PRETREATMENT OPTIONS
预处理选项
4. PRETREATMENT OPTIONS 预处理选项
4.1 INTRODUCTION 简介
Pretreatment is all process steps or unit operations prior to the last (final) water treatment step. Pretreatment is a series of unit operations to modify the feed water quality so that it will be of adequate quality to be fed to a final treatment step. This final step may be Reverse Osmosis, Ultrafiltration, Multi or Mixed Bed Deionization or Distillation. These final steps are discussed in Chapters 5 and 6.
预处理是指最后（最终）水处理步骤之前的所有加工步骤或单元操作。预处理是一系列的单元操作，用来改善给水水质以使其水质足够好而进入终处理步骤。最终步骤可以是反渗透、超滤、多或混合床去离子或蒸馏。第5、6章中将详细讨论这些最终步骤。
Reverse Osmosis is unique since it can be a pretreatment step, in addition to being a final treatment step.Reverse Osmosis applications in pretreatment are discussed in this chapter and Chapter 11, but Reverse Osmosis as a technology is discussed in Chapters 5 and 6.
反渗透很特别，因为它即可以是一个预处理步骤，另外还能是一个终处理步骤。本章和第11章将讨论反渗透作为预处理的情况，而将其作为一门技术的情况将在5、6章中详述。
The initial sections of this chapter discuss the process design (programming issues) for pretreatment design including feed water quality and output water quality from pretreatment. The chapter then discusses the selection of treatment options (i.e. unit operations) for four groups of impurities:
本章的开始部分讨论预处理设计的过程设计（程序设计问题），包括给水水质和经过预处理后出来的水质。然后讨论针对四种杂质所做选择的处理选项（即单元操作）：
? Control of fouling-removal of turbidity and particulates
浑浊度和粒子的除垢控制
? Control of scaling-removal of hardness and metals
硬度和金属的除氧化皮控制
? Removal of organics and microbiological impurities
有机物和微生物杂质的去除
? Removal of microbial control agents
微生物防治因子的去除
Pre-treatment options are summarized in Figure 4-1 at the end of the chapter.
本章结尾处的图4-1中总结了预处理的可选方案。
The final sections of the chapter discuss the importance of anion composition/concentration, pH, materials of construction, and pretreatment system control.
本章的最后讨论了阳离子的构成/深度、pH、组成材料以及预处理系统控制的重要性。This discussion is based on the description of these technologies presented in Chapter 11.
这些讨论是建立在11章中出现的对这些技术的叙述基础之上的。
4.2 PROCESS DESIGN OF PRETREATMENT预处理的过程设计
Process design of the pretreatment system is the specification of the unit operations or process steps to treat the feed water. Typical information includes flow rates, temperatures, pressure, and composition of all streams. Detailed mechanical design of the equipment for a given unit operation or process step is beyond the scope of this Guide.
预处理系统的过程设计是对处理给水的单元操作或加工步骤的规范。典型信息包括流速、温度、压力以及所有水流的组合。为给出的单元操作或加工步骤的设备做详细的机械设计不在此指南范围内。
The process design (programming issues) for a pretreatment system may include:
预处理系统的过程设计（程序设计问题）可能包括：
a) Required quantity and quality of the water from the final treatment process.
经过终处理程序出来的必须的水量和水质。
b) Temperature constraints on the water used in a pharmaceutical process and the approach to
microbial control.
对用于制药工艺的水温和防治微生物所需的温度限制。
c) The final treatment option that has been chosen, as this defines the required water quality
leaving pre-treatment.
已经选定的终处理选项，这就规定了离开了预处理步骤所需达到的水质。
d) Quality of the feed water that is the input to the pretreatment system (water quality to be
validated over a one year period).
预处理系统的给水水质（验证水质需要一年以上的期限）
e) Difference between input water quality and desired output water quality. The difference
determines imprities that must be removed by the pretreatment system. The difference is determined by performing a material balance. Attention should be paid to impurities and minor components.
输入水水质和希望得到的输出水水质之间的差异。此差异确定了必须要用预处理系统去除的杂质。此差异是通过执行一个物料平衡来决定的。应当特别注意杂质和较小的组分。
f)Pretreatment options to provide the desired removal of impurities considering other factors
such as capabilities of the labor force, economics, waste disposal, environmental considerations, validation, and the available space and utilities.
鉴于劳动力、经济、废物处理、环境因素、验证以及或用的空间和设施之类的因素，预处理选项要能理想地去除杂质。
In addition to defining the options for removal of impurities, the approach taken to microbial control is an integral part of the process design of the pretreatment system. Considerations include:
除了规定去除杂质这一项以外，用于防治微生物的途径也是预处理系统过程设计需要整合的部分。考虑包括：
a) If the drinking quality water to the pretreatment system comes from a municipality in the United States, it will typically contain chlorine, or chloramines, as a microbial control agent. In Europe, ozone is the more common microbial control agent. The concentration of the agent should be sufficient to protect the initial steps of the pretreatment.
如果预处理系统的饮用水是来源于美国市区，那么它都会含有用作微生物防治因子氯或氯胺。在欧洲，臭氧是最普遍的微生物防治因子。因子的浓度应当足够用来防护预处理的最初步骤。
b) If the quantity of microbial control agent is insufficient, additional microbial control agent may be added or provision made to periodically sanitize the initial equipment in the pretreatment system. This is likely if water comes from a source other than a municipality. Increased monitoring of feed water and the initial steps may be warranted.
如果微生物防治因子的量不够，那么可以添加额外的微生物防治因子或者在预处理系统的首个设备进行定期消毒。如果水是来源于市政以外，这种情况是很有可能的。希望能够保证增加对给水和最初步骤的监控。
c) At some point in the pretreatment process, the microbial control agent must be removed before going to the final treatment. At this point, a means of either continuous or periodic sanitization needs to be selected for the treatment steps following this removal.
在预处理过程的某些点上，进行终处理前必须去除微生物防治因子。在这种点上，必须为去除之后的步骤选择连续或定期消毒两种方式其中之一。
The USP requirement that compedial waters should contain “no added substancd” e liminates addition of chemicals to "Purified Water" or Water For Injection. However, addition of chemical agents is not prohibited in pretreatment. Substances are frequently added in pretreatment and subsequently removed in the pretreatment or final treatment. Some examples are:
USP规定法定水应当含有“非添加物质”，这就排除了向“纯化水”或注射用水中添加化学物质的可能性。但是，在预见处理中并不禁止添加化学助剂。预处理时经常会加入一些物质，而它们又会在预处理或终处理中被去除。比如：
? Chlorine (to control microbial growth, removed in later stages of pretreatment)氯（为了防治微生物生长，会在预处理的最后阶段去除）
? Sodium ions (in softener with exchange for multivalent ions, removed in ion removal
process)
钠离子（在软化器中和多价离子进行交换，在去离子工序中被去除）
? Acid (for degasification to remove carbon dioxide, counter ions, removed in a subsequent ion removal process)
酸（为了脱除二氧化碳气、反离子，在随后的去离子工序中被去除）
? Su lfite (to reduce chlorine to chloride, or chloramihes, to ammonium and chloride while forming sulfate, removal by softening or ion removal process)
亚硫酸盐（在形成硫酸盐的同时将氯转化为氯化物，或者将氯胺转化为铵和氯化物，通过软化或去离子工序去除）
? Sequestrants (to prevent scaling in final treatment, removed by RO in final treatment)
螯合剂（在终处理中防止结垢，通过终处理中的RO去除）
? pH control agents (removed in ion removal process)
pH控制因子（在去离子工序中去除）
Added substances are an issue if they result in an increase in microbial growth or endotoxins.
如果添加的物质导致微生增长或内毒素增加，那么它们就是一个问题。
A final consideration is the relationship between investment and operating dollars in pretreatment, and the performance and cost of the final treatment process. The following are generally true:
最后需要考虑的是预处理的投资和开发费用与终处理工艺的性能和成本之间的关系。
? A final treatment system will not operate reliably over the long term, without reliable operation of the pretreatment system.
如果预处理系统操作性不可靠，那么终处理系统的长期操作也不会可靠。
? Inadequate operation in pretreatment (breakthrough of particulates, hardness, or chlorine) may not immediately affect water quality from final treatment, but it will be reflected in long term maintenance and operating reliability, and possibly in water quality.
预处理中操作不充分（有粒子、硬度或氯漏过）或能不会立即影响到终处理的水质，但是会反映在长期维护和操作可靠性上，也有可能是水质。
? Investment in pretreatment capability and reliability can return many times the invest ment in final treatment maintenance costs.
在预处理能力和可靠程度上的投资得到的回馈会是花费的终处理维护上的几倍。
? Pharmaceutical water systems are expected to generate water meeting final pharmaceutical product water standards. The system should be designed to control impurity spikes in the incoming water quality, or seasonal impurity profile changes. A robust pretreatment system design
handles impurity spikes detrimental to final treatment.
我们期望制药用水系统生成的水能够达到最终药品的水质标准。设计系统时应当控制给水水质中的杂质峰，或者杂质表现出的周期性变化。设计一个坚固耐用的预处理系统来处理那些终处理不易去除的杂质峰。
There is no single "right" answer to the process design of the pretreatment system. Pretreatment system process design is a series of choices and options, each with advantages and disadvantages.
