血管切片的三維重建課件

血管切片的三維重建血管切片的三維重建血管切片的三維重建摘要:為了利用血管切片圖象重建血管的三維形態(tài),我們首先編程對切片圖象進(jìn)行由BMP數(shù)據(jù)格式向文本格式的轉(zhuǎn)換,而這樣獲得的數(shù)據(jù)文件將較大,共約50M。顯然在利用計算機(jī)做進(jìn)步讀寫與處理前,要著重面對的問題是對大量數(shù)據(jù)的處理,而其中卻有大量冗余信息存在,于是我們在尋找每張血管切片中心軸點(diǎn)的過程中,利用多種優(yōu)化算法以簡化問題,并確定出100個中心軸點(diǎn)。以此100個中心軸點(diǎn)為樣點(diǎn),依靠樣條插值,利用Matlab軟件對分別對平面及空間曲線進(jìn)行插值,先后建立了模型模型二,從而擬合得到ⅩYYZ,ZX平面的投影曲線以及中函數(shù)是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的關(guān)鍵內(nèi)容，亦是初中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重難點(diǎn)。在新課改下，如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)知識的主動性與興趣，改善其學(xué)習(xí)的質(zhì)量，是當(dāng)前教師在教學(xué)過程中急需解決的重難點(diǎn)問題。由于大部分學(xué)生對于函數(shù)的概念理解不夠透徹，加上其思維發(fā)展水平較低，難以準(zhǔn)確理解、接受相關(guān)函數(shù)知識。本文結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就初中數(shù)學(xué)函數(shù)的教學(xué)難點(diǎn)及其相應(yīng)的教學(xué)策略進(jìn)行了分析。一、函數(shù)教學(xué)難點(diǎn)分析1.對函數(shù)概念理解不深。作為一個新的概念，大多數(shù)初中學(xué)生難以去理解，對概念的理解不透甚至有誤，大大增加了學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)的難度，導(dǎo)致學(xué)生無法靈活運(yùn)用函數(shù)基礎(chǔ)知識、靈活改變自己的思維方式來學(xué)習(xí)、理解函數(shù)間的關(guān)系。因此，現(xiàn)今大部分初中學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)函數(shù)知識時僅僅停留在函數(shù)概念的表面認(rèn)識上，難以將函數(shù)基礎(chǔ)知識真正運(yùn)用到函數(shù)的應(yīng)用及函數(shù)關(guān)系的理解上，在進(jìn)行函數(shù)題目的解答過程中，主要通過死記硬背，僅依靠書本例子，照搬照套公式來求解坐標(biāo)值。2.數(shù)形結(jié)合能力與意識較為薄弱。由于當(dāng)前的初中學(xué)生關(guān)于數(shù)形結(jié)合方面的能力較為薄弱，難以通過靈活結(jié)合數(shù)形思想的方式來解答函數(shù)題目。而函數(shù)題目只有采用數(shù)形結(jié)合的方式，才能更為簡便地求解。在學(xué)習(xí)初中函數(shù)的過程中，在變量間經(jīng)常出現(xiàn)各類函數(shù)關(guān)系。然而，由于初中學(xué)生缺乏一定的函數(shù)意識，在遇上類似問題的求解中，難以快速查找其存在的函數(shù)關(guān)系。有部分同學(xué)認(rèn)為，通過使用方程來表示等量關(guān)系即可，無需使用函數(shù)知識來求解。甚至有些同學(xué)在學(xué)習(xí)函數(shù)知識的過程中存在較大難度，導(dǎo)致其對函數(shù)知識的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了恐懼感，在做題的過程中，遇到函數(shù)關(guān)系問題只會一昧逃避，或只通過等量關(guān)系進(jìn)行求解，對于函數(shù)知識及函數(shù)應(yīng)用避之不及。3.學(xué)生的思維發(fā)展水平不高。由于函數(shù)知識較為抽象，而當(dāng)前初中學(xué)生的思維發(fā)展水平仍不完善，其思維處于較不成熟的階段中，難以及時、適當(dāng)?shù)貙⒑瘮?shù)知識學(xué)習(xí)中的數(shù)與形相結(jié)合，難以將抽象的函數(shù)概念轉(zhuǎn)化為具體的事例進(jìn)行分析，導(dǎo)致其在學(xué)習(xí)函數(shù)知識的過程中難度較大。