DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 文献综述 情感分析(sentiment analysis)，又称倾向性分析、评论挖掘(review mining)、情感挖掘或主观分析，是用户对商品、服务等评论内容的分析、处理、归纳和推理，对评论中表达的观点和情感进行分类，主要包括情感表达的主体、客体和内容 [ 3 ] 。情感分析的研究主要集中情感分析方法以其应用两大方面。 情感分析主要针对文本信息，目前的研究主要集中在针对不同领域的用户评论进行分类、有效性、预测等，预测等方面。在旅游业领域，郭宇、王晰巍等人使用情感分析的方法，通过同程旅游网中的评论信息，构建了情感分析的用户影响力模型并绘制了评论信息的情感雷达图、用户影响力的幂律图和情感词的标签云图 [ 4 ] ；在网络社交领域，王伟军、黄英辉等人通过爬取微博评论信息，利用《同义词词林》及word2vec等工具构建新的情感字典，进一步通过分析公众情感对新产品市场进行了预测研究 [ 5 ] ；在新闻领域，潘云仙等 [ 6 ] 使用JST模型对新闻文本进行分析，避免了与情感无关的语句对分析的影响。近些年，情感分析也逐渐应用在电影行业，黄昭婷等通过对电影的评论进行文本情感分析和建模，分析出每一部电影的情感特征，并使用这一情感特征来进行影片聚类分析 [ 7 ] ；周敬一、郭燕等使用双向长短期记模型提高影评情感分类的准确率 [ 8 ] 。 目前对在线评论主要集中在数据挖掘，可视化，文本分类等方面，相关学者已经取得了较多研究成果。早在上个世纪，就已经有学者对产品评论进行对消费者影响的研究 [ 9 ] 。随着互联网的发展，人们更倾向于在网络平台上发表对产品评价，在线评论已经成为大众评论的主要形式。周纯洁等 [ 10 ] 通过机器学习的方式，分析了网络在线评论文本中网民的立场和观点信息；卢伟聪等 [ 1 ] 对手机市场的评论进行分析，并结合二分网络分析探究了产品特征与用户评论之间的联系与用户的情感倾向。 但不是所有的用户评论都是有效的，只有含有有效信息并得到浏览用户认可的评论才具有实际价值。G. Ipeirotis和A. Ghose [ 11 ] 通过研究评论中的主观和客观成分，分析其对用户评论有效性的影响；国内学者郝媛媛等 [ 12 ] 基于用户评论数建立了评论有效性模型，并进一步对评论有用性进行了预测；刘志明 [ 13 ] 基于说服双过程模型通过IMDB和豆瓣网的影评数据分析了在跨文化视角下的评论有效性。上述研究通过研究评论本身及其相关因素，探究了用户评论的实际价值，但是并没有讨论打分评价与评论之间的关系。马松岳、许鑫 [ 14 ] ，使用ROSTEA工具进行情感分析得到评论评价的综合情绪值，将其与打分评价进行相关分析；M. E. Basiri等 [ 15 ] 基于心理发现和消极偏见的理论，利用评论历史改善情感分析，在细粒度的评论内容层面上通过评论等级评分来预测整体等级。这些研究表明打分评价与评论之间有着紧密的联系，所以本文尝试使用情感分析的方法，建立新的打分评价模型，与原有的打分评价进行对比，分析二者的差异性与相似性。
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user: 3. 模型概述 评价一部电影有多种角度，对于不同题材的电影评论者注重的角度也是不一样的。本文的研究对象选取了“题材相同风格不同的电影”，以便进行对比、分析。为了研究不同电影的评论情感倾向以及得到新评分与原始评分之间的异同点，本文提出结合基于情感分析的电影得分模型，如图所示。该模型共分为5个模块，包括数据获取与预处理模块、数据库构建模块、情感分析模块、二分网络模块以及打分与对比模块，如图1。 3.1. 数据获取及预处理与数据构建模块 首先是数据获取与预处理模块用于爬取网络相关影评文本，包括有每条评论有关的信息，并对爬取的信息进行人工识别和筛选无效信息。数据库构建模块采用中国科学院计算机技术研究所汉语词法系统进行词性标注，该系统的分词精度达到98.45%。通过分词得到分词数据，过滤出动词、名词和动词，筛选出高频词汇以及有关专业词汇，最后通过人工核查得到不同特征的特征词表。进而结合原始数据，对影评进行特征分类，建立影评特征–用户评论–用户–星级数据库。 3.2. 情感分析与二分网络模块 通过情感分析模块调用短评文本对语句进行情感分析，并给出单句的情感得分。本文使用BosonNLP情感字典作为词汇本体，对其进行词表扩充。同时使用否定词词典、程度副词词典和停用词词典作为情感分析的基础计算单句情感得分的计算，如公式(1) 图1. 基于情感分析的电影评分评价模型 s e n t i _ s c o r e = ( − 1 ) n ∑ ∑ v i j w i s e n s i b i l i t y i (1) 其中， s e n s i b i l i t y i 代表第i个情感词， w i 代表第i个情感词的权重， ( − 1 ) n 代表否定词的额个数， v i j 代表i个情感词的第j个程度副词。可以看出，由于程度副词v取值均为正，所以情感得分的正负一方面取决于情感词，如果是积极情感词，那么 s e n s i b i l i t y i > 0 ，如果为消极情感词，那么 s e n s i b i l i t y i < 0 ，而当中性词的 接近于0；另一方面则取决于否定词的个数。由于每条评论的字数与内容没有进行限制，所以该计算方法的取值范围为正无穷到负无穷，即如果评论的正面评价越多则得分越高，负面评价越多则得分越低。所以为使得分便于下文的讨论，将得分进行归一化处理，并保证所有得分在0~5分之间，如公式(2) (2) 其中 min ( s e n t i _ s c o r e ) 代表所有得分中的最小值， max ( s e n t i _ s c o r e ) 代表所以得分的最大值。并将所有得分划分为0~1.5分、1.5~3.5分和3.5~5分三个区间，分别表示消极情感评论，中性情感评论以及积极情感评论。 进一步在二分网络模块中，本文结合复杂网络分析，构建用户评论与评论特征的二分网络，并通过网络可视化处理，分析二者之间的联系以及评论用户的情感倾向。由于不同评论者的评论内容不同，所以每条评论信息对评论特征也不相同，通过构架用户评论与评论特征的单顶点二分网络，分析评论特征对电影评分评价的影响，进而对不同的评论设置不同的权重 w k ，综合单句情感得分，得到电影的情感评价评分，如公式(3) f i l m _ s e n t i = ∑ ∑ f i j s e n t i _ n o r m i (3) 其中， f i j 代表第i个单句情感得分的第j个影评特征的权重。 由于电影情感评价评分只考虑的了评论者的短评文本信息，而忽略了其评分信息，所以进一步通过评论者的评分信息计算电影得分，即用户评价评分，计算公式(4)如下 s t a r _ s c o r e = ∑ s t a r _ p i × s t a r i (4) 其中， s t a r i 代表的用户对电影的评分，分为1~5分五个整数分数； s t a r _ p i 代表了分数i占所有打分人数的百分比。 3.3. 得分与对比模块 最后在得分与比较模块中，该模块主要基于上述的情感分析与网络分析，通过得分的形式将分析结果具体表现出来，对实际研究对象进行阐述。不论是电影情感总得分，还是电影星级评分均使用五分制，本文并假定两者在得分占有同样的地位，将两个得分直接相加得到最终电影评分，并将最终得分与豆瓣网原始评分进行比较，分析原始豆瓣得分与本文建立的评分模型之间的联系与差异，得到情感角度下的多维度影评信息。