预处理系统的过程设计并没有唯一的“正确”答案。预处理系统的过程设计是一系统的选择，每个都有各自的利弊。
4.3 FEEDWATER TO PRETREATMENT QUALITY: TESTING AND DOCUMENTATION预处理给水水质：测试和文件记录
Compendial pharmaceutical water systems are required to use feed water complying with "Drinking Water" standards.
法定的药用给水系统应当用符合“饮用水”标准的给水。
Most pharmaceutical manufacturers utilize municipal water supplies. This water generally meets "Drinking Water" quality standards and is treated with a microbial control agent. Historically in the US, the microbial control agent is chlorine, but chloramine is now used with increasing frequency. Either feed water composition or microbial control agent concentration may be subject to occasional and seasonal variations. These variations may negatively impact water quality, and can be detected only by extensive sampling. In addition, water quality at the plant site may not be equivalent to that from a municipal treatment facility, due to potential for contamination or loss of microbial control agent in the distribution system. Documentation of feed water quality is recommended either by use of municipality testing (if applicable) supplemented by some testing at the plant side or by extensive testing of feed water quality.
大多数的药品制造商都是使用的市政供水。这个水一般都满足“饮用水”的质量标准，并用微生物防治因子处理过。在美国历史上，微生物防治因子是氯、但是现在使用氯胺的频率也在增加。给水成份或微生物防治因子的浓度都会受偶然因素或季节变化的影响。这种变化对水质会有不利影响，而且只有用扩大抽样才能检查出来。此外，在工厂里的水质也有可能和市政处理厂出来的不一样，这是因为在分配系统中微生物防治因子在污染或丢失的可能性。给水的水质文件推荐用市政测试结果（如果适用的话），再补充一些在工厂里所做的测试结果，也可以对给水水质做全面的测试。
Typical contaminants in feed water include:
给水中含有的典型成分有：
? Particulates Silt, dust, pollen, pipe scale, iron and silica, undissolved minerals and organics
粒子泥沙、灰尘、花粉、管垢、铁和二氧化硅、不溶的矿物质和有机物
? Inorganics Calcium and magnesium salts, heavy metals (iron, aluminum, and silica) with their corresponding anions
无机物钙盐和镁盐、带有相应离子的重金属（铁、铝和硅）
? Organics NATURALLY OCCURRING BYPRODUCTS OF VEGETATIVE DECAY, I.E., HUMIC AND FULVIC ACIDS AND "MAN-MADE
ORGANICS" SUCH AS PESTICIDES AND AUTOMOTIVE
POLLUTION (OILS)
有机物自然存在的植物腐烂后的副产物，即腐殖酸和富里酸，以及“人造有机物”如杀虫剂和汽车污染物（油）
? Bacteria BACTERIAL CONTAMINATION AND ITS BYPRODUCTS,
ENDOTOXINS, AND PYROGENS
细菌细菌污染及其副产物，内毒素和热原
Testing recommendations include:
推荐的测试包括：
? Docu mentation that feed water meets drinking water quality.This may be based on results of testing by the municipality, possibly supplemented by local or in-process testing.
Frequency of in-process testing will be affected by reliability of the municipality, importance of monitored variables, and company philosophy.
给水符合饮用水水质的文件。这可能是根据市政的测试结果，也有可能是由当地或过程中测试结果补充的。市政当局的可信度、监控变量的重要性以及公司的理念都会影响过程中测试的频率。
? Monitoring for microbial control agent levels at the start of the pretreatment system.
Chlorine level is affected by pH. A chlorine level of 0.2 -1.0 ppm is generally considered adequate to control microbial growth and generally has negligible effects on pretreatment equipment or performance.
在预处理系统初始处对微生物防治因子水平的监控。氯的水平会受到pH的影响。一般认为0.2 -1.0 ppm的氯完全能够防治微生物生长，而且它对预处理设备和性能的影响也可以忽略不计。
? Specific testing for contaminants known or suspected of being present in the feed water.
This is to determine if data from the municipality is adequate; e.g., feed water from a surface source for pesticides in an agricultural area where run off from farms may be seasonal.
存在于给水中的已知或可疑污染物的特效试验。这个试验取决于市政方面的数据是否充分；例如来源于地表的给水，因为从家业地区的农田中流出的杀虫剂可能是季节性的。
4.4 OUTPUT WATER FROM PRETREATMENT: QUALITY OF
FEEDWATER TO FINAL TREATMENT预处理输出水：终处理的给水水质
The goals for pretreatment are to provide water quality that minimizes the operating and maintenance problems in the final treatment equipment and to permit the final treatment step to produce water meeting the desired specifications for final treatment.
预处理的目的是供水，所供的水质应当能够减少对终处理设备的操作和维护，并使终处理步骤生产出来的水符合终处理预期的要求。
The impurities that must be removed in the pretreatment process to permit reliable operation of the final treatment step depend on the final treatment step selected and the tolerance of a final treatment step for the impurities. If pretreatment is inadequate, resulting problems can become very large in magnitude, as seen in Table 4-1 below:
那些必须在预处理过程中去除从而保证终处理步骤可靠的杂质取决于所选择的终处理步骤以及终处理步骤对杂质的耐受程度。如果预处理不充分，最终导致的问题可能会非常严重，参见下表4-1：
Table 4-1
表4-1
*Membrane dependent
*取决于膜
Pretreatment requirements for feed water to the final treatment process usually include:
终处理的给水所做的预处理要求通常包括：
FOR MEMBRANES
相对于膜
The concerns are fouling by suspended solids (particulates) and scaling (precipitating solids) as water is removed. A typical goal for control in pretreatment might be a silt density index (SDl) of 3-5 and hardness of <1 grain/gallon for on-site analysis. Membranes tolerate chlorides but only some membranes tolerate chlorine.
它所担心的是水移开后由悬浮固体（粒子）引起的污垢和结垢（致沉淀的固体）。在预处理中控制的最典型目标是在线分析的泥沙密度指数（SDI）为3-5，硬度<1格令/加仑。膜能够耐受氯化物，但是仅有一些膜能够耐受氯。
FOR DISTILLATION
相对于蒸馏
The concerns are scale formation due to hardness and corrosion due to chlorides. Typical water quality might be as high as 1.0 Mohm/cm, which often requires additional treatment beyond pretreatment, i.e. RO or ultrafiltration. Distillation has no tolerance for chlorine due to corrosion and carryover to the product. Distillation has some tolerance for particulates.
它所担心的是由硬度引起的结垢以及由氯化物引起的腐蚀。代表性的水质可能有1.0 Mohm/cm那么高，除了预处理以外经常还需要一些附加处理，即RO或超滤。由于腐蚀和带给产品污染的原因，蒸馏并不耐氯。但是蒸馏对粒子却有一些耐受力。
Pretreatment generally has little effect on the other parameters indicative of water quality such as anions, microbial levels, conductivity, total organic carbons (TOC), and volatiles.
预处理一般来说会对影响水质的其它参数有一点影响，比如阴离子、微生物水平、电导率、总有机碳（TOC）和挥发性。
Selecting pretreatment to reliably provide the required feed water quality to final treatment, in spite of spikes in feed drinking water quality, will reduce operating and maintenance costs in final treatment.
选择预处理来为终处理提供所需水质的给水，将会减少在终处理中的操作和维护费用，尽管供给的饮用水中有杂质峰。
4.5 CONTROL OF FOULING: REMOVAL OF TURBIDITY AND PARTICULATES污垢的防治：浑浊度和粒子的去除
The principal methods for removing particulates and reducing turbidity are:
去除粒子以及降低浑浊度的主要方法是：
? Clarification and the accompanying operations of flocculation, coagulation, and sedimentation 澄清以及絮凝、凝结和沉淀的附随操作
? Depth or Media filtration including single and multimedia filtration (particles retained by the media)
深层和介质过滤，包括单一过滤和多重过滤（介质中所含的粒子）
The definitions, filtration mechanisms and typical removal processes for these are outlined in Chapter 11.
第11章中将概述它的定义，过滤机制和这些杂质的典型去除工艺。
Clarification is not applicable, as feed water sources are potable quality or better.
澄清是不适用的，当给水水源是适合饮用或更好时。
Depth or media filtration is used in pharmaceutical water systems and is often the first step in a pretreatment system. Multi-sized sand is the most common media, but other media may provide better performance with some feed waters. Removal of particulates down to 10 microns is possible and depends on selection of media. Microbial growth is a key concern in a media filter, unless the feed water contains a microbial control agent. Otherwise, microbial control in the depth filter is required (e.g., periodic sanitization using either heat or a chemical sanitizing agent).
