。政府相关人士C指出，安溪县是个产茶大县，除去茶叶其他大支柱性产业不明显，茶叶的低效率收入导致很多人都出外创业、打工，茶农的幸福指数很低，配合度也低。这一点也与相关文献相符，渠道权力的过度倾斜容易导致渠道运行效率低下 [ 10 ] [ 15 ] [ 16 ] ，权利和财富集中在少数人手里。因此政府相关人士D提到，“互联网 + 茶叶”所形成的整个渠道信息的共享，有助于增强茶农的整体竞争力，有助于提高茶农的幸福指数，有助于更多新一代茶农投入茶叶生产价值链的运营，分享生态渠道建设所带来的红利。同时，“互联网 + 茶叶”、“互联网 + 藤铁工艺”等相关产业，互相合作，互相促进，在一定意义上改变了产业单一割裂的运营模式，创造了一系列相关的就业岗位，在一定程度上也有助于民生安定。 3.2. 企业视角的农产品互联网生态营销渠道探析 农产品营销渠道的优劣一定程度上制约了农产品的生产、流通和消费，而传统农产品营销渠道所涉及的生产、加工、销售，包括辅助性的金融、物流等没有办法构建一个统一的商业体。访谈企业A指出安溪县农产品以茶叶为主，企业相对数量占比大、相对规模占比小的局面导致了茶叶生产分散化、标准不统一、质量也难以稳定。接受访谈的企业B还指出茶叶的品质讲究时效性，如果不能够方便快捷安全的送达客户手里，产品容易变质变味。而企业自身为了保存茶叶，自建冷链系统，无形当中增加渠道运营成本。另外，访谈企业C指出茶叶批发市场功能不完善也制约了安溪茶产业整体性发展。目前的批发市场以“安溪茶都”、“安溪茶博会”为主，其中“安溪茶都”规模小，承载力不足，“安溪茶博会”市场认可度不够理想，人流量不足，对每年参加“茶博会”的各方人士转换率不足。这两个批发市场还主要以简单粗制茶叶批发为主，功能单一。这些问题也基本以文献相符，农产品产地分散化，渠道长，效率低，渠道流通不规范等 [ 1 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。在互联网环境下，企业营销渠道观念正在转变，企业之间的关系则从原本的竞争关系转换为合作关系，共同打造一个全新的互联网生态营销渠道。 访谈中发现，绝大部分企业乐于在传统营销渠道中引入互联网，构建互联网生态营销渠道。他们(企业A、B、C)认为，互联网生态营销渠道建设能够促使他们与上游茶农和下游中间商、消费者的联系更为紧密，方便获取相关信息，产业链信息传递更为便捷，同时，互联网生态营销渠道的存在也促使了生产从实体空间上的分散转换为虚拟空间上的集中。一定程度上提高了渠道运营效率，降低渠道运营成本，提高产品销售和增加产业链各价值方的整体收入。其次，互联网生态营销渠道的存在也有利于茶叶产品质量的追溯。从茶叶种植开始纳入互联网，植入二维码，让企业、消费者等全程了解茶叶的生产过程，这一点在追求保健的当今时代尤为重要。最后他们认为互联网带来了交易方式的现代化，支付宝、京东支付、翼支付、微信、QQ、网上银行、手机支付、信用卡等，这些支付方式一方面改变了人们的出行方式，另一方面也给企业带来了各种各样的销售渠道方式。即使是传统的实体渠道，在支付方式也不得不增加消费者乐于使用的方式，如手机支付宝扫码、微信扫码等。可以说，互联网一定程度上革新了整个营销渠道，构建了一个全新的互联网生态营销渠道。 3.3. 消费者视角的农产品互联网生态营销渠道探析 在互联网时代下，消费者是受益最深最明显的群体。在访谈中发现，传统的茶叶营销渠道给消费者的感觉是自己属于渠道的弱势群体，对渠道是一种不信任的态度。这一点与文献相符，渠道权力的过度倾斜容易导致渠道运行效率低下 [ 10 ] [ 15 ] [ 16 ] 。消费者A指出，在传统渠道里，供给是矛盾的，质量上等的茶叶经常被留存于原产地，而在脱离原产地就只能花大价钱才能买到所谓的“好茶”。而消费者B则指出，传统渠道最大的弊端是茶叶质量的不稳定，除了每年茶叶质量不稳定外，同一时间花大价钱在店里买到还不错的茶叶，经过长度跋涉后的茶叶味道甚是一般。同时消费者C也指出，传统渠道弊端太多，购买渠道过于单一，渠道太长，渠道成本过高，间接导致了茶叶消费成本很高。