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user: 5. 结语 本文以情感分析为基础结合网络分析，提出了新的电影评价模型。通过构建用户影评与影评特征的二分网络，同时将其可视化，分析了二者之间的结构关系，分别计算了情感评价评分，用户评价评分，最终得到了电影综合评价评分。实验表明，评论用户的文本信息对电影的评价有着重要影响，通过该模型能辅助只包含的单一打分规则的影评网站更加全面对电影进行评分评价，并且有利于形成有效精准有效的推荐；另外，可以帮助用户更全面的了解电影的评价以及电影用户影评的情感倾向和其中的内容特征，帮助浏览用户浏览其感兴趣的内同，而不必没有目的浏览大量的文本信息。 本文的不足之处在于分析的电影量较少，没有足够的普遍性。未来可以建立更多类型的电影特征词表与对应的二分网络进行影评文本的情感分析，来进一步验证该模型的有效性。
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user: 摘 要 提出了一种基于图像奇异值分解与傅里叶变换相结合的自动区分运动模糊与离焦模糊图像的方法。首先，剔除图像前几个奇异值加权的映射基进行傅里叶变换。其次，以频谱中心为中点取频谱图中合适大小的特征区域，用合适的阈值对该区域二值化。然后，对二值化后的图像进行闭操作与孔洞填充等形态学操作，提取特征连通域。最后，获取特征连通区域的长宽比，在划定阈值后，以长宽比的大小来区分图像的模糊类型。结果表明，该方法具有很好的适用性与模糊识别准确率。 关键词 :模糊图像分类，奇异值分解，图像频谱特征，形态学操作 Copyright © 2019 by author(s) 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 在光学成像系统中，拍摄图片时相机对焦不准确或者目标与相机之间有相对移动都会产生离焦模糊或运动模糊从而导致图像降质，图像降质的后果会对我们获取有用的信息造成干扰。虽然对这类图像进行图像复原可以有效的使模糊图像变清晰，但是在不知道图像降质模型的情况下，很难对模糊图像进行有效的复原。可见，对降质图像的模糊类型进行分类是图像复原前的必要环节。 迄今为止，国内外很多工作者针对以上两种模糊类型进行了大量的研究，并提出了许多模糊图像分类的方法，如利用图像的 α 通道约束 [ 1 ] [ 2 ] 进行分类，基于神经网络 [ 3 ] [ 4 ] 的分类，基于梯度或傅里叶谱特征 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 的分类，基于模糊核的估计 [ 8 ] 和利用图像的局部自相关一致性 [ 9 ] 等许多分类方法。本文在不同类型模糊图像的傅里叶变换频谱的特征区域不同的基础上，提出了一种新的基于频谱特征分类模糊图像的方法。 本文我们针对离焦模糊与运动模糊两种模糊类型，将采用图像奇异值分解与傅里叶变换相结合的方法来区分这两类模糊图像。本文结构如下，第二部分介绍数字图像的奇异值分解与模糊图像的频域特征； 第三部分介绍数字图像在傅里叶变换的基础上结合奇异值分解来区分离焦模糊与运动模糊图像的方法； 第四部分介绍结果并对结果进行分析；第五部分对本文进行总结。
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user: 2. 数字图像的奇异值分解与模糊图像的频域特征 2.1. 奇异值特征 对于已知图像 I ，它的奇异值分解表达式 [ 10 ] 为： I = U S V T (1) 式中 I 为一幅图像， U 和 V 为两个标准正交矩阵， S 为一个对角矩阵，若其对角线上的元素为 λ i ，则 λ i 为图像 I 按降序排列的非零奇异值。 U 和 V 的列向量分别为 u i 、 v i ，k为矩阵的秩。则有： ‖ u i v i T ‖ = 1 ， i = 1 ， 2 ， 3 ， ⋯ ， k (2) 〈 u i v i T ， u j v j T 〉 = 0 ， i ≥ 1 ， i ≥ 1 ， j ≤ k ， i ≠ j (3) 式(2) (3)表明，可将 u i v i T 视为矩阵 I 的一组标准正交基，则式(1)可以转换为： I = ∑ i = 1 k λ i u i v i T (4) 因此一幅图像可以看作是k个奇异值加权的映射基叠加，如图1所示。权重不同，表明图像所包含对应正交基 u i v i T 的信息量不同。往往用前10%甚至前1%个奇异值加权的映射基叠加后的图像就能近似描述原图。图2所示的是Lena图像经奇异值分解的结果。由图2可以看出用图像奇异值分解的方法做主成分分析时，前几个奇异值加权的映射基叠加所形成的图像近似表示的是原图像的主要信息，后面部分奇异值加权的映射基叠加所形成的图像更多表示的是原图像的细节信息。 图1. Lena图像经奇异值分解的结果 图2. (a) 标准Lena图像；(b) 前15个奇异值加权的映射基叠加后的Lena图像；(c) 去掉前15个奇异值加权的映射基叠加后的Lena图像 2.2. 两种模糊类型的频域特征 对于数字图像这种离散信号，频率大小表示信号变化的剧烈程度，是灰度在平面空间上的梯度。对应到图像中，高频信号往往是图像中的边缘信号和噪声信号，而低频信号包含图像变化频繁的图像轮廓及背景等信号。在将频率零点移到频谱中心后，频谱图的中心对应的是图像的低频信息，而离频率零点越远，点所代表的频率越高。对离焦与运动模糊图像做傅里叶变换，将频率零点移到频谱中心然后取对数，可以发现两种降质图像的对数频谱图所表现的特征不一样 [ 6 ] [ 11 ] ，如图3是将傅里叶频谱原点移到频谱中心后经离焦与运动模糊降质的Lena图像的对数谱。可以发现，理想情况下离焦模糊图像对数谱中心为同心圆环，运动模糊图像对数谱中心为平行的亮条纹。这是由于离焦模糊图像的低频信息部分的梯度分布是各向同性的，反映在傅里叶频谱图中，频谱中心是圆形；而运动模糊图像低频信息部分的梯度分布是各向异性的，反映在傅里叶频谱图中，频谱中心是线形。因此，可以根据频谱低频信息的形状差异作为我们判断两种模糊类型的判据，能反映这种差异的低频区域则被称之为频谱特征区域。 图3. 离焦模糊图像与运动模糊图像的傅里叶对数谱，(a) 离焦模糊图像；(b) 运动模糊图像 然而，在非理想情况下，通常由于噪声等各种因素的影响，噪点可能会落在模糊图像的边缘细节部分，因此会对傅里叶频谱图中所反映的低频信息区域造成干扰。因而离焦模糊图像的对数谱中心为不一定为同心圆环，还可能是不明显的圆形亮斑，亮斑中可能还有不明显的亮纹干扰，而运动模糊图像的对数谱中心为以频谱中心为交点，相互交叉的亮纹。如图4所示。 图4. 非理想情况下傅里叶对数谱，(a) 离焦模糊图像；(b) 运动模糊图像