深层和介质过滤用于制药给水系统，通常也是预处理系统的第一步。大小不一的沙子是最普遍介质，但是其它介质可能会为某些给水提供更好的性能。去除10微米以上的粒子是有可能的，这取决于所选的介质。在介质过滤中，微生物的生长是担心的关键，除非给水中含有微生物防治因子。否则，深层过滤中就需要对微生物进行防治（例如，用加热或化学消毒剂进行定期灭菌）。
4.6 CONTROL OF SCALING: REMOVAL OF HARDNESS AND METALS水垢的控制：硬度和金属的去除
When water is separated from its impurities in the final treatment process, those compounds with low solubility are concentrated to the point where they precipitate. This precipitation, or scaling, is the result of exceeding the solubility of the divalent and trivalent cations, usually as a sparingly soluble salt such as carbonate or sulfate. The methods of control are:
在最终的处理工艺中将水和杂质分离开后，那些微溶性的化合物就会浓缩到它们的深沉点。这些沉淀或水垢，通常是一种像碳酸盐或硫酸盐之类的微溶性的盐超过了它二价和三价阳离子溶解度的结果。控制方法有：
? Removal by ion exchange. These are principally calcium and magnesium and may include
divalent and trivalent ions such as iron, aluminum and silica. Pretreatment is usually water softening, (exchanging the ions causing hardness and scaling for sodium ions).
用离子交换去除。这些主要是钙和镁，也有可能包括一些二价和三价离子，像铁、铝及硅。通常的预处理是水软化（将钠离子与引起硬度和水垢的离子进行交换）
? Removal of carbonate by acidification. Acidification converts the carbonate to carbon dioxide, which is removed by subsequent degasification.
加酸去除碳酸盐。酸会使碳酸盐转化成二氧化碳，它在后面的脱气中即可去除。
? Removal of the offending compound by a barrier filtration process such as nanofiltration. Water passes through the membrane and compounds are retained by the membrane and removed as a purge stream.
用钠滤之类的屏障过滤过程去除引起困扰的化合物。让水通过膜，化合物作为一个净化流就被留在膜上去除掉了。
These removal processes are detailed in Chapter 11.
这些去除工艺将在第11章详细讨论。
Water softening ion exchange, which removes divalent and trivalent ions and replaces them with sodium, is a very common process used in pretreatment of pharmaceutical water. It is applicable for all flow rates and all hardness levels, and is well understood and easy to operate. It involves the handling of salt only, and produces a non-hazardous waste stream. However, the high total dissolved solids (TDS) in the waste stream may limit disposal options. Water softening is also easily controlled manually or with a PLC.
水软化离子交换是用钠代替水中的二价和三价离子，它是制药用水预处理中非常常用的方法。它可用于各种流率和各种硬度水平，并且易于掌握和操作。它只涉及盐的处理，并且排出的废液是无害的。然而，废水中高的总溶解固体（TDS）量可能会限制处理选项。水软化也易于用手动或PLC控制。
For large flow rates (>50 gpm or 0.18 m3/min) and high hardness (>50 ppm) degasification (after acidification) may be the process of choice. This degasification process is often employed between the two stages of an RO and involves the handling of acid and base for two pH adjustments:
对于大流率（>50gpm或0.18 m3/min）以及高硬度（>50ppm）的水，可选则脱气（酸化后）。该脱气过程常用于两级反渗透之间，并涉及酸碱处理的两个pH调节：
Lowering of pH before first stage of RO
一级反渗透前降低pH
Increasing of pH before second stage of RO
二级反渗透前增加pH
The principal advantage is that the carbon dioxide is released to the atmosphere rather than being a liquid waste stream requiring disposal.
主要优点是：二氧化碳释放到大气中而不是留在需处理的废液中。
Nanofiltration is a membrane process that may be applicable with certain feed waters and specialized situations. The filtration is usually cross-flow and involves a significant purge stream. It is much like RO, the differences being pore size in the membrane and the corresponding effect on ion removal. Removal of divalent ions can be greater than 98%.
纳米过滤是一种膜处理，它可能用于特定的给水和特殊的情况。该过滤通常是错流，并涉及一个重要的除污流。它和反渗透非常相似，它们之间的差别是膜的孔径不同，以及相应的去除离子的效果的不同。二价离子的去除水平可大于98%。
Chemical injection is an alternate method to control the ions or compounds that contribute to scaling. This process injects a compound (usually a proprietary organic compound) to the final treatment feed water. These compounds are called sequestrants and act "to tie up and complex" the offending ions or compounds to form a complex, or compound, that is more soluble and will not precipitate in the final treatment process. The "complexed ion and sequestrant" have a large molecular weight and are removed as a purge stream in the final treatment process. Sequestrants are almost always proprietary compounds, which require testing to verify applicability and dosage level for the particular feed water, and analysis to verify removal in the final treatment process.
可选择用添加化学药品的方法来控制离子或易于结垢的化合物。该处理是在给水的最后处理时，向其中添加化合物（通常是专用有机化合物）。该化合物被称为多价螯合剂，它的作用是将需去除的离子或化合物“连接或复合”起来形成一个复合物，该复合物更易于溶解并不会在最后处理过程中沉淀。该“符合的离子和多价螯合剂”的分子量很大，并将在最后的处理过程中作为除污流被除去。多价螯合剂通常都是专用化合物，需要针对特定的给水，进行检验以验证该多价螯合剂的适用范围和剂量水平，并执行分析以验证它在最后的处理过程中的去除情况。
A key choice in the process design of the pretreatment system is location of the softener. The two options are either before or after removal of the microbial control agent (often chlorine) that is in the feed water, or which may have been added for control of microbial growth.
在预处理系统设计中一个关键的选项是：软化剂的位置。有两个选项：在去除微生物防治因子（通常是氯）之前，或者之后。其中，该微生物防治因子是本身存在给水中的，或是为控制微生物生长向给水中添加的。
Softener located prior to removal of microbial control agent:The principal advantage is protection of the softener from microbial growth by the microbial control agent present in the feed water. If the microbial control agent is chlorine, it will have only a minor effect on resin life and efficiency at the chlorine levels typically encountered in chlorinated municipal feed waters (<1 ppm).
软化剂位于微生物防治因子去除前：主要优点是给水中的微生物防治因子能防止软化剂上生长微生物。如果微生物防治因子是氯，那么只要氯的水平满足市政供水（经氯处理的）的含氯水平（<1 ppm），则该氯对树脂的寿命和效果只有微小的影响。
Softener located after removal of microbial control agent: The advantage is better resin life and capacity (due to absence of chlorine, if it is the microbial control agent). However, this must be
balanced by the need to protect the softener from microbial growth and endotoxin load (i.e., by periodic sanitization with the associated cost of heat or chemicals, labor, down time, and waste stream disposal).
软化剂位于微生物防治因子去除后：优点是：树脂的寿命和性能（在于不含氯，如果氯作为微生物防治因子）会更好。但是这必须和防止软化剂生长微生物及负载内毒素的需要平衡（如：周期的消毒就有加热或化学试剂、人力、停运时间和废水处理的成本）。
4.7 REMOV AL OF ORGANICS 有机物的去除
The types of organics and microbiological impurities typically present in water systems and the methods for removal of them are discussed in Chapter 11. The methods for removal of organics are:
在水系统中出现的典型的有机物和微生物杂质的类型以及去除它们的方法会在11章讨论。去除有机物的方法是“
·Ozone臭氧
·Strong Base Ion Exchange强碱离子交换
·Barrier filtration (microfiltration, ultrafiltration or Reverse Osmosis)屏障过滤（微滤、超滤或反渗透）
·Polymer Flocculant聚合物絮凝剂
·Carbon 碳
Ozone is a powerful oxidant that controls microbial growth and reduces the concentration of organics due to oxidation, but requires compatible materials of construction.
臭氧是强氧化剂，它通过氧化作用控制微生物的生长并减少有机物浓度，但它需要有适当的建造材料。
Strong base ion exchange removes organics but results in a purge stream containing high concentrations of brine and organics, due to regeneration of the resin.
强碱离子交换可以去除有机物，但由于要再生树脂，结果会导致除污流中含有高浓度的盐和有机物。
Barrier filtration, when appropriately sized, captures organics and microbial growth on the barrier and can be aided by addition of a polymer flocculant. A potential problem with barrier filtration is microbial growth "growing through the barrier" which results in microbial contamination on the downstream side of the barrier.
屏障过滤（孔径合适）能在屏障上捕获有机物和生长的微生物，并可通过添加聚合絮凝剂辅助其作用。屏障过滤的潜在的问题是：微生物的生长会“穿透屏障”，这将导致屏障下游处的微生物污染。
Carbon is probably the most common method of reducing organics. It is used because it provides multiple functions, including removal of organic as well as removal or reduction in the amount of chlorine and chloramines (if these are present and the carbon filter is appropriately designed). The advantages of using carbon are that it is a frequently practiced technology, it performs multiple
functions, and effectively "cleans up the feed water", and microbial growth can be controlled by periodic sanitization. The disadvantage is that it is a source of microbial growth, as well as a source of nutrients.
碳通常是降低有机物的最常见的方法。使用它是由于它能提供多种功能，包括：去除有机物、以及去除氯和氯胺（若出现这些物质并且碳过滤器设计合理）。使用碳的优点是：它是一个常用的成熟的技术、它有多种功能、并能有效的“清洁给水”，并且可以通过定期消毒来控制微生物生长。缺点是它是微生物生长源和营养源。
4.8 SYSTEM DESIGN FOR CONTROL OF MICROBIAL GROWTH控制微生物生长的系统设计
The methods for control of microbial growth are summarized in Chapter 11. The methods used in pretreatment to control microbial growth are:
控制微生物生长的方法将在11章中提到。预处理中控制微生物生长使用的方法是：
·Microbial control agent such as chlorine or chloramines 微生物防治因子如氯或氯胺·Periodic sanitization (heat or chemical)定期消毒（加热或化学试剂）
·Ultraviolet light紫外光
·Avoiding dead legs and avoiding water stagnation避免盲管和水停滞
A common strategy in the design of the pretreatment system is to leave the microbial control agent provided by the municipality in the water through as many pretreatment steps as possible, in order to protect these steps from microbial growth.