这一点也与文献相符，渠道运行效率低下，交易方式过于传统，产品生产缺乏标准化、质量不稳定 [ 1 ] [ 3 ] [ 9 ] 。在互联网环境下，企业营销渠道观念正在转变，重视与消费者之间的关系，借助互联网大数据平台让消费者参与到农产品的生产与传递各环节，而非将产品简单的推送给消费者。 另，互联网不仅影响了政府、企业对消费者的关注度，同时也影响了消费者自身消费结构和消费方式。访谈中消费者A、B、C指出互联网的出现使消费者的消费方式更加多样化，一方面是互联网带来了各种产品信息，改变购物车中的消费结构，另一方面互联网使他们足不出户也可以买到自己想要的产品。另外，互联网在缩短简化传统渠道的过程中，降低了渠道运行成本，间接降低了产品价格。因此，他们可以在支出降低的同时不降低生活标准，甚至是提高生活质量。更重要的是，互联网的出现促进了产品标准化的推进过程，消费者借助于互联网进行购物，最担心的是产品质量的稳定性，这一需求已经通过互联网的方式引起了企业、政府的关注，安溪县很多家茶企已经在开始研究如何进行标准化生产，政府也给予了相当多的政策支持。可以说，互联网通过影响农产品渠道价值链各个环节的参与者，最终优化的农产品的营销渠道，而互联网生态营销渠道改善和提高了农产品的价值传递方式和效率。
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user: 4. 农产品互联网生态营销渠道建设研究 从以上分析可以看出，农产品营销渠道建设还存在着诸多问题，基本与文献符合，而学术上探讨的传统渠道优化策略也基本与访谈结果符合。首先表现在提高农产品质量，以及农产品的生产集中化、规模化和标准化 [ 1 ] ，其次是完善农产品批发市场功能 [ 17 ] ，努力缩短农产品营销渠道，提高农产品营销渠道效率 [ 4 ] ，推进农产品营销渠道交易方式的创新，创新农产品营销渠道模式，比如农改超、农社对接、农民与消费者直接对接的直营模式、网络销售模式、农产品生产与旅游业对接等新型模式 [ 14 ] ，以信息化、网络化为契机全面改善农产品营销渠道模式 [ 18 ] ，同时加强农产品营销渠道的交易法规建设及政策引导 [ 19 ] 。 4.1. 传统农产品营销渠道模式 传统农产品营销渠道的弊端加上新型互联网思维的引入，催生了新型的农产品生态营销渠道。安溪铁观音传统的营销渠道如图1所示，各环节简单接触，单向行走。下一环节基本只能以上一环节单向接触，而不能够很好了解其他环节的供需情况，影响渠道参与者的决策。若渠道权利结构失衡，则会出现一头为大，而其他参与者由于缺乏信息沟通交流，渠道权利越发削弱，渠道利益失衡。 4.2. 基于“互联网+”的茶叶营销渠道优化 结合“互联网+”之后(如图2)，茶叶农产品可以构建全新的生态营销渠道，一定程度上可以避免很多传统渠道的弊端，各个环节的联系更为紧密，双向沟通，相互形成闭环链系统，消费者有机会跨过中间环节与茶农直接联系，供需状况更为清楚。借助互联网大数据平台，产品相关信息沿着价值链向下传递到消费者手里，又由消费者的需求反向倒逼到价值链的起点——农产品产地生产。从经济学的供需角度看，产品在一定程度上，能够实现供需平衡。 4.3. 农产品的互联网生态营销渠道模式 另外，随着互联网技术(监管技术，质量追溯技术，虚拟资金创造等)的不断出现和完善，互联网对于农产品生产已不再简单的提供供需信息，而是伴随产品的销售，实现商流、物流、资金流、信息流等的双向流通。因此，如图3所示，从纵向看，互联网促使农业的生产、加工、销售发生了质的改变，所有环节以农产品终端消费者需求为起点，借助互联网大数据平台，倒逼渠道各环节围绕消费者需求所提供的信息完成原材料的采购、生产、加工、销售，实现商流和信息流的传递，形成纵向价值链生态圈。同时，互联网催生了新的农产品互联网金融，资金的流转不再依托单单依托银行等金融机构，而借助互联网金融从农产品终端消费者转移到生产、加工、销售等环节。而产品则依靠庞大的物流系统以及仓储系统，解决农产品的区域性与季节性问题，实现产品的跨时空销售以及产品质量安全的可追溯性。 