二、初中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)的有效策略1.提高學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)的興趣與主動性（1）合理設(shè)置函數(shù)學(xué)習(xí)的問題情境。如上所述，函數(shù)知識在學(xué)習(xí)的過程中大部分為抽象的概念與等式，教師可以通過合理設(shè)置函數(shù)學(xué)習(xí)的問題情境的方式進(jìn)行函數(shù)概念的教學(xué)。在進(jìn)行函數(shù)知識的講解過程中，教師應(yīng)當(dāng)事先備課，針對所講授的函數(shù)概念設(shè)置相應(yīng)的問題情境，在吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，簡化函數(shù)學(xué)習(xí)的難度，便于學(xué)生在問題情境中積極思考，查找學(xué)習(xí)重難點(diǎn)的突破處，逐步訓(xùn)練學(xué)生轉(zhuǎn)化思維的能力及將抽象概念轉(zhuǎn)化為形象事物的能力，使其逐步適應(yīng)形象知識學(xué)習(xí)到抽象知識學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)化。（2）營造民主、平等的學(xué)習(xí)氛圍。由于初中學(xué)生剛接觸函數(shù)知識，對于抽象化的概念定義學(xué)習(xí)難度較大。教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)過程中為學(xué)生營造出民主、平等的學(xué)習(xí)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。要加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)、課中隨堂聽講、課后及時復(fù)習(xí)，通過不斷的鞏固與積累，逐步吸收、掌握抽象的函數(shù)概念知識。此外，教師還應(yīng)適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中自主摸索、探討，掌握適合自己的學(xué)習(xí)方式，在消化、理解函數(shù)概念的過程中形成一套自主的學(xué)習(xí)方式。2.重視函數(shù)的概念教學(xué)（1）重視函數(shù)概念形成過程的講解。數(shù)學(xué)教師要重視對學(xué)生函數(shù)概念形成過程的把握。首先，要學(xué)會辨別各種刺激模式，教師可以提供典型例子或?qū)W生自己的生活經(jīng)驗(yàn)等，讓學(xué)生在接觸量時逐漸掌握變量，比如汽車行駛過程中的時間、速度、路程，三角形的底邊、高、面積，購物時商品的數(shù)量、單價、總價，氣溫在一天中各個時刻的變化規(guī)律等。其次，要學(xué)會分化屬性，達(dá)到理解該物的本質(zhì)屬性?！白兞俊钡谋举|(zhì)屬性就是“在一個變化過程中，可以取不同數(shù)值的量”。例如，汽車行駛過程中時間、路程、速度之間的關(guān)系，當(dāng)汽車勻速行駛時，不同的時間所走路程是不同的。再次，歸納不同刺激模式的共同屬性，以致提出假設(shè)。如：在相同速度下，速度是常量，則路程和時間是變量;路程相同時，路程是常量，速度和時間是變量。（2）結(jié)合函數(shù)實(shí)例進(jìn)行概念教學(xué)。教師在進(jìn)行函數(shù)教學(xué)的過程中，可以結(jié)合函數(shù)實(shí)例進(jìn)行概念教學(xué)。首先，教師應(yīng)當(dāng)調(diào)動課堂氣氛，避免枯燥的函數(shù)概念降低學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。通過引入適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)實(shí)例，可以有效地提高學(xué)生對于函數(shù)知識的認(rèn)識與興趣。因此，教師應(yīng)當(dāng)在課堂教學(xué)過程中以函數(shù)實(shí)例來激發(fā)學(xué)生的思維，調(diào)動其學(xué)習(xí)的興趣，促使抽象的函數(shù)概念知識有具體、形象的實(shí)例作為其載體，降低學(xué)生學(xué)習(xí)與理解的難度。3.加強(qiáng)師生互動與合作學(xué)習(xí)在進(jìn)行初中函數(shù)知識的教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)師生互動與合作學(xué)習(xí)。