预处理系统设计的一个常用的策略是：让市政供水中含有的微生物防治因子进入尽可能多的预处理步骤中，以防止这些步骤中生长微生物。
However, at some point the microbial control agent (chlorine or chloramine) must be removed since it is not compatible with the final treatment processes. At this point, the only option is periodic sanitization, either with heat or a chemical disinfectant. This must be included in the design of the pretreatment system, along with the provisions for validation and monitoring its effectiveness via sampling and testing. If a chemical disinfectant is used, provisions to remove it and monitor its removal are also required.
但同时，当微生物防治因子（氯或氯胺）不适合终处理过程时，必须除掉它们。从这一点上来看，只能选择定期消毒，可以加热或化学试剂消毒。这一点以及验证准备和通过取样检验来监控其效果都必须在预处理系统的设计中考虑到。如果使用了化学试剂消毒，还要求将其去除并监控其去除的情况。
Ultraviolet light (UV) is effective in inhibiting microbial growth but is only effective when the light is present. UV light is often used before a unit operation to minimize the microbial growth in the unit operation by controlling the microbial counts in the feed water. The most common places for use of UV light are before Reverse Osmosis units and some filters.
紫外光（UV）可有效抑制微生物的生长，但这只是在紫外光亮的时候才有效。紫外光通常在操作单元前使用，通过控制给水中微生物数量来将操作单元中微生物生长控制在最小量。紫外光最常用的位置是在反渗透单元和一些过滤器前。
4.9 REMOV AL OF MICROBIAL CONTROL AGENTS微生物防治因子的去除
At some point in pretreatment, microbial control agents must be removed because of their detrimental effect on final treatment equipment and performance. Chlorine causes deterioration of most Reverse Osmosis membranes and is corrosive in distillation. Chloramines can pass through pretreatment and decompose in the distillation process with an adverse effect on water qualify.
在预处理的某些点，必须去除微生物防治因子，因为它们对最后处理设备和性能有负面影响。氯会腐蚀多数反渗透膜并且在蒸馏中有腐蚀作用。氯胺能通过预处理并在蒸馏过程中分解，会对水质有负面影响。
The methods for removal of chlorine and Chloramines are similar and are detailed in Chapter 11. 氯与氯胺的去除方法相似，并且这些方法在11章中会详细说明。
For chlorine removal, activated carbon is a straightforward process for the absorption of chlorine. The carbon will reduce some of the chlorine to chloride ion, which is then removed in the final treatment ion removal process. Sulfite reduction is also straightforward, with sulfite being oxidized to sulfate and chlorine being reduced to chloride ion.
对于去除氯，用活性碳吸附氯是最直接的方法。碳将一些氯分解成氯离子，它们就可以在终处理的离子去除过程中除去。还原性亚硫酸盐也是直接除去氯的方法，氯将亚硫酸盐氧化成硫酸盐，而自身变成氯离子。
Chloramine removal is more complex. Chloramine adsorption on carbon occurs at a much slower rate than chlorine, necessitating longer contact times and lower hydraulic flow rates. The potential for dissociation of the absorbed Chloramines into ammonium ion and ammonia is a problem. Ammonium is removed by Reverse Osmosis but decomposes to ammonia in a distillation process. Ammonia passes through both Reverse Osmosis and distillation processes in final treatment.
氯胺去除比较复杂，碳对氯胺的吸附速率比氯的速率低的多，这就迫使延长接触时间和降低水流速率。吸附的氯胺分解成铵离子和氨水是一个潜在的问题。铵可由反渗透去除，但在蒸馏过程中会分解成氨水。氨水可以穿过终处理中反渗透和蒸馏过程。
Sulfite reduction for Chloramines results in ammonium and chloride ions. These can be removed by Reverse Osmosis. The ammonium ion partially decomposes to ammonia in the higher temperature distillation process, resulting in carryover and affect on the water quality.
亚硫酸盐将氯胺还原，结果形成铵和氯离子。这些可以由反渗透去除。在高温的蒸馏过程中铵部分分解成氨水，结果导致残留影响水质。
Removal of ammonia (from Chloramine) and carbon dioxide requires proper pH control to maintain these species as ions for removal in an RO. The equilibrium of carbonate, bicarbonate, and carbon dioxide is pH dependent, with alkaline conditions required to maintain the ionic species. The equilibrium between ammonium and ammonia is pH and temperature dependent, with acidic conditions required to maintain the ionic species. At no single pH point are these species all carbonate and ammonium ions. Thus two pH adjustment steps followed by the appropriate removal technologies are required to remove both Chloramines and carbon dioxide.
氨水（来自氯胺）及二氧化碳的去除要求控制在适当的pH，使得它们处于离子形态，从而在反渗透中去除。碳酸盐、碳酸氢盐和二氧化碳之间的平衡取决于pH，在要求的强碱条件下保持离子形态。铵和氨水之间的平衡取决于pH和温度，在要求的酸性条件下保持离子形态。碳酸盐和铵不可能在单个pH点都保持离子形态。因此去除工艺应遵循两个pH调节步骤，必须将氯胺和二氧化碳都去除。
4.10 CHANGES IN ANION COMPOSITION / CONCENTRATION阴离子组成/浓度的变化
Pretreatment systems typically remove non-ionic impurities and cations. Thus, any change in anionic composition or concentration is usually secondary. However, some distillation processes in final treatment are affected by chlorides, which can be removed by an RO prior to the final treatment step.
预处理系统典型去除的是非离子杂质和阳离子。因此，阴离子组成或浓度的变化通常是次要的。然而在终处理中的一些蒸馏过程是受氯化物影响的，可以在最后处理步骤之前加上反渗透来去除这些氯化物。
The pretreatment processes that affect anionic composition are:
影响阴离子组成的预处理过程是：
·Deionization 去离子
·Degasification 脱气
·Carbon bed filtration for removal of chlorine and Chloramine去除氯和氯胺的碳床过滤·Reduction to remove chlorine and Chloramine 去除氯和氯胺的还原作用
·Barrier filtration (nanofiltration, ultrafiltration and Reverse Osmosis)屏障过滤（纳米过滤、超滤和反渗透）
Ion exchange resins are designed to remove either cations or anions. An ion exchange resin that is designed to remove anions (anionic resin) will typically exchange the anions (chloride, sulfate, nitrate, and carbonate; and bicarbonate if the pH is appropriate) for the hydroxyl ion. The ion exchange may be in a single bed, mixed beds, or twin beds and will affect anionic composition if an anionic resin is present. Ion exchange as a deionization process to specifically remove anions is discussed in Chapter 5.
离子交换树脂可既用于去除阳离子，又可以去除阴离子。用于去除阴离子的离子交换树脂（阴离子树脂）可以用氢氧根离子置换阴离子（氯化物、硫酸盐、硝酸盐和碳酸盐；若pH合适的话，还有碳酸氢盐）。离子交换可能在单床、混床或复合床中进行，在阴离子树脂存在的情况下，会影响阴离子组成。特定去除阴离子的离子交换将在第5章讨论。
Degasification and the accompanying process of acidification, for removal of hardness, changes anionic composition. The water is acidified with a non-volatile acid (usually sulfuric, based on cost and ease of removal of the resulting anion i.e., sulfate) to convert carbonate and bicarbonate to dissolved CO2, which is removed by degasification. The net effect is replacement of bicarbonate and carbonate with sulfate, (see Chapter 11).
用于去除硬度的脱气及酸化过程会改变阴离子的组成。用不挥发的酸（通常是硫磺类，取决
于成本和去除阴离子的结果，如硫酸盐）酸化水，以将碳酸盐和碳酸氢盐转化成溶解的CO2，该溶解的CO2可用脱气去除。净作用是用硫酸盐代替了碳酸盐和碳酸氢盐（见第11章）。
As discussed above, carbon bed filtration adsorbs chlorine and chloramines from feed water. However, some of the chlorine is reduced to chloride and is removed in a subsequent ion removal process, usually in final treatment.
如上述讨论的，碳床过滤从给水中吸收氯和氯胺。然而，一些氯分解成氯化物，在后续的，通常是终处理中的离子去除过程去除。
The removal of chlorine and chloramines by reduction, often with bisulfite, changes ionic composition, and concentration, as the bisulfite is oxidized to sulfate and the chlorine, or chloramines, are reduced to chloride and ammonium.
通过还原作用去除氯和氯胺（通常用重亚硫酸盐）会改变阴离子的组成和浓度，因为重亚硫酸盐被氧化成硫酸盐，氯或氯胺被还原成氯化物和铵。
Some barrier filtrations (particularly nanofiltration) remove some of the larger anions. Reverse Osmosis may be used to remove chloride ion prior to some distillation processes.