从横向看，如图2，图3所示，农户、加工企业、零售企业、消费者处于互联网大数据环境中，除了可以了解价值链上游、下游的相关信息外，还可以获得同层次竞争对手的技术、管理、产能、品质等相关信息，更好的安排企业自身管理能力、技术能力、物流能力、资金能力、产品品质及供给多少等相关业务，实现知彼知已的过程。借此解决农产品生产分散性问题，将分散的土地、资金、劳动力进行相 图1. 传统的茶叶营销渠道模式 图2. 基于“互联网+”的茶叶营销渠道优化 图3. 农产品的互联网生态营销渠道模式 对集中，实现标准化生产。同时互联网的存在催生企业之间的不断整合并购，大的企业越来越大，并往平台化发展，同质性企业不断进行整合、淘汰，往个性化企业发展。农产品横向生态圈不断进行优化，农产品行业竞争态势朝良性发展。 在互联网生态营销渠道模型中，渠道趋向扁平化，便捷化、效率化、信息化、网络化、交易方式多样化、渠道关系更加均衡化，各种农产品的整体竞争力提升，产品质量可追溯，更加安全可靠。借助互联网对农产品生态营销渠道整合提升，消费者能够更便捷、更合理的选择自己所想要的产品；企业可以扁平化渠道管理，改善渠道结构布局，降低渠道成本，提高渠道运营效率，带动整体产业链发展，提供更好的产品给消费者；政府则可以通过政策的扶持，增加就业，改善民生，带动当地经济发展等等。在整个互联网生态营销渠道网络里，政府、企业、消费者三者联系更为紧密，互为补充，形成良好的供需环境。
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user: 5. 小结 未来行业、企业、个体等的发展，不再是一家单打独斗能够完成的，需要整体协作。因此企业、行业、个体等需要通过共建商业生态系统来完成市场的竞争与考验。因此互联网融合农产品，完善农产品营销渠道，构建农产品互联网生态营销渠道是经济新常态背景下农业产业的变革的需要，也是实现农业现代化的必要条件。 在互联网生态营销渠道构建中，消费者、企业、政府乃至国家的作用都是缺一不可，如同人体的各个器官，相互作用实现各种机能。因此，在互联网生态营销渠道构建中，三者应该协同发展，共同促进农产品互联网生态营销渠道建设。首先，各地政府应该充分利用“互联网”，借助大数据、物联网等现代信息技术，推动农产品生产标准化、供销标准化，加强建设农产品质量安全信用体系，构建全国农产品质量安全监测信息系统、质量追溯信息系统等，保障农产品的质量安全。同时，农产品的生产较为分散，无法满足市场化对于产品质量的要求，因此，政府可以鼓励和培养新型职业农民，进行组织化管理、规模化经营和标准化生产，将分散的土地、资金、劳动力充分的结合在一起，发挥最大效率。其次，企业还可以利用互联网进行农产品的分销平台化建设，将数量众多的松散不标准的农户集合在一个专业平台上，进行品牌化道路建设，由专业团队进行统一运营管理，统一包装、配送、售后等标准化运作，提高资源整合效率。同时，以企业为主导，组建相关的农产品合作社，实现农产品可追溯，从源头上构建互联网生态营销渠道。最后，从相关研究文献看出，营销渠道要实现效率和可持续性，法律的监管和维护是不可缺少的。因此，政府必须成立相关监管部门，一方面用于监管和维护渠道网络参与者的利益，促使渠道各方积极参与渠道网络建设；另一方面，不断从实践中获得、制定、维护相关法律法规，监督互联网生态渠道的良性发展。
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user: 摘 要 针对目前自动售卖机器的硬币交易中硬币识别系统成本过高的问题，本文提出了一种成本低且识别率高的硬币分类算法。该算法主要运用图像处理的几种常用方法来完成硬币的检测和识别。核心方法是利用极坐标的方式把圆形硬币的信息转化为二维数组的方式保存，再进行特征提取与特征比对，最终进行识别判定。该算法有效避免了硬币颜色、大小、图案和光照不同等各种因素的影响，经过大量实验验证，该算法的识别速率快且识别结果正确率稳定，因此有一定的实用研究价值。 