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user: 3. 本文算法 3.1. 傅里叶变换与奇异值分解相结合的特点 虽然傅里叶变换得到的频谱图上的点与原图像上的点之间不存在一一对应的关系，但是去掉原图像前几个奇异值加权的映射基然后进行傅里叶变换可以在一定程度上突出图像的低频信息(如图2)，这样有利于后面对频谱特征区域的分析；且能有效的减弱傅里叶变换谱坐标轴的干扰(如图5)，使后面通过连通区域长宽比来区分模糊图像类型成为可能。 图5. 去掉前几个奇异值加权后的傅里叶对数谱，(a) 离焦模糊图像；(b) 运动模糊图像 3.2. 模糊图像分类的方法 本文中区分离焦模糊与运动模糊的方法大致分为以下3步： 1) 剔除图像前几个奇异值加权的映射基然后进行傅里叶变换。以频谱中心为中点取频谱图中合适大小的中心区域，对该区域进行二值化。 2) 对二值化后的频谱图去除连通域小的区域以消除部分无关信息的干扰，再对二值图进行闭操作与孔洞填充操作，取连通域面积最大的连通域即为频谱特征区域的连通域。 3) 设定合适的阈值，以特征区域二值化图连通域的长宽比作为判据来判断该图像是否为离焦模糊图像或运动模糊图像。 图6是本文算法的流程图，图7是二值化傅里叶谱特征区域的连通域样例图，需要说明的是： 图6. 本文算法流程 ① 在本方法中不对傅里叶频谱做对数变换，其原因是对数变换常用来扩展低灰度值，压缩高灰度值，而使低灰度值的图像细节更容易看清，但是这样的话往往会压缩图像灰度值的范围，相对于直接取傅里叶谱而言，取傅里叶对数谱不利于后面对频谱的二值化以突出频谱图像的特征区域。 ② 对于取频谱图合适大小的中心区域，该操作的目的是截取频谱图中能反映模糊图像类型的低频信息，去掉大部分的高频信息，所以所截取的区域能正常反映频谱完整的低频信息即可。 ③ 本方法是根据频谱低频信息的形状差异作为判断两种模糊类型的判据，该差异反映到具体方法里是二值化后特征区域长宽比大小的不同，我们根据长宽比的大小设定合适的阈值来区分不同特征区域的形状，以达到区分两种模糊类型的目的。经过大量模糊样本实验发现，长宽比的阈值设定在2.5到3.0之间区分的效果较好(图7)。 图7. 离焦模糊图像与运动模糊图像的傅里叶谱特征区域的连通域，(a) 离焦模糊图像；(b) 运动模糊图像
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user: 4. 实验结果与分析 实验编程环境为Matlab2018b，我们用相机随机拍摄了33张离焦模糊图像与33张运动模糊图像进行实验，如图6是样本图片示例。实验图像分辨率为2992 × 2000，所取的傅里叶谱的中心区域大小为301 × 301，区分模糊类型的最佳阈值设为2.6，当连通域的长宽比大于阈值时判断为运动模糊，反之则判断为离焦模糊。我们分别生成了33张经不同程度的运动模糊和离焦模糊降质的理想Lena图像作为实验结果参考，图像分辨率为500 × 500。表1是分别用图像α通道的方法与本方法区分模糊图像的结果(图8)。 Table 1 Blurred image classification results compared with α channel constrain α通道约束 总错误率 本文方法 总错误率 运动模糊Lena图样 93.93% 92.42% 100% 96.96% 离焦模糊Lena图样 90.91% 93.93% 相机拍摄运动模糊图样 81.81% 83.33% 90.91% 90.91% 相机拍摄离焦模糊图样 84.84% 90.91% 表1. 与图像α通道约束对比的模糊图像分类结果 图8. 用相机随机拍摄的样本图片示例，(a) 离焦模糊图像；(b) 运动模糊图像 本方法中识别以上两种模糊图像的正确率为90.91%，而Bolan Sun等人所提出α通道约束方法 [ 1 ] 的识别以上两种模糊图像正确率为83.33%，与其论文中所说的识别正确率基本一致。实验表明，本方法具有很高的模糊图像分类准确率与算法适用性。
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user: 5. 结论 在本文中，我们结合图像的傅里叶变换和奇异值分解提出了一种新的区分离焦模糊与运动模糊图像类型的方法，可以自动区分模糊图像的类型，无需使用神经网络或图像模糊核估计等繁琐的方法。实验表明，本文中所提出的方法适用于不同类型的图像，可用于图像复原、机器视觉等图像处理领域，对以后解决相同类型的问题提供了很高的参考价值。
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user: 摘 要 脊髓损伤(spinal cord injury， SCI)是一种较常见的严重致残性损伤，严重影响患者的生命安全和生存质量。尽早的采用科学的方法对脊髓损伤患者进行康复治疗，可以更好的改善脊髓损伤患者的运动功能和日常生活能力(activities of daily living， ADL)，提高脊髓损伤患者的生活质量。本文对脊髓损伤康复治疗现状进行论述，期望对脊髓损伤康复领域的研究起到参考作用。 关键词 :脊髓损伤，康复，治疗现状 Copyright © 2019 by author(s) 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 脊髓损伤(spinal cord injury， SCI)是一种严重的致残性疾病 [ 1 ]。脊髓损伤患者常有肢体麻、胀、针刺痛及痉挛等症状。而且关节活动度较小，日常生活能力较差，严重影响患者的生活质量 [ 2 ]。同时，给家庭和社会造成沉重的经济负担 [ 3 ]。致伤的原因多为暴力性损伤，如交通事故、运动损伤、重物砸伤等。其中，首要原因就是交通事故，占到46.9%。其次是工伤事故，占到33.1%，其他损伤包括运动失误、生活中的损伤、火器伤及锐器伤等 [ 4 ]。目前的治疗手段主要包括药物抗炎、神经营养、外科固定减压等。由于神经损伤的不可逆性，即使经过抢救治疗，患者往往最终难以摆脱截瘫、四肢瘫的噩运 [ 5 ]。笔者根据多年康复工作经验，并查阅相关文献，对脊髓损伤康复治疗现状作如下综述。