一些屏障过滤（尤其是纳米过滤）去除一些较大的阴离子。在蒸馏步骤前采用反渗透去除氯离子。
4.11 THE IMPORTANCE OF PH IN PRETREATMENT预处理中PH的重要性
The effect of pH on the equilibrium between carbonate, bicarbonate, and carbon dioxide is discussed in Chapter 11.
pH对碳酸盐、碳酸氢盐和二氧化碳之间的平衡影响将在第11章中讨论。
EPA drinking water standards require a pH range of 6.5-8.5. In reality, the pH range of most drinking feed water is narrower, due to the corrosive nature of acidic water and the scaling potential of alkaline waters.
美国环保署的饮用水标准要求pH范围为6.5-8.5。实际上，多数应用水的pH范围是较窄的，因为酸性水有腐蚀性，碱性水可能会结垢。
The pH of the feed water and its seasonal variations need to be known because of its impact on pretreatment and final treatment process design. The pH determines the form of the carbon dioxide, its scaling potential and where carbon dioxide (carbonate) is removed (see Chapter 11).
必须知道给水的pH及其季节性差异，因为它会影响预处理和终处理过程设计。pH决定了二氧化碳的存在形式，及其结垢可能性，以及在何处去除二氧化碳（碳酸盐）。（见第11章）
A complicating factor in pretreatment design is the potential presence of ammonia as a result of chloramines presence in the feed water. Ammonia is a dissolved gas at the pH values where carbon dioxide is an ion (carbonate), and exists an ion (ammonium) at pH values where carbon dioxide exists as a dissolved gas. Thus it is not possible remove both carbon dioxide and ammonia at one pH. If both are present, two pH adjustment steps are required:
预处理设计中一个复杂的因素是：给水中存在的氯胺会导致可能存在氨水。当二氧化碳是以
离子形式（碳酸盐）存在时的pH值下氨水是可溶的。因此不可能在同一个pH值下将二氧化碳和氨水都去除。如果两者都存在，则要求用到两个pH调节步骤：
·pH adjustment followed by removal of either carbon dioxide or ammonia根据要去除的是二氧化碳还是氨水来调节pH
·A change in pH to remove the other compound根据要去除的另一个混合物调节pH
These operations may be part of pretreatment or final treatment.
这些操作是预处理或终处理的一部分。
4.12 MATERIALS OF CONSTRUCTION AND CONSTRUCTION PRACTICES构成材料和建造
Piping to the pretreatment system may be copper, galvanized steel, or a suitable thermoplastic. Piping in the pretreatment system, where high temperatures are not encountered, is usually plastic (PVC, CPVC, polypropylene, or other material) based upon cost and corrosion resistance. Leaching from some plastics such as PVC and CPVC may make these materials undesirable to the user. Vessels may be fiberglass, lined carbon steel, or stainless steel.
预处理系统的配管可以是铜、镀钢或者是适当的热塑性材料。根据成本和抗腐蚀性，在没有高温的情况下，预处理系统的配管通常是塑料的（PVC, CPVC, 聚丙烯,或其他材料）。一些塑料如PVC和CPVC的浸沥会使用户不太喜欢这些材料。容器可以用纤维玻璃、线纹碳钢或不锈钢。
The piping and equipment in a portion of the pretreatment system may encounter high temperature (periodic heat sanitization) or high pressure (RO plus degasification). In these portions, piping is typically stainless steel or a plastic that can be heat sanitized, such as PVDF. Equipment designed for high pressure may be carbon steel, lined carbon steel, or stainless steel. Mill finish is satisfactory for these materials; electropolishing is unnecessary.
预处理系统中某段管线和设备可能会遇见高温（定期加热消毒）和高压（反渗透正向脱气）。这些部位的管线应是不锈钢的或者是可以加热消毒的塑料，如PVDF。设计用于高压的设备应是碳钢的、线纹碳钢的或不锈钢的。这些材料经磨光就能满足条件，不需电抛光。
The cost of sanitary construction practices such as orbital welding and sanitary fittings may not be warranted in the pretreatment system. Use of plastic pipe that is solvent cemented or heat fused, stainless steel pipe that is welded or flanged with mill finish, or tubing with compression fittings is common. Ball or diaphragm valves predominate for flow diversion, with globe and needle valves for flow control. Selecting the minimum cost piping components that will not degrade water quality is an area for major cost savings.
在预处理系统中可能不能保证卫生建设如轨道焊、卫生配件的成本。使用可以液体粘固或热熔连接的塑料管道。
Sample points should be provided upstream and downstream of each piece of equipment for monitoring and for troubleshooting. Points for field measurement of pressure and temperature are also useful for troubleshooting.
应在各个设备的上游和下游都设定取样点，以监控并排除故障。区域压力和温度的测量点对排除故障也是非常重要的。
4.13 PRETREATMENT SUMMARY预处理概述
The philosophy of control selected for pretreatment can have a major impact on both investment and continuing operating cost. Reliable operation and control of pretreatment can significantly reduce operating and maintenance costs in final treatment. The important process steps in pretreatment are:
为预处理选择的控制的原理对投资和持续运行成本都有很大影响。对预处理的可靠的操作和控制能显著的减少终处理中的运行和维护成本。在预处理中重要的加工步骤是：
·Removal of turbidity and particulates to minimize membrane and equipment fouling去除混浊和粒子以将膜和设备的污垢降到最小。
·Removal of hardness and metals to prevent scale formation in final treatment去除硬度和金属防止在终处理中形成水垢。
·Removal of organics and microbiological impurities去除有机物和微生物污染
·Control of microbial growth and removal of microbial control agents to prevent degradation of final treatment控制微生物生长并除去微生物防治因子以防止终处理中的降解。
These process steps are important because of their immediate effect on water quality from final treatment or their long-term effect on final treatment equipment performance and hence, their indirect effect on water quality from final treatment.