关键词 :图像处理，硬币识别，极坐标，矩阵 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着我国经济社会的飞速发展，无人售货这一新颖的购物方式越来越普及。硬币是一种使用范围最广，使用寿命最长的货币。硬币在无人售货的交易中充当着重要角色，然而与之伴随出现的是大量硬币的分拣问题，特别是公交公司、银行、超市和一些无人零售的企业。因此如何快速识别硬币面额来完成各种硬币的分类分拣，成为有效开展无人售货这一购物方式的关键。 目前硬币识别的方法主要有颜色识别法 [ 1 ] ，图像识别法 [ 2 ] ，电涡流传感器识别法等，这类识别法所受环境因素影响较大，很难保证稳定的准确率。也有一些利用EDA技术、传感器、智能控制技术等进行硬币识别，这类识别准确率改善明显，但是这些实验仪器较贵，成本过高。 综上，可以设计一种高效识别且成本较低的硬币识别系统，就此本文提出了一种基于图像处理方法对硬币进行定位及识别的算法。核心算法是利用极坐标方法把圆形硬币信息转换存储到二维矩阵中，再进行特征提取，特征比对，最终完成识别。此算法可以解决所有圆形物品的识别问题，因此不受硬币形状的约束，能有效避免硬币图案、颜色和一定光照的影响，确保了硬币识别的可靠性。经过大量实验验证，此算法识别速率快，准确率高，受环境因素影响较小，而且识别成本低，有一定的实用研究价值。
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user: 2. 硬币识别流程设计 2.1. 硬币特征分析 目前在市场上流通常用的硬币有六种，1角、5角、1元各两种版本。它们的共同特征为：均是圆形，有一定的厚度和质量，有颜色，是钢芯镀镍材质，且随着面额的增大半径依次增大。硬币的一面有一个大的数，另一面是图案面及生产年份等。 2.2. 硬币识别流程 首先是采集图片，用摄像头在硬币的正上方拍摄，保证硬币圆形信息完整。硬币放置位置随意，不需要刻意调整角度。通过摄像头采集到的原始图像应该先进行图像预处理：彩色图像灰度处理，边缘提取——确定图像位置；边界定位——确定图像大小。再归一化采样、特征提取、极坐标转换、矩阵模板二值化处理、存储特征模板、进行特征比对、与设定阈值比较、最终完成识别 [ 3 ] 。具体流程图如图1所示。
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user: 3. 硬币图像预处理 3.1. 彩色图像灰度处理 在做任何图像处理的实验之前，都需要对图像进行预处理。图像预处理能有效去除一些干扰信息，便于准确定位硬币位置，使得最终的识别结果更可靠。 摄像头实际拍摄到的图片是RGB彩色图像，RGB彩色图像所占内存较大，而且还会因为光照大小和拍摄角度等原因造成较大干扰，这将导致RGB图像所包含的无用信息较多，因而无法直接进行识别。相比较RGB图像而言，灰度图像占有的内存小，且提供的信息单一有效。 综上，图像预处理第一步就是将采集到的彩色图像进行灰度处理。图像灰度处理常见方法：最大值法、平均值法和加权系数法。本文用rgb2gray()语句可以进行RGB图像转化为灰度图像，没有设定阈值，对比度效果不错，读者可根据实际情况设定阈值来提高对比度。灰度处理图像如图2所示。 3.2. 图像滤波 摄像头拍摄的原始图像通常都会引入噪声，严重影响图像质量。中值滤波方法可以有效的消除噪声，并且完好的保存边缘像素，中值滤波处理可以使图像变得更平滑。 中值滤波是取当前像素点及其周围的几个点共奇数个点(可以选取一个待滤波像素点及其周围的8个点，共9个点)按像素值大小顺序排序后再去中间值来代替当前点的像素值。如图3所示中，待滤波点A的像素值为135，对其周围的八个点一起按小到大的顺序排列后，像素值由小到大的顺序是：34、35、89、123、124、135、147、245、245。取中间值代替A点原有的像素值。则中值滤波后A点像素值由135变成124。中值滤波后各点像素值变化如图4所示。