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user: 2. 脊髓损伤流行病学 随着社会的不断进步，由于高空作业坠落、交通事故、矿难砸伤和体育运动意外等原因造成的不同程度的颈、胸、腰段椎骨损伤，引起脊髓损伤的患者不断增多，由此带来了非常多的社会问题。根据致病因素可分为创伤性脊髓损伤及非创伤性脊髓损伤两大类。脊髓损伤不但会给患者造成终生的残疾，而且也会给家庭和社会带来沉重的负担 [ 6 ]。脊髓损伤经常造成正常的感觉、运动、自主神经功能和尿便功能出现障碍或丧失。最终影响患者的身体、心理以及家庭和社会 [ 7 ]。Li等 [ 8 ] 证实，预防性康复评估和正规康复训练的缺乏常常是导致SCI患者出现较高并发症发生率的重要原因。Krassioukov等 [ 9 ] 研究证实，脊髓损伤并发症会严重影响SCI患者的康复预后。笔者之前的数据分析发现，由于汶川地震发生的太突然，灾情太严重，脊柱脊髓损伤患者复合伤发生率高达20.7%。 研究表明，很多SCI患者生活不能自理，并且会产生许多合并症。脊髓损伤患者的并发症主要有肺部并发症、应激性溃疡、深静脉血栓、压疮、骨质疏松、关节挛缩、肌肉萎缩，异位骨化、心理抑郁等。其中，呼吸系统并发症目前已在脊髓损伤患者死因中占首位。国内报道创伤性脊柱脊髓损伤急性期死于呼吸系统并发症的占死亡者的91.66%，国外报道约为60.8% [ 10 ]。另外，长期卧床局部皮肤受压产生的压疮；因小便失禁造成的泌尿系感染；长期不能站立引起的骨质疏松甚至骨折；骨关节长期不运动引起的挛缩固定、肌肉萎缩，以及脊髓神经破坏导致的痉挛和疼痛；髋关节、膝关节周围异位骨化和下肢静脉血栓等。而其中绝大部分的临床症状和并发症往往可以通过康复代步器的介入而起到一定的治疗作用 [ 6 ]。除此之外，患者正常活动和参与能力的下降往往导致心理的抑郁与焦虑。Lucke等 [ 11 ] 也报道，即使在患者损伤后更长时间，心理情绪压力仍然是家属报告较多的问题。其中，抑郁是SCI患者最常见的心理问题 [ 12 ]。届时，患者家属的角色和生活状态将发生重大变化，他们将面临较大的社会心理压力 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] ，同时影响患者的康复 [ 17 ]。
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user: 3. 脊髓损伤现状 全世界平均每年每百万人中有15~40人发生脊髓损伤，且全球脊髓损伤人数已突破300万 [ 18 ] [ 19 ]。我国SCI患者发病率呈逐年上升的趋势，且患者人数已突破百万，并以每年12万的速度剧增 [ 19 ]。美国、加拿大、澳大利亚等已经建立了基于互联网的全国性脊髓损伤登记系统 [ 20 ]。通过该系统可以得到比较全面详细的脊髓损伤流行病学数据。从而指导预防、急救、治疗、康复、社会资源和医疗资源的分配，以及协调处理患者康复后生活等方面的问题。由于我国幅员辽阔，地区间的医疗、人口、经济差异比较大，这需要对不同地区的脊髓损伤的治疗现状进行调查分析，从而有针对性地制定有效的预防和治疗措施，以降低SCI发病率和提高治疗效果。 据有关资料表明，美国目前有25万多SCI患者，每年新增10，000~12，000人，53%的患者四肢瘫痪、46%的患者截瘫 [ 21 ]。调查显示，天津市2007年外伤性脊髓损伤发病率约为17.9/1，000，000人，北京市2005年脊髓损伤发病率约为60.2/1，000，000人，2008年汶川地震致脊髓损伤的患者约2280人 [ 22 ]。励建安研究表明，脊髓损伤是地震最严重的伤害类型之一，在汶川地震中的发生率达2%~5% [ 23 ]。也有人报道，美国每年约有1.1万例新增SCI患者 [ 24 ]。北京市2002年脊髓损伤年发病率为60/100万 [ 25 ]。近年来国内外流行病学研究显示国外外伤性SCI (traumatic spinal cord injury， TSCI)的发病率约20~45例/百万人口 [ 26 ]。北京地区发病率约68例/百万人口，且SCI发病率呈现每年进行性增长、平均年龄有所增加的特点 [ 27 ]。脊髓损伤是一种较为常见的严重致残性损伤，往往造成损伤平面以下肢体感觉、运动、排尿、排便功能障碍，甚至截瘫或四肢瘫以及相关的并发症。其中运动功能障碍特别是步行障碍不仅使患者无法很好地进行站立、行走，同时也严重地影响其生存质量和平等地参与社会活动的能力。脊髓损伤患者需终身进行康复锻炼，而康复锻炼的正确与否直接关系到患者的心理健康和生存质量，甚至直接影响到患者的生存时间 [ 28 ]。
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user: 4. 脊髓损伤康复治疗现状 脊髓损伤(SCI)是指由于各种原因引起的脊髓结构、功能的损害，造成损伤水平以下运动、感觉、自主神经功能的障碍，使患者丧失部分或全部工作能力、活动能力和生活自理能力 [ 29 ]。脊髓损伤的康复主要包括医疗、心理、婚姻与性、教育与职业康复 [ 30 ]。有研究表明，康复介入时机对于脊髓损伤患者预后有重要影响，早期康复训练对患者功能水平恢复更加有利 [ 31 ]。刘大立等 [ 32 ] 研究指出，脊髓损伤患者均应接受系统的康复训练及教育，有助于减少并发症的发生、提高患者的生存质量。临床实践中，中医药疗法也常用于脊髓损伤患者康复，具有一定疗效。其中，针灸是脊髓损伤的主要治疗手段之一。时素华采用电针大椎、命门治疗脊髓损伤大鼠，发现可下调caspase-3表达、上调calpastatin表达水平，与甲基强地松龙作用类似，并且能明显促进受损脊髓神经的修复 [ 33 ]。许健鹏等 [ 34 ] 和徐斌 [ 35 ] 应用督脉电针治疗脊髓损伤患者，取穴多首选督脉，其次选用华佗夹脊穴，还选用足阳明胃经穴，患者的运动功能均有一定恢复。在脊髓损伤早期采用电针对督脉及局部穴位行电刺激，有助于脊神经细胞轴突的延伸，防止肌肉萎缩 [ 36 ]。针灸与康复治疗结合有利于脊髓损伤患者的神经功能恢复，早期干预更有利于脊髓损伤神经功能恢复，能够明显提高患者的生活质量 [ 37 ]。除此之外，推拿疗法可降低肌张力、改善肢体功能，能促进、加快肢体功能康复，对脊髓损伤的恢复、卧床并发症的预防也有很好作用。我们在临床中应用中药足疗、蜡疗等疗法治疗脊髓损伤肢体挛缩等不适，也取得了理想的效果 [ 38 ]。 随着对脊髓损伤研究的不断深入，产生了很多的康复治疗方法。一般情况下，传统治疗方法主要以外科手术解除机械损伤、内固定维持脊柱原有序列及稳定性，减轻脊髓压迫为主。并通过药物治疗、高压氧治疗、物理治疗等保守治疗手段来减轻脊髓的继发性损害 [ 39 ]。虽然近年来临床上脊髓减压及脊柱固定融合手术逐渐成熟，急性脊髓损伤后手术治疗较保守治疗亦更加普遍。但在这两种治疗途径的优越性上仍然存在诸多争议 [ 40 ]。随着现代医学技术的快速发展，出现了诸多新的康复治疗手段，主要包括水疗、基因治疗、细胞移植、功能重建等。总之，在笔者看来，为探明这些康复治疗手段的具体治疗效果，还需进一步扩大样本量，深入研究。