该加工步骤非常重要，因为：它们对从终处理出来的水有直接影响，它们对终处理设备性能有长期影响，并且此后它们对终处理中出来的水的间接影响。
Pretreatment, like other parts of the water treatment system, should be subject to Good Engineering Practices. Validation of pretreatment, as a component of the water treatment system, is required as part of the entire water treatment system validation and should include microbiological monitoring.
同水系统的其他部分一样，预处理应服从《良好工程实务规范》。作为水处理系统的一个组成部分，预处理的验证必须是整个水处理系统的一部分，并且应包括微生物监控。
Figure 4-1图4-1
Note: The order of unit operations may be different than shown. 注：操作单元的顺序可以和上图显示不同
噪声治理课程第三讲吸声处理 一、吸声 1.1 吸声系数与降噪系数 吸声是声波撞击到材料表面后能量损失的现象，吸声可以降低室内声压级。描述吸声的指标是吸声系数α，代表被材料吸收的声能与入射声能的比值。理论上，如果某种材料完全反射声音，那么它的α=0；如果某种材料将入射声能全部吸收，那么它的α=1。事实上，所有材料的α介于0和1之间，也就是不可能全部反射，也不可能全部吸收。 不同频率上会有不同的吸声系数。人们使用吸声系数频率特性曲线描述材料在不同频率上的吸声性能。按照ISO标准和国家标准，吸声测试报告中吸声系数的频率范围是100-5KHz。将100-5KHz的吸声系数取平均得到的数值是平均吸声系数，平均吸声系数反映了材料总体的吸声性能。在工程中常使用降噪系数NRC粗略地评价在语言频率范围内的吸声性能，这一数值是材料在250、500、1K、2K四个频率的吸声系数的算术平均值，四舍五入取整到0.05。一般认为NRC小于0.2的材料是反射材料，NRC大于等0.2的材料才被认为是吸声材料。当需要吸收大量声能降低室内混响及噪声时，常常需要使用高吸声系数的材料。如离心玻璃棉、岩棉等属于高NRC吸声材料，5cm厚的24kg/m3的离心玻璃棉的NRC可达到0.95。 测量材料吸声系数的方法有两种，一种是混响室法，一种是驻波管法。混响室法测量声音无规入射时的吸声系数，即声音由四面八方射入材料时能量损失的比例，而驻波管法测量声音正入射时的吸声系数，声音入射角度仅为90度。两种方法测量的吸声系数是不同的，工程上最常使用的是混响室法测量的吸声系数，因为建筑实际应用中声音入射都是无规的。在某些测量报告中会出现吸声系数大于1的情况，这是由于测量的实验室条件等造成的，理论上任何材料吸收的声能不可能大于入射声能，吸声系数永远小于1。任何大于1的测量吸声系数值在实际声学工程计算中都不能按大于1使用，最多按1进行计算。 在房间中，声音会很快充满各个角落，因此，将吸声材料放置在房间任何表面都有吸声效果。吸声材料吸声系数越大，吸声面积越多，吸声效果越明显。可以利用吸声天花、吸声墙板、空间吸声体等进行吸声降噪。 1.2吸声原理 纤维多孔吸声材料，如离心玻璃棉、岩棉、矿棉、植物纤维喷涂等，吸声机理是材料内部有大量微小的连通的孔隙，声波沿着这些孔隙可以深入材料内部，与材料发生摩擦作用将声能转化为热能。多孔吸声材料的吸声特性是随着频率的增高吸声系数逐渐增大，这意味着低频吸收没有高频吸收好。多孔材料吸声的必要条件是：材料有大量空隙，空隙之间互相连通，孔隙深入材料内部。错误认识之一是认为表面粗糙的材料具有吸声性能，其实不然，例如拉毛水泥、表面凸凹的石才基本不具有吸声能力。错误认识之二是认为材料内部具有大量孔洞的材料，如聚苯、聚乙烯、闭孔聚氨脂等，具有良好的吸声性能，事实上，这些材料由于内部孔洞没有连通性，声波不能深入材料内部振动摩擦，因此吸声系数很小。 与墙面或天花存在空气层的穿孔板，即使材料本身吸声性能很差，这种结构也具有吸声性能，如穿孔的石膏板、木板、金属板、甚至是狭缝吸声砖等。这类吸声被称为亥姆霍兹共振吸声，吸声原理类似于暖水瓶的声共振，材料外部空间与内部腔体通过窄的瓶颈连接，声波入射时，在共振频率上，颈部的空气和内部空间之间产生剧烈的共振作用损耗了声能。亥姆霍兹共振吸收的特点是只有在共振频率上具有较大的吸声系数。 薄膜或薄板与墙体或顶棚存在空腔时也能吸声，如木板、金属板做成的天花板或墙板等，这种结构的吸声机理是薄板共振吸声。在共振频率上，由于薄板剧烈振动而大量吸收声能。薄板共振吸收大多在低频具有较好的吸声性能。 二、吸声材料及吸声结构
遥感影像预处理 预处理是遥感应用的第一步，也是非常重要的一步。目前的技术也非常成熟，大多数的商业化软件都具备这方面的功能。预处理的大致流程在各个行业中有点差异，而且注重点也各有不同。 本小节包括以下内容： ? ? ●数据预处理一般流程介绍 ? ? ●预处理常见名词解释 ? ? ●ENVI中的数据预处理 1、数据预处理一般流程 数据预处理的过程包括几何精校正、配准、图像镶嵌与裁剪、去云及阴影处理和光谱归一化几个环节，具体流程图如图所示。 图1数据预处理一般流程
各个行业应用会有所不同，比如在精细农业方面，在大气校正方面要求会高点，因为它需要反演；在测绘方面，对几何校正的精度要求会很高。 2、数据预处理的各个流程介绍 （一）几何精校正与影像配准 引起影像几何变形一般分为两大类：系统性和非系统性。系统性一般有传感器本身引起的，有规律可循和可预测性，可以用传感器模型来校正；非系统性几何变形是不规律的，它可以是传感器平台本身的高度、姿态等不稳定，也可以是地球曲率及空气折射的变化以及地形的变化等。 在做几何校正前，先要知道几个概念： 地理编码：把图像矫正到一种统一标准的坐标系。 地理参照：借助一组控制点，对一幅图像进行地理坐标的校正。 图像配准：同一区域里一幅图像（基准图像）对另一幅图像校准影像几何精校正，一般步骤如下， （1）GCP（地面控制点）的选取 这是几何校正中最重要的一步。可以从地形图（DRG）为参考进行控制选点，也可以野外GPS测量获得，或者从校正好的影像中获取。选取得控制点有以下特征：
1、GCP在图像上有明显的、清晰的点位标志，如道路交叉点、河流交叉点等； 2、地面控制点上的地物不随时间而变化。 GCP均匀分布在整幅影像内，且要有一定的数量保证，不同纠正模型对控制点个数的需求不相同。卫星提供的辅助数据可建立严密的物理模型，该模型只需9个控制点即可；对于有理多项式模型，一般每景要求不少于30个控制点，困难地区适当增加点位；几何多项式模型将根据地形情况确定，它要求控制点个数多于上述几种模型，通常每景要求在30-50个左右，尤其对于山区应适当增加控制点。 （2）建立几何校正模型 地面点确定之后，要在图像与图像或地图上分别读出各个控制点在图像上的像元坐标（x，y）及其参考图像或地图上的坐标（X，Y），这叫需要选择一个合理的坐标变换函数式（即数据校正模型），然后用公式计算每个地面控制点的均方根误差（RMS） 根据公式计算出每个控制点几何校正的精度，计算出累积的总体均方差误差，也叫残余误差，一般控制在一个像元之内，即RMS<1。 （3）图像重采样
第一章绪论 1. 模拟图像处理与数字图像处理主要区别表现在哪些方面？ （什么是图像？什么是数字图像？什么是灰度图像？模拟图像处理与数字图像处理主要区别表现在哪些方面？） 图像：是对客观对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。 数字图像：一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数字（一般用整数）表示的图像。 灰度图像：在计算机领域中，灰度数字图像是每个像素只有一个采样颜色的图像。在数字图像领域之外，“黑白图像”也表示“灰度图像”，例如灰度的照片通常叫做 “黑白照片”。 模拟图像处理与数字图像处理主要区别：模拟图像处理是利用光学、照相方法对模拟图像的处理。（优点：速度快，一般为实时处理，理论上讲可达到光的速度, 并可同时并行处理。缺点：精度较差，灵活性差，很难有判断能力和非线性处理能力） 数字图像处理（称计算机图像处理，指将图像信号转换成数字格式并利用计算机对数据进行处理的过程）是利用计算机对数字图像进行系列操作，从而达到某种预期目的的技术.（优点：精度高，内容丰富，可进行复杂的非线性处理，灵活的变通能力，一只要改变软件就可以改变处理内容） 2. 图像处理学包括哪几个层次？各层次间有何区别和联系？ 数字图像处理可分为三个层次：狭义图像处理、图像分析和图像理解。狭义图像处理是对输入图像进行某种变换得到输出图像，是一种图像到图像的过程。 图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，从而建立对图像目标的描述，图像分析是一个从图像到数值或符号的过程。 图像理解则是在图像分析的基础上，基于人工智能和认知理论研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系，对图像内容的含义加以理解以及对原来客观场景加以解译，从而指导和规划行动。 区别和联系：狭义图像处理是低层操作，它主要在图像像素级上进行处理，处理的数据量非常大；图像分析则进入了中层，经分割和特征提取，把原来以像素构成的图像转变成比较简洁的、非图像形式的描述；图像理解是高层操作，它是对描述中抽象出来的符号进行推理，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处。 3. 图像处理与计算机图形学的区别与联系是什么？ 数字图像处理，是指有计算机及其它有关的数字技术，对图像施加某种运算和处理，从而达到某种预期的目的，而计算机图形学是研究采用计算机生成，处理和显示图形的一门科学。 二者区别：研究对象不同，计算机图形学研究的研究对象是能在人的视觉系统中产生视觉印象的事物，包括自然景物，拍摄的图片，用数学方法描述的图形等，而数字图像处理研究对象是图像；研究内容不同，计算机图像学研究内容为图像生成，透视，消阴等，而数字图像处理研究内容为图像处理，图像分割，图像透析等；过程不同，计算机图像学是由数学公式生成仿真图形或图像，而数字图像处理是由原始图像处理出分析结果，计算机图形与图像处理是逆过程。 结合每个人的本专业学科、工作应用，谈谈数字图像处理的关系或在本专业学科中的应用。 检测技术与自动化装置是把自动化、电子、计算机、控制工程、信息处理、机械等多种