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user: 4. 边缘检测和图像定位 4.1. 边缘检测 图像处理中边缘检测常用的算子有六种：Sobel、Robots、Prewitt、log、Canny和zeroscross算子 [ 4 ] 。本文采用Sobel算子进行边缘检测，Sobel算子主要是对于像素的位置的影响做了加权，可以降低边缘的模糊程度，因此边缘检测效果更好。该算子包含两组3 * 3的矩阵，一组是横向矩阵，一组是纵向矩阵，它们分别与图像做平面卷积，即可分别得到横向亮度差分近似值和纵向的亮度差分近似值。 如果A为原始图像，Gx和Gy分别代表经横向和纵向的边缘检测的图像，其公式如(1)、(2)所示。最终图像显示结果如公式(3)所示。 G x = [ − 1 0 + 1 − 2 0 + 2 − 1 0 + 1 ] * A (1) G y = [ − 1 − 2 − 1 0 0 0 + 1 + 2 + 1 ] * A (2) G = G x 2 + G y 2 (3) 图1. 硬币识别流程图 图2. 灰度处理图像 图3. 待滤波图像像素 图4. 中值滤波后结果图像 图像的每一个像素的横向及纵向梯度近似值可用梯度计算的公式(4)，计算出图像梯度大小。 Θ = arctan ( G x G y ) (4) 如果公式(4)计算结果为0，则代表图像该处拥有纵向边缘，左方相比较右方而言较暗。边缘检测结果如图5所示。 4.2. 边界定位 确定了图像边缘后，找到上下左右边缘的极点作水平线和垂直线截图出来进行图形的边界定位 [ 5 ] 。则矩形图像正中心为圆心位置。取矩形的长a与宽b的和的平均值的一半大小作为半径r的大小。 r = ( a + b ) / 2 (5) 确定边界后再根据圆形度公式来判定这是不是圆形。设定阈值为0.94，允许一定的误差。大于阈值就认定为圆，继续进行硬币识别步骤。否则认为不是圆，提示这不是硬币。圆形度公式(6)： e = 4π S / C 2 (6) 计算公式(6)描述的是面积乘上4π除以周长的平方。用来判断图形是否相似于圆形。当e为1时，图形即为圆形；e越小，图形越不规律，与圆形的差距越大。 周长C求法： C = 2 π r (7) 面积S求法： S = π r 2 (8) 边界定位结果如图6所示。
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user: 5. 硬币识别 5.1. 特征提取方法 由于圆形的特殊性，我们无法根据图形来判断圆形硬币的角度是否存在偏移。因此需要根据硬币图案的内容位置的相对变化来衡量硬币的角度偏移，也就是在图像预处理步骤中需要多加一个图像角度矫正的步骤。这种方法的确可行，但是图像预处理过程时间增加，识别快速性降低。本文提出一种方法：将圆形图像信息转化成方形矩阵保存，即将圆形看成极坐标图形，确定圆心后给定角度和半径大小就可以对圆形里的点进行唯一表示。 具体操作步骤如下：首先，设定半径的阈值，范围是 a − r ，其中a的范围是 r / 6 < a < r / 4 (9) 因为半径过小时采样点过于密集，容易发生重叠，半径过大则采样部分占整个硬币的比例过小，最后识别结果难免不准确。本文a取值为r/5。采样图像如图7所示。 图5. 边缘提取结果 图6. 边界定位结果 图7. 硬币采样点图像 接下来，在一个硬币上画十个半径为r i 的同心圆和360个半径，其中 r i = a + d ( i − 1 ) (10) d = ( r − a ) / 10 (11) 每隔1度画一条半径，平分整个圆形就画了360个半径。它们的交点共有3600个点，组成一个10 × 3600的矩阵。设定角度个数为矩阵的行数，半径个数为矩阵的列数，角度为0度且半径最小的点为初始点，将3600个点排列成矩阵，再读取每一个交点的像素值进行保存。此时得到的矩阵如图8所示。 其中图8的像素值在0~255不等。 5.2. 存储特征模板 灰度图像有0~255级一共256个灰度等级，使得图像可以看见明暗变化，在特征提取中，主要目的是将目标与背景明显地区分出来，若将灰度图像转换成二值图像，像素值只有0，1，图像黑白分明，结果显示更清晰，更直观。