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user: 5. 结语 脊髓损伤是世界医学的难题之一，由于脊髓损伤发生机制是一个错综复杂、有众多因素参与的过程。所以，笔者通过查阅相关资料，发现多学科跨界合作的研发模式是个很好的选项之一。而且对于脊髓损伤患者，应开展早期、全面的康复治疗，制定针对性的康复治疗规范和操作指南，才能更好的改善脊髓损伤患者的运动功能和日常生活能力，进而提高脊髓损伤患者的生活质量。
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user: 摘 要 拼接镜作为更大口径天文望远镜的发展趋势之一，其各子镜之间存在的共相误差对拼接镜的成像质量有着非常大的影响。本文理论分析了共相误差之一——平移误差对拼接镜成像质量的影响，并对不同波长下平移误差对拼接镜系统点扩散函数的影响进行了仿真分析。 关键词 :平移误差，点扩散函数，空间望远镜，共相 Copyright © 2019 by author(s) 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 随着太空探索需求的增加，为了能观测到更遥远更暗弱的天体 [ 1 ]，天文望远镜要具备更高的分辨能力和更强的集光能力，这就需要望远镜的口径不断增大 [ 2 ] [ 3 ]。而以现有的技术水平，建造十米或者更大口径的单一主镜望远镜，无论在镜面材料、加工检测、支撑结构还是造价以及运输发射、后续维护方面，都存在极大挑战 [ 4 ]。因此，为了使建造更大口径的望远镜成为可能，上世纪70年代，人们提出了建造拼接性望远镜的概念 [ 5 ]。对比传统的单口径望远镜，拼接镜有效地减少了主镜的质量、造价及加工周期，简单化了支撑结构，方便了运输发射，为建造更大口径望远镜提出了一个新方向 [ 6 ]。但拼接镜在拼接过程中，子镜与子镜间会产生共相误差，对整个拼接镜系统的成像质量造成极大影响。其中对成像质量造成影响最大的就是平移(piston)误差，以及倾斜(tip-tilt)误差，只有检测并校正这些误差，才能保证拼接镜成像质量 [ 7 ]。目前国际上常用的共享无擦检测技术有：夏克哈曼特检测法、四棱锥检测法、相位差法、色散条纹传感技术等等。夏克哈特曼宽带法是根据微透镜后的光斑形状随子镜间piston误差变化来检测子镜间的piston误差，而夏克哈特曼窄带法补足了宽带法精度不足的劣势。色散条纹传感技术是利用色散条纹传感器得到色散条纹来检测平移误差，而相位差法是分别利用单色点光源成像系统和扩展光源成像系统实现子镜间平移误差的检测 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]。本文讨论的正是对拼接镜成像质量影响最大的两个共相误差之一——平移误差对拼接镜成像质量的影响。本文通过对拼接镜子镜的出瞳处增加两个掩膜版，使得仿真结果更加清晰，便于分析平移误差对点扩散函数的影响。
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user: 2. 平移误差对拼接镜成像质量影响理论分析 图1. 主镜结构示意图 主镜拼接方式如图1所示，取右边的子镜为参照镜，左边的子镜为测量镜，为了简化计算过程，使仿真效果更加清晰，分别在两片子镜的出瞳处设置一个带圆孔的掩膜版，圆孔直径设为D，圆心到坐标原点的距离为B/2，此时可以将存在误差时主镜系统的复振幅函数简化为： U ( x ， y ) = A ( x ， y ) [ c i r c x − B 2 D 2 ∗ e i ϕ 1 + c i r c x + B 2 D 2 ∗ e i ϕ 2 ] (1) 式(1)中 A ( x ， y ) 是孔径函数，理想情况下我们认为： A ( x ， y ) = { 1 ， 子 孔 内 径 0 ， 子 孔 径 外 (2) 式(1)中circ函数为光瞳函数，由于设置了掩膜版，因此光瞳函数简化为了圆孔的透过率函数，式(1)中： Δ ϕ = ϕ 2 − ϕ 1 = 2 π λ p (3) 式(3)中φ为系统相差，p为平移误差，对公式(1)的复振幅函数进行傅里叶变换，得到点扩散函数为： P S F ( u ， v ， λ ) = | F T [ U ( x ， y ) ] | 2 = 2 D 2 / 2 J 1 2 ( π D u 2 + v 2 ) u 2 + v 2 (4) 式中u = x/λf， v = y/λf， λ为观测波长，f为望远镜的焦距。将u， v带入公式(3)中得到： P S F ( x ， y ， λ ) = 2 D 2 / 2 f 2 λ 2 J 1 2 ( π D / λ f x 2 + y 2 ) x 2 + y 2 [ 1 + cos ( 2 π p λ − 2 π B λ f x ) ] (5) 当入射光不为单色光时，设入射光的中心波长为λ 0 ，带宽为∆λ，将带宽∆λ分为n个区间，可以写出此时系统的PSF为： P S F t ( u ， v ， λ ) = ∑ k = 1 n P S F ( u ， v ， λ k ) Δ λ n (6)
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user: 3. 平移误差对拼接镜成像质量影响仿真分析 根据最终得到的公式(6)，通过matlab建立如图2所示两片子镜组成的拼接镜系统。 图2. MATLAB仿真双瞳结构。(a) 六边形主镜系统示意图；(b) 加上掩膜版后主镜系统 设右边的子镜存在平移误差，将误差带入拼接镜光学模型中，仿真得到的系统点扩散函数(PSF)如图3~图7所示。 图3. 无误差时PSF与远场光斑图 图4. 误差为λ/16时PSF与远场光斑图 图5. 误差为λ/8时PSF与远场光斑图 图6. 误差为λ/4时PSF与远场光斑图 图7. 误差为λ/2时PSF与远场光斑图 图3~图7分别为256 × 256像素下无误差、误差为λ/16、λ/8、λ/4、以及λ/2时主镜点扩散函数的仿真图像与远场光斑图。从图中可以看出，随着单块子镜平移误差的增大，次光斑与主光斑的对比度越来越低，直至无法分清次光斑与主光斑。而且平移误差较小时，对于点扩散函数以及远场光斑的影响不是非常明显，随着平移误差的逐渐增大，其对系统点扩散函数及远场光斑的影响变得越来越明显。这说明拼接的两片子镜不在同一相面上，也就是说右边的子镜发生了沿光轴方向的偏移。这就造成了拼接主镜系统所成的相不在同一像面上，也就是说成像质量将会下降。因此，仿真结果表明，两片子镜间的平移误差越小，其成像质量越好。