function img = My_read(path) M=0;var=0; I=double(imread(path)); [m,n,p]=size(I); for x=1:m for y=1:n M=M+I(x,y); end end M1=M/(m*n); for x=1:m for y=1:n var=var+(I(x,y)-M1).^2; end end var1=var/(m*n); for x=1:m for y=1:n if I(x,y)>=M1 I(x,y)=150+sqrt(2000*(I(x,y)-M1)/var1); else I(x,y)=150-sqrt(2000*(M1-I(x,y))/var1); end end end figure, imshow(I(:,:,3)./max(max(I(:,:,3)))); title(‘归一化’) M =3; %3*3 H = m/M; L= n/M; aveg1=zeros(H,L); var1=zeros(H,L); for x=1:H; for y=1:L; aveg=0;var=0; for i=1:M; for j=1:M; aveg=I(i+(x-1)*M,j+(y-1)*M)+aveg; end end aveg1(x,y)=aveg/(M*M); for i=1:M; for j=1:M; var=(I(i+(x-1)*M,j+(y-1)*M)-aveg1(x,y)).^2+var;
end end var1(x,y)=var/(M*M); end end Gmean=0; Vmean=0; for x=1:H for y=1:L Gmean=Gmean+aveg1(x,y); Vmean=Vmean+var1(x,y); end end Gmean1=Gmean/(H*L); %所有块的平均值Vmean1=Vmean/(H*L); %所有块的方差gtemp=0; gtotle=0; vtotle=0; vtemp=0; for x=1:H for y=1:L if Gmean1>aveg1(x,y) gtemp=gtemp+1; gtotle=gtotle+aveg1(x,y); end if Vmean1 实验名称：龙格反例的数值实验 实验目的与要求： 1、了解切比雪夫多项式零点插值； 2、运用切比雪夫多项式零点插值法避免龙格现象。 3、与等距节点构造插值多项式比较。 实验内容： 龙格反例的数值实验 在区间[–5，5 ]上分别取11阶切比雪夫多项式的零点 22 )12(cos 5π+=k x k ( k = 0，1，2，……，10) 和等距节点作插值结点，计算函数211)(x x f +=在结点处的值 y k = f (x k )。构造插值多项式L 10(x )， ∑==10 010)()(k k k y x l x L 其中，∏≠=--=n k j j j k j k x x x x x l 0)()()(。取自变量点 t k = – 5 + 0.05k ( k =0，1，…，201)，分别计算切比雪夫零点、等距节点插值多项式L k (x )和被插值函数f (x )在离散点t k ( k =0，1，…，201)上的值，并绘出三条曲线比较。 实验环境与器材： 9#505机房、《数值分析》 实验过程（步骤）或程序代码： function y=Lagrange(x,n,xx,yy) sum=0; %初始化 for k=1:n+1 lk=1; %初始化 for i=1:n+1 if k~=i lk=lk*(x-xx(i))/(xx(k)-xx(i)); end end sum=lk*yy(k)+sum; end y=sum; clc clear for i=1:11 %下标只能从1开始 x1(i)=-5+10*(i-1)/10; x2(i)=5*cos((2*i-1)*pi/22); y1(i)=1/(1+x1(i)*x1(i)); y2(i)=1/(1+x2(i)*x2(i)); %y1,y2分别是在两种节点处得到的函数值 end h=0.05; for k=1:202 x3(k)=-5+(k-1)*h; y11(k)=Lagrange(x3(k),10,x1,y1); y22(k)=Lagrange(x3(k),10,x2,y2); y(k)=1/(1+x3(k)*x3(k)); %y11,y22分别为利用切比雪夫零点和等距节点构造出的插值多项式在离散点处的值 end plot(x3,y11,'r'); hold on plot(x3,y22,'g'); hold on plot(x3,y,'b') %被插值函数在离散点处值的曲线图 hold on xlabel('-5<=x<=5'); ylabel('y'); legend('f(x)=1/(1+x^2)','等距节点插值多项式','切比雪夫多项式零点插值多项式'); xlim([-5,5]) 实验结果与分析： 土壤采样与预处理 一．目的 土壤样品的采集与制备，是土壤分析工作中的一个重要环节，其正确与否，直接影响分析结果的准确性和有无应用价值，必须按科学的方法进行采样和制样。通过实验，初步掌握耕层土壤混合样品的采集和制备方法。 二采样点的确定 三采样布置方法 1.对角线布点法：适用于面积小，地势平坦，污染程度均匀的区域，采样点不少于5个 2.梅花形布点法：适用于面积小，地势平坦，污染程度均匀的区域，采样点5~10个 3.棋盘式：适用于中等面积，地势平坦，污染程度不均匀的区域，采样点10个以上 4.蛇形：适用于大面积，地势不平坦，污染程度不均匀的区域，点数越多越好。 按“随机”“多点”和“多点混合”的原则进行采样 四采样工具 小铁铲（或锄头）、布袋（或塑料袋）、标签、铅笔、钢卷尺、木锤、镊子、土壤筛（18目、60目）、广口瓶、研钵、盛土盘等。 五采样方法 1在确定采样点上，先将2-3mm表土刮去，然后用土钻或小铁铲垂直入土15-20cm左右。每点的取土深度、质量应尽量一致，将采集的各土点样在盛土盘上集中起来，初略选去石砾、虫壳、根系等物质，混合均与，采用四分法，弃去多余的土，直至所需数量未止，一般每个混合土的质量以1kg左右为宜。 由于土壤样品不均匀需多点采样而取土量较大时，应反复以四分法将样品按照测定要求磨细，过一定孔径的筛子，然后混合，平铺成圆形，分成四等分，取相对的两份混合，然后再平分，直到达到自己的要求缩分至所需量。 2装袋与填写标签采好后的土样装入布袋中，立即写标签，一式两份，一份系在布袋外，一份放入布袋内，土样编号、采样地点及经纬度、土壤名称、采样深度、前茬作物及产量、采样日期、采样人等。标签写明同时将此内容登记在专门的记载本上备查。 六、土壤样品的制备 1．土样的风干需要用风干土样，因为风干的土样较易混匀，重复性和准确性都较好。风干的方法为：将采回的土样倒在盘中，趁半干状态把土块压碎，除去植物残根等杂物，铺成薄层并经常翻动，在阴凉处使其慢慢风干。 2．磨碎与过筛风干后的土样，用有机玻璃（或木棒）碾碎后过2mm塑料（尼龙）筛，除去2mm以上的砂砾和植物残体（若砂砾量多时应计算其占土样的百分比）。留下的样品进一步磨细过0.25mm孔径的塑料（尼龙）筛，充分拌匀后装瓶备用。 七注意事项 （1）采样点不能选在天边、路边和刚施过肥的特殊区域。 （2）标签要用铅笔写两个，一个放在袋内，一个贴在袋子上 （3）采样过程中，每处理一份样品后，工具要擦洗干净，严防交叉污染 实验四 函数文件 1.定义一个函数文件，求给定复数的指数、对数、正弦和余弦，并在命令文件中调用该函数文件。 函数文件： function [e,ln,s,c]=plural(x) e=exp(x); ln=log(x); s=sin(x); c=cos(x); End 命令文件： x=input('请输入一个复数：'); [e,ln,s,c]=plural(x); e ln s c 运行结果： 请输入一个复数：3+4i e = -13.1288 -15.2008i ln = 1.6094 + 0.9273i s = 3.8537 -27.0168i c = -27.0349 - 3.8512i 2.一物理系统可用下列方程组来表示: ? ?????????????=??????????????????????????----g g m m N N a a m m m m 2121212111001cos 000sin 00cos 0sin 0sin cos θθ θθ θθ 从键盘输入m 1、m 2和θ的值，求N a a 121、、和N 2的值。其中g 取9.8，输入 θ时以角度为单位。 函数文件： function [a1,a2,N1,N2]=physis(m1,m2,t) g=9.8; A=[m1*cos(t*pi/180),-m1,-sin(t*pi/180),0;... m1*sin(t*pi/180),0,cos(t*pi/180),0;... 0,m2,-sin(t*pi/180),0;... 0,0,-cos(t*pi/180),1]; B=[0;m1*g;0;m2*g]; 实验四 用窗函数法设计FIR 数字滤波器 实验项目名称：用窗函数法设计FIR 数字滤波器 实验项目性质：验证性实验 所属课程名称：数字信号处理 实验计划学时：2 一. 实验目的 (1)掌握用窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理与方法。 (2)熟悉线性相位FIR 数字滤波器的特性。 (3)了解各种窗函数对滤波特性的影响。 二. 实验容和要求 (1) 复习用窗函数法设计FIR 数字滤波器一节容，阅读本实验原理，掌握设计步骤。 (2) 用升余弦窗设计一线性相位低通FIR 数字滤波器，截止频率 rad c 4 π ω= 。窗口长度N =15，33。要求在两种窗口长度情况下，分别求出()n h ，打印出相应的幅频特性和相频特性曲线，观察3dB 带宽和20dB 带宽。总结窗口长度N 对滤波器特性的影响。 设计低通FIR 数字滤波器时，一般以理想低通滤波特性为逼近函数()ωj e H ，即 ()?????≤<≤=-π ωωωωωα ω c c j j d ，，e e H 0 其中2 1 -= N α ()() ()[]() a n a n d e e d e e H n h c j j j j d d c c --= = = ??- -- πωωπ ωπ ωαωω ωαωπ π ωsin 2121 (3) 33=N ，4πω=c ，用四种窗函数设计线性相位低通滤波器，绘制相应的幅频特性曲线，观察3dB 带宽和20dB 带宽以及阻带最小衰减，比较四种窗函数对滤波器特性的影响。 三. 实验主要仪器设备和材料 计算机，MATLAB6.5或以上版本 四. 实验方法、步骤及结果测试 如果所希望的滤波器的理想的频率响应函数为()ωj d e H ，则其对应的单位脉冲响应为 ()()ωπ ω ωπ πd e e H n h j j d d ?- = 21 （4.1） 窗函数设计法的基本原理是用有限长单位脉冲响应序列()n h 逼近 ()n h d 。