灰度图像转化成二值图像的方法有很多，本文定义一种方法：取一个像素点A (像素值为135，如图9所示)看它是否比左边相邻的三个点的像素值之和的平均值大，如果是则将A点的像素值设成1，否则将A点的像素值设成0。其公式表示如下： A = { 1 ， A > ( A 1 − + A 0 − + A 2 − ) / 3 0 ， A ≤ ( A 1 − + A 0 − + A 2 − ) / 3 (12) 对A (像素值为135)进行所提的方法计算得： 135 > ( 123 + 35 + 245 ) / 3 = 134.44 (13) 由(13)计算结果可知A点像素应设成1。结果如图10所示。 依据这种方法将所有像素点进行二值处理将得到只含有像素值为0和1的二值特征模板。二值特征模板如图11所示。 5.3. 数据库建立 根据本文前面所述步骤，把目前流通的常用版本的硬币的正、反两面拍照后均做成二值矩阵特征模板保存到文件夹作为数据库。此处不用刻意调整角度。 5.4. 特征比对 硬币识别过程：有了数据库，将待识别的硬币的特征模板与数据库中的特征模板进行比对，这里要考虑到角度偏移问题。 图8. 信息转化矩阵模板 图9. 待二值化图像像素 图10. A点二值化结果 图11. 二值特征模板 本文提出的解决方法为循环相减法，具体方法为：将待识别硬币的特征模板矩阵M与数据库中的特征模板矩阵N进行图像相减，记录与每个特征模板像素相减的差值取模再求和的值X [ 6 ] ，公式如下： X = ∑ i = 1 10 ∑ j = 1 3600 | M ( i ， j ) − N ( i ， j ) | (14) 将X与设定的阈值Y进行比较，若X ≤ Y，则识别结果为特征模板的那种硬币；若X > Y，则将M的列数向左偏移一列组成新的矩阵(即第i列为第 i − 1 列，第1列则为第360列)，得到新的矩阵模板M1再与数据库中的特征模板矩阵N进行公式(14)计算得到X1。X1与Y再进行比较。这样最多循环360次，若没有找到比设定阈值小的差值，判定结果为不是该种硬币。换一个数据库中的特征模板继续如此做即可 [ 7 ] 。 该算法排除了圆形大小不一和角度偏差的问题。建立的特征模板也完美的避开了一定的光照影响。因为在同一光照下，像素点之间的关系是固定的。
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user: 6. 识别结果及结果分析 6.1. 识别结果 本文随机选取几种硬币进行实验，实验结果如图12(a)、(b)、(c)、(d)所示。 图12. 硬币识别结果，(a) 一元识别结果，(b) 一角识别结果，(c) 五角识别结果，(d) 非硬币识别结果 6.2. 结果分析 经过大量实验验证，本文提出的基于图像处理的硬币识别分类算法的理想预期功能均已实现，最终的硬币识别相似度在0.9左右浮动。为什么不是1？可能原因如下：硬币表面不够清洁，污渍会影响识别结果；摄像头没有在图像的正上方导致圆形硬币信息缺失；光照过大或过小等等。
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user: 7. 结论 本文提出的算法对光照要求适当减少，该算法摆脱了硬币形状的约束，利用图像处理的知识完成了硬币识别，阐述了极坐标信息转化成矩阵信息的应用。该算法核心方法是巧妙地将圆形信息转换存储到二维矩阵中，该方法可以解决一类圆形物品的识别问题，具有长远的应用性。实验证实该算法识别速率快，识别结果稳定，在当今无人售卖的购物方式兴起的大背景下，此算法有一定的应用价值。