一方面，加強(qiáng)師生互動有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，方便教師及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)及掌握的情況。另一方面，加強(qiáng)學(xué)生間的合作學(xué)習(xí)有助于提高學(xué)生間的友誼，并提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率與質(zhì)量。通過一對一的幫助學(xué)習(xí)，不僅有助于幫助基礎(chǔ)較差的同學(xué)學(xué)習(xí)函數(shù)知識，而且有助于鞏固其他學(xué)生對于函數(shù)概念的理解與掌握。綜上所述，針對初中學(xué)生的實(shí)際情況編制有效的教學(xué)策略，嚴(yán)格按照一定的教學(xué)方法，及時總結(jié)、反思課堂教學(xué)情況，通過提高學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)的主動性，解決學(xué)習(xí)函數(shù)的難點(diǎn)問題，可以有效地改善學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)的質(zhì)量水平，從而全面提高學(xué)生的數(shù)學(xué)成績。一、以“讀”為本，咀嚼文本語言文本細(xì)讀，顧名思義一是要“細(xì)”，正如葉圣陶先生說的“一字未宜忽，語語悟其神”。所以，要進(jìn)行文本細(xì)讀，就必須從語言入手，從最基本的字詞入手；二是要“讀”，南宋朱熹說：“大凡讀書，須是熟讀。熟讀后自精熟，精熟了理自見得?！苯Y(jié)合這兩點(diǎn)要求，在語文閱讀教學(xué)中進(jìn)行文本細(xì)讀時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。1.重朗讀朗讀是親近和理解語言的前提，也是進(jìn)入文本的必要一環(huán)。在朗讀中，更容易走進(jìn)作者的情感世界。朱自清的散文《背影》文辭質(zhì)樸，情感真摯，就適宜在朗讀中體會，如“等他的背影混入來來往往的人里，再找不著了，我便進(jìn)來坐下，我的眼淚又來了”。在反復(fù)朗讀中，學(xué)生可以走進(jìn)朱自清的情感世界，感同身受地體會那種對父親依依不舍的情感。2.閱讀時間要充分教師要上好語文課，應(yīng)該給學(xué)生充分的朗讀時間。對于課上朗讀，短小的篇幅適宜集體朗讀，較長的篇幅宜選取部分集體朗讀、自由朗讀。整篇文章應(yīng)該給學(xué)生預(yù)留課前預(yù)習(xí)時間，在這時間段朗讀?？傊屗袑W(xué)生都能有充分的時間來閱讀文本。二、結(jié)合語境，把握文章整體之美語文教師在閱讀教學(xué)時有意識地引導(dǎo)學(xué)生分析研究文本語境，有助于學(xué)生更透徹地把握文章主旨，體悟作者思想感情。結(jié)合語境，讀懂作者。文本細(xì)讀的大語境是指作者創(chuàng)作文本時的社會生活情景，包括時代背景、作者情況等。閱讀教學(xué)時，聯(lián)系大語境也是實(shí)現(xiàn)文本細(xì)讀的一個重要途徑。例如，李白的《行路難》“閑來垂釣碧溪上，忽復(fù)乘舟夢日邊”有兩個典故，一是姜子牙在渭河垂釣得遇周文王，受周文王賞識重用，助周滅商；二是伊尹乘小舟從日月旁經(jīng)過被商湯聘請重用，助商滅夏。要理解詩人李白在此處用典的意圖，就得聯(lián)系李白的生平經(jīng)歷。原來在寫作此詩時，李白受權(quán)貴排擠，被迫離開長安，抑郁苦悶下寫了這首詩，此處用典是用古人的經(jīng)歷來安慰自己，古人能有這等機(jī)遇，自己未必沒有，對于自己能受朝廷重用又再次充滿了希望。聯(lián)系語境，品味感情。如毛澤東的《七律?長征》“更喜岷山千里雪，三軍過后更開顏”，詩中的“喜”字用得妙。作者寫紅軍過雪山時，為什么要突出“喜”呢？聯(lián)系當(dāng)時的紅軍長征情景，因?yàn)榉^雪山后，紅軍二萬五千里長征的目的地就在前面，三軍即將會師。所以用“喜”既突出了紅軍戰(zhàn)士過雪山時的樂觀心情，又表現(xiàn)了戰(zhàn)士們對勝利的信心。因此教學(xué)時，要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注時代背景，才能體味作者當(dāng)時的思想感情。實(shí)際上，文本細(xì)讀的策略是多種多樣的，教師要善于結(jié)合文本，靈活選擇合適的策略，營造恰當(dāng)?shù)那榫常I(lǐng)學(xué)生走進(jìn)文本，品味語言，體味文本結(jié)構(gòu)的深層含義，領(lǐng)悟作者情感。