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user: 4. 结论 近年来，拼接镜在大口径望远镜研究中开始被广泛的运用。然而拼接过程中，子镜与子镜间会产生共相误差，对整个拼接镜系统的成像质量造成极大影响。本文通过理论研究及仿真分析了平移误差对大口径拼接镜成像质量的影响。结果表明，在入射波长一定的情况下，平移误差较小时对拼接镜点扩散函数的影响并没有很大；而随着平移误差的增大，可以明显的看出远场光斑对比度几乎为0。由傅里叶光学理论可知，通过CCD相机得到的图像为观测目标与系统点扩散函数的离散卷积，因此点扩散函数对成像质量有着很大的影响，可以说在观测目标不变的情况下，点扩散函数的好坏决定了成像质量的清晰与否。因此，为了保证拼接镜的成像质量，有必要对拼接镜平移误差进行及时的检测及校正。
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user: 摘 要 消化道出血作为临床上常见的急诊，临床医生首先考虑的是对症处理，待控制出血情况改善后再完善相应的检查，但这会导致一部分出血的原因难以解释。既往对不明原因消化道出血(Obscure gastrointestinal bleeding， OGIB)多使用常规胃镜和结肠镜检查，而常规检查难以准确发现出血部位，诊断难度大，易误诊，同时对于其检查时机难以准确把握，一直是困扰临床医生诊治的一项难题。但随着内镜技术和影像学发展，特别是胶囊内镜、气囊式小肠镜和CT小肠造的运用 [ 1 ] [ 2 ] ，对不明原因消化道出血的诊断有了进一步的认识。本文主要通过复习各种检查手段的相关文献资料，为不明原因消化道出血的诊断作一概述。 关键词 :不明原因消化道出血，内镜技术，影像学 Copyright © 2019 by author(s) 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 不明原因的消化道出血(Obscure gastrointestinal bleeding， OGIB)指在没有明确病因的情况下，持续或反复的消化道内出血 [ 3 ] ，可分为显性出血和隐性出血，前者主要表现为黑便、血便，后者主要表现为反复发作的便潜血实验阳性及不明原因的缺铁性贫血。其发病率占所有消化道出血率5%~10%，发病年龄主要分布在60岁以上 [ 4 ] [ 5 ]。约75%的病变发现于小肠 [ 6 ] [ 7 ] ，欧美国家常见的病因为血管发育不良、活动性溃疡、小肠肿瘤、溃疡性结肠炎等病变 [ 8 ] ，但我国以炎性病变、血管性病变、肿瘤等病变为主 [ 9 ]。因病变主要集中于小肠，位置特殊，一旦发生出血性病变，其发病部位较深且隐匿导致缺乏特异性，易延误诊治，但近年来随着内镜技术及影像学发展，对不明原因出血的部位及原因有着更深的认识。本文通过复习急诊胃镜、急诊结肠镜、胶囊内镜、CT小肠造影、气囊式小肠镜、数字减影血管造影等各检查手段的相关文献资料，对消化道不明原因的出血提供更有价值的诊断策略。
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user: 2. 急诊胃镜 胃镜检查是临床诊断上消化道出血的最常用方法，根据其检查时机可分为常规胃镜和急诊胃镜。而与常规胃镜相比，急诊胃镜确诊率明显的高于前者 [ 10 ]。一些糜烂性病变和血管性病变在24~48 h内破损黏膜可自动修复，如果不是在出血急性期行胃镜检查，这类病变会给内镜诊断带来困难，因此这也成为行常规胃镜检查后诊断为不明原因消化道出血的一个重要原因。在出血的急性期检查，据统计在1~2天内行胃镜检查临床诊断率可高达92%~95.45% [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]。胃镜在检查途中都可进行相应的治疗，但急诊胃镜在检查途中能够快速的定位出血病灶，其治疗率也有所提高，国内有研究 [ 10 ] [ 11 ] 报道，在12小时内进行胃镜检查止血率可达48.3%，12~24小时止血率可达81.66%，24小时后止血率为20.45%。此外，急诊胃镜还可作为评价预后的重要预测因素，国外一项回顾性研究 [ 14 ] 中显示，行急诊胃镜后死亡、出血复发以及手术或ICU治疗发生率均下降，患者生存质量提高。因此急诊胃镜有助于早期发现病因及治疗。
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user: 3. 急诊结肠镜 急性下消化出血作为常见急诊之一，轻者可自动痊愈，重者危及生命。下消化道出血病因复杂，一些特殊类型肠道出血，病程较短，在1~2周内病变自动愈合，结肠内基本恢复正常，行常规结肠镜检查时难以发现出血部位及明确病因。因此应在24小时内，最迟不超过72小时行急诊结肠镜检查 [ 15 ]。急诊结肠镜作为下消化道出血诊断的首选方式，与常规结肠镜相比，其诊断率高达80%~94%，而常见的病因包括肿瘤、息肉等 [ 16 ] [ 17 ]。急诊肠镜不仅能明确病因，还能根据病变的性质及范围选用不同的方法进行治疗。相关研究显示 [ 18 ] 其止血成功率达到80%以上，这避免了外科手术并节约了后继的治疗费用。虽然急诊结肠镜拥有较高的诊断率和止血率，但时间急迫和肠道准备不够充分，造成视野模糊以至于难以详细观察病灶，病变阳性率也因此降低，同时肠道内存在大量血液，检查时可能会引起一系列并发症 [ 19 ] [ 20 ]。可见早期结肠镜检查可以提高对出血源的识别和内镜干预的速度，而必要的肠道准备有助于提高诊断和治疗。
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user: 4. 胶囊内镜+ 胶囊内镜(Capsule endoscopy， CE)被人们称为消化内镜史上的第四个里程碑，作为评估小肠出血的常用检查措施，其临床应用价值已得到广泛认可。OGIB在临床中大致分为明显和隐匿性出血，而CE的主要适应症是隐匿性，其次是明显胃肠道出血。CE对隐匿性出血的诊断率为44%至87.9% [ 21 ] ，常见的病因为血管性病变、溃疡性病变、肿瘤等。虽然CE主要适应于隐匿性出血，但两种出血形式推荐的最佳时机都为2周内进行检查，而显性出血应推迟3天 [ 22 ]。行CE检查阴性者，可能会发生再次出血的情况，因此胶囊内镜可用于长期随访。在长期随访期间，得到相应治疗后约50.9%的患者基本贫血得到缓解 [ 21 ] ，但伴随着随访时间延长其出血率也会相应增加 [ 21 ] [ 23 ]。胶囊内镜与常规内镜相比减少了交叉感染的机会，但是由于缺乏外力牵引，难以对可疑病变进行活检病理诊断，增加了侵入式内镜及外科手术的机会，同时如肠道存在狭窄，可能会引起胶囊潴留，为避免胶囊潴留的发生，可预先使用CT检查评估是否存在肠道梗阻风险，再行此检查。因此胶囊内镜可应用于出血隐匿的患者，能够为后续治疗-提供相应依据，但应预先评估肠道状况。