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user: 摘 要 氮是污水排放中控制的主要污染物之一。生物脱氮是控制氮排放的有效且经济的方法。和传统生物脱氮相比，硫自养脱氮技术具有节约碳源、污泥产量少、运行能耗小的突出特点。本文阐述了硫铁矿自养脱氮技术的原理和优势，综合评述了自养脱氮过程中的关键参数和影响因子，比较分析了几种不同自养脱氮反应器的运行特性和效能差异，指明了今后硫铁矿自养脱氮技术在污水深度处理中的研究重点和发展方向。 关键词 :氮污染，硫铁矿自养脱氮，污水深度处理，发展方向 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来，随着人类活动的增加，氮污染成为最突出的水质问题 [ 1 ] 。如农业生产中大量使用的氮肥引起的面源排放，畜牧业中动物粪便排放的有机氮 [ 2 ] ，大气中氮沉降 [ 3 ] ，污水管网渗漏，生活污水排放等诸多原因 [ 4 ] ，这些都会导致地下水系统中氮污染。Gu等人 [ 5 ] 发现在2010年我国水质评估182个主要城市中，57%检测井地下水中硝酸盐未达清洁地下水标准(<20 mgN/L， MEP， 1993)。此外，我国城市污水二级出水普遍存在着氮、磷等超标排放问题 [ 6 ] ，这导致我国地下水污染问题日益突出，如表1所示，我国华北地区硝酸盐浓度超标较为普遍 [ 7 ] 。 “三氮”污染物对人体以及环境带来严重的危害。随着汇入自然水体的硝酸盐浓度升高，会引发水体富营养化、有毒赤潮等环境问题，长期饮用高 NO 3 − 浓度的地下水会增加人体患癌的机率(Law et al.， 1999)。世界卫生组织(WHO， 2018)和美国环保署(USEPA， 2016)规定 NO 3 − 的最高限值均为10 mgN/L [ 8 ] ；我国地下水环境质量标准(GB/T 14848-2017) II类水浓度限值为20 mg/L ( NO 3 − -N)，而我国生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)已经将硝酸盐氮最高允许浓度降至10 mg/L。 如何有效去除水体中 NO 3 − -N是污水处理领域关注的焦点之一。目前，常用的脱氮方法有生物法、离子交换法、反渗透法以及电渗析法等。和生物法相比，物化技术也具有较高的脱氮效率，但其仍存在耗能大、操作复杂以及转移后形成的高氮浓缩液难处理等需要解决的技术难题。 生物法脱氮是最为经济有效的一种脱氮方法，其主要利用反硝化菌在缺氧状态下，把水中 NO 3 − 和 NO 2 − 转化为N 2 ，从而降低水中 NO X − 浓度，目前污水中碳源缺乏是限制脱氮效率的主要因素。与传统的 Table 1 The rate of nitrate concentration out of the WHO drinking water limits in groundwater among the northern Chin 地下水质监测地区 监测点数量 硝酸盐浓度超标率 河南省 335 31.4% 山东省 537 14.20% 北京南部及河北省 516 18% 北京市 11 (区) 19.36% 天津市 10 (区) 20% 表1. 华北地区地下水硝酸盐浓度超标率(超WHO饮用水标准，2018) 生物脱氮不同，硫自养反硝化是一种以低价态硫代替碳源作为电子供体，通过自养反硝化菌实现反硝化脱氮的一种新型脱氮技术，其具有节约碳源消耗、污泥产量低等优点，引起了国内外学者的高度关注 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] 。现已开发的硫脱氮系统有硫化氢 [ 12 ] ，单质硫 [ 13 ] ，硫代硫酸钠 [ 14 ] 和硫/碳酸钙 [ 15 ] 复合体系系统等，以上系统运行过程中存在系统pH不稳定、水力停留时间长和除磷能力较差等不足。而硫铁矿自养脱氮系统具有高脱氮率、运行pH稳定、同步脱氮除磷效果以及出水副产物(硫酸盐)产生量较其他硫自养反硝化系统低等优点 [ 16 ] ，具有可观的研究前景，可替代单质硫作为更优质的电子供体进行脱氮除磷。 本文阐述了硫铁矿自养反硝化工艺去除硫酸盐的原理、综合评述了自养脱氮的主要影响因素和主要反应器类型的研究进展，展望了硫铁矿自养反硝化工艺今后的研究重点和研究方向。