如此，初中語文閱讀教學(xué)才會收到異于傳統(tǒng)教學(xué)的特別效果，呈現(xiàn)別樣的精彩。細(xì)讀是提高語文閱讀質(zhì)量的一個非常重要的環(huán)節(jié)以及方法。在這么一個高速發(fā)展的快節(jié)奏時代，在初中語文課堂上教授給學(xué)生細(xì)讀的方法，幫助學(xué)生養(yǎng)成細(xì)讀的習(xí)慣是非常有必要的。我們廣大教師要加快進(jìn)入細(xì)讀閱讀的教學(xué)路途上，有效幫助學(xué)生提高閱讀質(zhì)量！血管切片的三維重建血管切片的三維重建血管切片的三維重建摘要:1摘要:為了利用血管切片圖象重建血管的三維形態(tài),我們首先編程對切片圖象進(jìn)行由BMP數(shù)據(jù)格式向文本格式的轉(zhuǎn)換,而這樣獲得的數(shù)據(jù)文件將較大,共約50M。顯然在利用計算機(jī)做進(jìn)步讀寫與處理前,要著重面對的問題是對大量數(shù)據(jù)的處理,而其中卻有大量冗余信息存在,于是摘要:為了利用血管切片圖象2我們在尋找每張血管切片中心軸點(diǎn)的過程中,利用多種優(yōu)化算法以簡化問題,并確定出100個中心軸點(diǎn)。以此100個中心軸點(diǎn)為樣點(diǎn),依靠樣條插值,利用Matlab軟件對分別對平面及空間曲線進(jìn)行插值,先后建立了模型模型二,從而擬合得到ⅩYYZ,ZX平面的投影曲線以及中我們在尋找每張血管切片中心軸3心軸線,得到血管半徑為29個像素單位,并模擬給出血管的三維空間形態(tài)(如下圖),進(jìn)而對結(jié)果進(jìn)行了廣泛的分析與評價。同通過矩陣投影到XY,YZ,ZX平面而獲得的圖象進(jìn)行比較,可以驗(yàn)證模型的正確性,以及模型的先進(jìn)性心軸線,得到血管半徑為29個像40血管切片的三維重建圖05問題重述斷面可用于了解生物組織、器官等的形態(tài)。例如,將樣本染色后切成厚約lmm的切片,在顯微鏡下觀察該橫斷面的組織形態(tài)結(jié)構(gòu)。如果用切片機(jī)連續(xù)不斷地將樣本切成數(shù)十、成百的平行切片,可依次逐片觀察。根據(jù)拍照并采樣得到的平行切片數(shù)字圖象,運(yùn)用計算機(jī)可重建組織、器官等準(zhǔn)確的三維形態(tài)。問題重述6假設(shè)某些血管可視為一類特殊的管道,該管道的表面是由球心沿著某曲線(稱為中軸線)的球滾動包絡(luò)而成。例如圓柱就是這樣一種管道,其中軸線為直線,由半徑固定的球滾動包絡(luò)形成現(xiàn)有某管道的相繼100張平行切片圖象,記錄了管道與切片的交。圖象文假設(shè)某些血管可視為一類特殊的管7件名依次為0.bmp、1.bmp、99.bmp,格式均為BMP,寬、高均為512個象素(pixel)。為簡化起見假設(shè):管道中軸線與每張切片有且有一個交點(diǎn);球半徑固定;切片間距以及圖象象素的尺寸均為1取坐標(biāo)系的Z軸垂直于切片,第1張切片為平面Z=0,第100張切片為平面件名依次為0.bmp、1.bmp、8=99。Z=z切片圖象中象素的坐標(biāo)依它們在文件中出現(xiàn)的前后次序?yàn)?256,-256,z),(-256,-255z),,,(-256,255,z)(-255,-256,z),(-255,-255,z),,,(-255,255,z),(255,-256,Z),(255,-255(255,255,z)根據(jù)以上所給信息,如何重建血管的三維形態(tài),是一個重要而且實(shí)用的問題。解決方案如下:=99。Z=z切片圖象中象素的坐標(biāo)依它們在9二、問題分析我們主要求解的是血管管道的中軸線與半徑。管道可以近似地看作是個半徑固定的球體滾動而成的,中軸線是球心滑過的曲線,是連續(xù)的。我們等距平行切割血管,中軸線與每張切片有且僅有一個交點(diǎn),也就是每張切片上有且僅有一個球心,那么在每張切片上總可以找到且只能找二、問題分析10到一個以球心為圓心,球半徑為半徑的圓,而且是此切片的最大內(nèi)切圓反過來也是成立的。因此,我們只需找到每張切片中的球心坐標(biāo)就可以用樣條插值得到中軸線,通過尋找最大內(nèi)切圓得到半徑,而中軸線在ⅩYYZ,ZX平面的投影圖只需令Z=0,X=0,Y=0就可以得到到一個以球心為圓心,球半徑為半徑11血管切片的三維重建課件12血管切片的三維重建課件13血管切片的三維重建課件14血管切片的三維重建課件15血管切片的三維重建課件16血管切片的三維重建課件17血管切片的三維重建課件18血管切片的三維重建課件19血管切片的三維重建課件20血管切片的三維重建課件21血管切片的三維重建課件22血管切片的三維重建課件23血管切片的三維重建課件24血管切片的三維重建課件25血管切片的三維重建課件26血管切片的三維重建課件27血管切片的三