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user: 5. 气囊式小肠镜 气囊式小肠镜作为可直观全小肠黏膜的检查设备，分为双气囊小肠镜(Double-balloon enteroscopy， DBE)和单气囊小肠镜(single-balloon enteroscopy， SBE)。小肠镜作为小肠出血的首选检查方法，其最佳检查时机尚有争议。在Jaime [ 24 ] 研究中显示72小时内行紧急肠镜检查其诊断与治疗率较高。同时在显性出血期检查其诊断率要高于隐匿性出血期 [ 25 ] [ 26 ]。这是因为能够更好的发现出血病变部位。临床中，操作者可选择双气囊或单气囊，不过两者诊断率并无差异 [ 27 ]。OGIB病变的解剖位置与粪便颜色存在关联，颜色和性质通常被认为有助于预测病变的位置，因此操作者可根据粪便颜色选择进入途径。但不同进入途径会导致诊断率不同 [ 28 ] ，同时还可能导致一系列并发症，而常见的经口途径可能会出现呼吸抑制、血氧下降、咽痛，经肛会导致检查时间过长和检查过程痛苦，部分患者并不能完全达到小肠，存在观察盲区等，因此需经口或经肛操作相结合才能完成。小肠镜与胶囊内镜相比，两者都可全面观察小肠内部，但胶囊内镜更适应于隐匿性出血，同时对于行胶囊内镜检查阳性者，行小肠镜检查的其阳性率也会增加，而对于因肠腔狭窄或梗阻而滞留的CE，还可进行摘取。因此在ACG指南中，推荐小肠镜作为CE检查异常的对接检查 [ 3 ]。因此对于存在小肠显性出血，推荐尽快完善急诊小肠镜检查。
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user: 6. CT小肠造影 计算机断层扫描血管造影(The role of computed tomography angiography， CT)是一种可提供病变解剖细节，并能直观、立体的展现三维形态特征的新兴消化系统影像诊断技术 [ 29 ]。以往CT主要用于腹腔内是实质脏器的检查，目前可用于小肠等空腔脏器的诊断。因此在2012年的OGIB诊治推荐流程中，CTA被列为诊断不明消化道出血的三大手段之一 [ 30 ]。作为诊断OGIB的常用检查手段，但对于急性不明原因消化道出血中的作用尚不清楚。CTA可发现出血速率为0.3 mL/min的病灶 [ 31 ] ，与传统血管造影相比，可见CTA更适用于出血量较少的活动性出血。在最近报道的指南中就强烈推荐CTA用于治疗活动性出血明显的OGIB患者，却缺乏强有力的证据 [ 28 ]。但是另一项研究论证了CTA对急性明显OGIB，尤其是肿瘤出血患者的诊断价值 [ 32 ] [ 33 ]。对于小肠肿瘤性出血，CTA可对肿瘤有无局部淋巴结的转移及远处转移显示，以便于后继的预后及管理。同时CTA可显示是否存在肠道狭窄，以评估行CE检查的可能性。但CTA对小肠黏膜浅表病变敏感度较低，无法清晰显示血管畸形、息肉、炎症性溃疡等病变。可见CTA对于急性明显OGIB，尤其是肿瘤出血患者，CTA诊断价值更高。
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user: 7. 数字减影血管造影 数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography， DSA)是一种新型的X线检测技术，可适用于血管性及肿瘤性病变。其诊断阳性率与出血量造影时机有关，在活动性出血且出血量达0.5 ml/min时检查，阳性率可达80%~90%，而间歇期阳性率为40%。DSA不仅能较为准确的判断出血原因与部位，还可在诊断的同时直接进行介入治疗，从而起到快速止血的效果。其治疗方式包括栓塞术和药物灌注，有关研究 [ 34 ] 显示，使用栓塞术治疗明显优于药物灌注治疗，而栓塞治疗的不良反应及复发率低于药物灌注治疗，但栓塞治疗并不是首选，因为栓塞治疗后的肠坏死是较为严重的并发症，如一旦发生应尽快手术。因此在出血量大OGIB患者中，DSA相比CTA更加适用，但应预防并发症。
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user: 8. 结论 综上所述，不明原因消化道出血作为临床上的急症，其发病急、病情重，若患者未得到及时有效的治疗，严重威胁患者生命安全，因此对病变准确的定位、定性，对于挽救病人的生命及其预防再出血有着重要的作用。近年来，随着对不明原因消化道出血的认识，新的技术不断发展，其出血发病率较前明显下降，而选择联合检查提高对出血部位的诊疗，也一直在不断探讨中，因此对于后续OGIB的诊疗发展，联合诊疗值得我们去不断联合诊疗的临床疗效。但就目前来说选择合适、有效的诊断方法至关重要，同样也是重要的挑战。
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user: 摘 要 随着信息技术的发展和经济水平的提高，用户更趋于个性化、高效化、自动化的生活。基于物联网、计算机、电子工程等技术的智能家居系统能够将日常生活中不同的设备相结合，实现用户对家居的智能化控制。家庭智能监控作为智能家居系统的基本功能，近些年来产生的安全事故使其安全性受到用户的质疑。本文以常见的人体红外监控系统为基础，提出了压力、激光、人体红外联合监控技术。同时，注重系统自身防破坏功能的设计，通过传输加密，硬件回路自检等方式，对不法分子拦截控制信号、物理攻击系统的行为进行监控，全面保障用户生命财产安全，能够满足用户对生活质量和效率的需求，具有较大的研究价值和良好的发展前景。 关键词 :智能监控，物联网，加密传输 Copyright © 2019 by author(s) 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. 研究背景 智能监控作为智能家居系统的重要组成部分，主要包括住宅状态监控及报警功能 [ 1 ] [ 2 ]。监控系统与用户手机、平板电脑等终端设备连接后，用户可以随时随地使用终端应用程序对家庭状态进行监控，并在不法入侵发生时第一时间得到通知 [ 3 ]。智能监控系统的控制方式通常包括红外遥控器、手机客户端等 [ 4 ] ，其中红外遥控器按键编码信息透明，安全性较低，易被拦截和重放，即不法分子可以在截获系统红外遥控器所发送的脉冲信号后使用红外发射器重放按键信号，达到对智能监控系统非法控制的目的 [ 5 ] ；而常见的手机客户端传输数据所采用的蓝牙或ZigBee协议相关漏洞已经透明，安全性较低，故不适用于权限较高的智能监控系统 [ 6 ] [ 7 ]。因此，本文将SSH协议用于物联网嵌入式设备中，采用非对称密钥加密、隧道传输等技术实现客户端与服务器间的通信加密功能，试验表明此种加密方式能够有效防止重放等常见类型攻击；同时，本文在现有视频监控、人体红外传感器的基础上提出了压力、激光、回路等新型入侵检测方案，具有隐蔽性高、鲁棒性强等特点，对保护用户生命财产安全具有重大意义。
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user: 2. 系统设计 本系统以树莓派为核心，自制压力、激光等传感器为基础，安卓应用程序为终端，实现用户对智能监控系统的控制功能。本系统上电后，用户运行终端应用程序，输入智能监控系统的IP、用户名、密码信息，并在登录成功后获取本系统的控制权限，从而进行相关操作。设计功能包括安保系统启停控制、家庭监控查看，系统使用情况监控等功能，用户通过单击对应按钮使用相关功能，其架构图与流程图如图1、图2所示。 2.1. 硬件设计 本系统硬件部分由自制压力、激光、人体红外传感器、树莓派、路由器等组成。压力与激光传感器用于辅助人体红外传感器检测非法入侵行为，树莓派作为控制节点，通过路由器接入外部网络并监听用户请求，其中传感器及树莓派采用5 V电源供电，路由器采用9 V电源供电，整个系统由市电供电。 图1. 系统架构图 图2. 系统流程图 压力传感器由锡纸、纸板、海绵等材料制作而成，传感器的一端与3.3 V引脚相连，另一端与树莓派的GPIO引脚相连，当纸板竖直方向压力大于阈值时上下两层锡纸接触，压力传感器电阻为零，脚本程序通过监测GPIO跳变沿信号实现对非法入侵行为的捕捉，其硬件原理图如图3所示。考虑到不法分子破坏门锁后极易踩踏压力传感器，因此可将其伪装为地毯置于门后，从而具有良好的隐蔽性，其外观如图4所示。 图3. 压力传感器原理图 图4. 压力传感器图 激光传感器包含激光发射与接收模块，如图5所示。发射模块安装于门锁截面，接收模块安装于门框内部。安保服务启动后相关脚本开始监听接收模块信号，由于不法分子暴力破坏门锁的行为能够破坏该传感器结构，因此该传感器能够有效监测门锁实际情况，同时与压力传感器相结合后隐蔽性较高，能够在门锁打开时输出高电平，用于触发后续的报警功能。 图5. 激光传感器图 人体红外传感器已在诸多领域的安防监控中得到广泛应用，外观如图6所示。该传感器对人体辐射的红外线波段尤为敏感，通常安装于房间角落，能够在较大空间内侦测人员活动情况，触发时可产生输出电平，经过后续放大电路完成报警功能。但因制作工艺等因素限制，此类传感器仍存在较大的盲区，不法分子通过盲区进入房间时存在绕过人体红外传感器的可能，故不宜作为入侵检测的唯一手段。 图6. 人体红外传感器图 为打击不法分子剪断信号电缆等行为，本系统提出了回环电路检测机制，其原理图如图7所示。在电源与信号电缆的外侧设计了冗余回环探测电路，该电路完整时输出高电平，被暴力剪断后被下拉至低电平，树莓派内相关脚本实时读取回环电路状态，全面检测不法入侵行为。 图7. 回环电路原理图 2.2. 软件设计 本监控系统软件部分由Raspbian Stretch/Linux操作系统、安卓客户端、GPIO脚本控制程序等组成，用于实现用户对智能监控系统的管理和控制功能。 Raspbian Stretch/Linux系统由树莓派基金会官方提供支持，开发人员可以通过NOOBS软件自动安装，或下载镜像文件进行手动安装。安装完成后将TF卡插入树莓派，开机后系统将进行自动分区，稳定性较高，适用于智能家居等嵌入式系统的开发。 客户端名称为KUAYUE，用于实现用户对本系统的管理与控制功能。用户运行客户端后输入服务器IP、用户名、密码登录本系统，认证成功后可以查看家庭内部影像监控、系统软硬件资源信息，启动、停止安保监控，关闭、重启智能监控系统等。 GPIO作为树莓派的通用IO接口，可通过C程序或Python脚本程序实现包括写电平、读电平等相关功能。本系统采用模块化编程思想，将GPIO控制脚本单独封装，使其能够被不同函数直接调用，对于后期维护具有较大意义，脚本调用语法为：sudo GPIOControl.py ，程序代码如  图8所示。 图8. 脚本程序代码图
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user: 3.系统安全 智能监控系统涉及到用户家庭内部状态的监控与报警功能，系统自身的安全性不容小觑。鉴于多数智能家居采用的ZigBee协议漏洞已大量公开，本系统提出了基于SSH协议的加密传输机制，保证系统整体安全。由安卓客户端向服务器端发起SSH建立请求，验证服务器指纹通过后开始传输用户名、密码信息，服务器端认证通过后提供Shell操作权限，客户端所有请求以Bash命令的形式在SSH隧道中加密传输，安全性相比于ZigBee协议大幅提高，对营造安全舒适的家居生活具有重大意义。基于密码认证的SSH协议传输原理如图9所示。 图9. 基于密码认证的SSH协议原理图 图10. 系统实验结果图
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user: 4. 实验结果 系统上电后路由器及树莓派开始启动，树莓派启动后OpenSSH服务开始监听TCP 22号端口，路由器为树莓派分配硬件地址绑定的IP地址192.168.1.100/24。用户通过客户端系统提供的安卓应用程序建立SSH隧道并完成身份认证工作。认证成功后用户可以操作客户端程序，程序中的影像查看按钮调用系统默认浏览器动态显示指定区域监控影像，资源查看按钮返回树莓派处理器、内存、存储、网络等信息，安保启动、停止按钮启动、停止相关红外、激光、压力、回环等监控。系统重启、关机按钮实现对智能监控系统的重新启动与关机操作。传感器环境检测正常时系统显示正常，出现异常时，安卓应用程序将显示异常信息，以实现用户远程对家庭状态的监控需求，系统实验结果如图10所示。
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user: 5. 总结 本系统基于传统的人体红外报警设备，提出了压力、激光、人体红外联合监测的新型家庭监控系统，注重设备硬件自检功能设计，能够有效监测并响应不法分子的破坏行为。用户通过安卓客户端可以随时启停安保监控，查看家庭影像、软硬件资源使用情况、相关监控状态等，并能在危险情况发生时及时得到通知，有利于保障用户的生命财产安全，为用户带来安全舒适的生活体验。
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user: 摘 要 采用共沉淀法制备了一系列铈基过渡金属复合氧化物催化剂，通过催化活性评价和催化表征考察了铈基过渡金属复合氧化物催化还原NO x 的构效关系。研究表明：铈基过渡金属复合氧化物催化剂活性为4Ce1Ni > 4Ce1Mn > 4Ce1Cu > CeO 2 > 4Ce1Cr。4Ce1Ni催化剂在325℃时NO x 最大转化率可达92%，同时其具有良好的抗水性。铈基过渡金属复合氧化物催化剂的活性与其物化结构、表面活性氧物种比值和过渡金属活性组分的形态有关。催化剂的比表面积和O latt /O ads 比值大小均为4Ce1Ni > 4Ce1Mn > 4Ce1Cu > CeO 2 > 4Ce1Cr，与催化活性成正相关性。4Ce1Ni、4Ce1Mn、4Ce1Cu、CeO 2 和4Ce1Cr催化剂中活性组分分别为Ni 2+ 、Mn 3+ 和Mn 4+ 、Cu 2+ 和Cr 6+ ，其中Ni 2+ 的催化活性最强，Mn 3+ 和Mn 4+ 次之。 关键词 :过渡金属，铈，催化还原，氮氧化物 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/