由于()n h d 往往是无限长序列，而且是非因果的，所以用窗函数() n ω将()n h d 截断，并进行加权处理，得到： ()()()n n h n h d ω= （4.2） ()n h 就作为实际设计的FIR 数字滤波器的单位脉冲响应序列，其频率 响应函数()ωj e H 为 ()()n j N n j e n h e H ωω ∑-==1 （4.3） 式中，N 为所选窗函数()n ω的长度。 我们知道，用窗函数法设计的滤波器性能取决于窗函数()n ω的类型及窗口长度N 的取值。设计过程中，要根据对阻带最小衰减和过渡带宽度的 进行识别前图像预处理 //BP神经网络字符识别函数定义 #include "dibapi.h" #include <iostream> #include <deque> #include <math.h> using namespace std; typedef deque<CRect> CRectLink; typedef deque<HDIB> HDIBLink; //声明一些必要的全局变量 int w_sample=8; int h_sample=16; bool fileloaded; bool gyhinfoinput; bool gyhfinished; int digicount; int m_lianXuShu; CRectLink m_charRectCopy; CRectLink m_charRect; HDIBLink m_dibRect; HDIBLink m_dibRectCopy; HDIB m_hDIB; CString strPathName; CString strPathNameSave; /********************************function declaration*************************************/ //清楚屏幕 void ClearAll(CDC* pDC); //在屏幕上显示位图 void DisplayDIB(CDC* pDC,HDIB hDIB); //对分割后的位图进行尺寸标准归一化 void StdDIBbyRect(HDIB hDIB, int tarWidth, int tarHeight); //整体斜率调整 void SlopeAdjust(HDIB hDIB); //去除离散噪声点 void RemoveScatterNoise(HDIB hDIB); //梯度锐化 void GradientSharp(HDIB hDIB); //画框 void DrawFrame(CDC* pDC,HDIB hDIB, CRectLink charRect,unsigned int linewidth,COLORREF color); //将灰度图二值化 void ConvertGrayToWhiteBlack(HDIB hDIB); 实验四数组、指针与字符串 1.实验目的 1.学习使用数组 2.学习字符串数据的组织和处理 3.学习标准C++库的使用 4.掌握指针的使用方法 5.练习通过Debug观察指针的内容及其所指的对象的内容 6.联系通过动态内存分配实现动态数组，并体会指针在其中的作用 7.分别使用字符数组和标准C++库练习处理字符串的方法 2.实验要求 1.编写并测试3*3矩阵转置函数，使用数组保存3*3矩阵。 2.使用动态内存分配生成动态数组来重新完成上题，使用指针实现函数的功能。 3.编程实现两字符串的连接。要求使用字符数组保存字符串，不要使用系统函数。 4.使用string类定义字符串对象，重新实现上一小题。 5.定义一个Employee类，其中包括姓名、街道地址、城市和邮编等属性，以及change_name()和display()等函数。Display()显示姓名、街道地址、城市和邮编等属性，change_name()改变对象的姓名属性。实现并测试这个类。 6.定义包含5个元素的对象数组，每个元素都是Employee类型的对象。 7. （选做）修改实验4中的选做实验中的people（人员）类。具有的属性如下：姓名char name[11]、编号char number[7]、性别char sex[3]、生日birthday、身份证号char id[16]。其中“出生日期”定义为一个“日期”类内嵌对象。用成员函数实现对人员信息的录入和显示。要求包括：构造函数和析构函数、拷贝构造函数、内联成员函数、聚集。在测试程序中定义people类的对象数组，录入数据并显示。 3.实验内容及实验步骤 1.编写矩阵转置函数，输入参数为3*3整形数组，使用循环语句实现矩阵元素的行列对调，注意在循环语句中究竟需要对哪些元素进行操作，编写main（）函数实现输入、输出。程序名：lab6_1.cpp。 2.改写矩阵转置函数，参数为整型指针，使用指针对数组元素进行操作，在main（）函数中使用new操作符分配内存生成动态数组。通过Debug观察指针的内容及其所指的对象中的内容。程序名：lab6_2.cpp。 3.编程实现两字符串的连接。定义字符数组保存字符串，在程序中提示用户输入两个字符串，实现两个字符串的连接，最后用cout语句显示输出。程序名：lab6_3.cpp。用cin实现输入，注意，字符串的结束标志是ASCII码0，使用循环语句进行字符串间的字符拷贝。 4.使用string类定义字符串对象，编程实现两字符串的连接。在string类中已重载了运算符“+=”实现字符串的连接，可以使用这个功能。程序名：lab6_4.cpp。 5.在employee.h文件中定义Employee类。Employee类具有姓名、街道地址、城市和邮编等私有数据成员，在成员函数中，构造函数用来初始化所有数据成员;display()中使用cout显示 基于opencv 对图像的预处理 1.问题描述 本次设计是基于opencv 结合c++语言实现的对图像的预处理，opencv 是用于开发实时的图像处理、计算机视觉及模式识别程序；其中图像的预处理也就是利用opencv 对图像进行简单的编辑操作；例如对图像的对比度、亮度、饱和度进行调节，同时还可以对图像进行缩放和旋转，这些都是图像预处理简单的处理方法；首先通过opencv 加载一幅原型图像，显示出来；设置五个滑动控制按钮，当拖动按钮时，对比度、亮度、饱和度的大小也会随之改变，也可以通过同样的方式调节缩放的比例和旋转的角度，来控制图像，对图像进行处理，显示出符合调节要求的图像，进行对比观察他们的之间的变化。 2.模块划分 此次设计的模块分为五个模块，滑动控制模块、对比度和亮度调节模块、饱和度调节模块、缩放调节模块、旋转调节模块，他们之间的关系如下所示： 图一、各个模块关系图 调用 调用 调用 调用 滑动控制模块 对比度和亮度调节模块 饱和度调节模块 缩放调节模块 旋转调节模块 滑动控制模块处于主函数之中，是整个设计的核心部分，通过createTrackbar创建五个滑动控制按钮并且调用每个模块实现对图像相应的调节。 3.算法设计 （1）滑动控制： 滑动控制是整个设计的核心部分，通过创建滑动控制按钮调节大小来改变相应的数据，进行调用函数实现对图像的编辑，滑动控制是利用createTrackbar()，函数中包括了滑动控制的名称，滑动控制显示在什么窗口上，滑动变量的地址和它调节的最大围，以及每个控制按钮应该调用什么函数实现什么功能； （2）对比度和亮度的调节： 对比度和亮度的调节的原理是依照线性理论，它的公式如下所示：g(x)=a* f(x) +b，其中f(x)表示源图像的像素，g(x)表示输出图像的像素，参数a（需要满足a>0）被称为增益（gain），常常被用来控制图像的对比度，参数b通常被称为偏置（bias），常常被用来控制图像的亮度； （3）饱和度的调节： 饱和度调节利用cvCvtColor( src_image, dst_image, CV_BGR2HSV )将RGB 颜色空间转换为HSV颜色空间，其中“H=Hue”表示色调，“S=Saturation”表示饱和度，“V=Value ”表示纯度；所以饱和度的调节只需要调节S的大小，H 和V的值不需要做任何的改变； （4）旋转的调节： 旋转是以某参考点为圆心，将图像的个点（x，y）围绕圆心转动一个逆时针角度θ，变为新的坐标（x1,y1）,x1=rcos(α+θ)，y1=rsin(α+θ)，其中r是图像的极径，α是图像与水平的坐标的角度的大小； （5）缩放的调节： 首先得到源图像的宽度x和高度y，变换后新的图像的宽度和高度分别为x1和y1，x1=x*f，y1=y*f，其中f是缩放因子； 4.函数功能描述 （1）主函数main（）用来设置滑动控制按钮，当鼠标拖动按钮可以得到相应的数据大小，实现手动控制的功能，当鼠标拖动对比度和亮度调节是，主函数调用 一、实验项目名称 函数 二、实验目的 1．掌握C函数的定义方法、函数的调用方法、参数说明以及返回值。掌握实参与形参的对应关系以及参数之间的“值传递”的方式；掌握函数的嵌套调用及递归调用的设计方法； 2．掌握全局变量和局部变量、动态变量与静态变量的概念和使用方法； 3．在编程过程中加深理解函数调用的程序设计思想。 三、实验内容 1．多模块的程序设计与调试的方法； 2．函数的定义和调用的方法； 3．用递归方法进行程序设计。 具体内容： 1．编写一个函数primeNum(int num)，它的功能是判别一个数是否为素数。如果num 是素数，返回该数；否则返回0值。 要求： （1）在主函数输入一个整数num，调用该函数后，输出num是否是素数的信息。输出格式为：num is prime或num is not prime。 （2）分别输入以下数据：0，1，2，5，9，13，59，121，运行程序并检查结果是否正确。 2．编写函数computNum( int num)，它的功能是计算任意输入的一个正整数的各位数字之和，结果由函数返回（例如：输入数据是123，返回值为6）。 要求：num由主函数输入，调用该函数后，在主函数内输出结果。 3．编写函数，mulNum(int a,int b),它的功能是用来确定a和b是否是整数倍的关系。如果a是b的整数倍，则函数返回值为1，否则函数返回值为0。 要求： （1）在主函数中输入一对数据a和b，调用该函数后，输出结果并加以相应的说明。例如：在主函数中输入：10，5 ，则输出：10 is multiple of 5． （2）分别输入下面几组数据进行函数的正确性测试：1与5、5与5、6与2、6与4、20与4、37与9等，并对测试信息加以说明。 4．编写一个计算组合数的函数combinNum(int m,int n)。计算结果由函数返回。 计算组合数的公式是： c(m,n)=m!/(n!*(m-n)!) 要求： （1）从主函数输入m和n的值。对m>n、m 预处理系统 1. 什么是减压式取样探头？ 减压式取样探头是将减压阀和取样管组合成一体，将样品减压后再取出的一种探头，国外将其称为GPR(Genie Probe Regulator)探头，可译为Genie探头式减压器或Genie减压调节探头，由美国A+公司开发生产。这种探头多用于天然气管道取样，可在14MPaG(2000psiG)压力下工作，其优点是可以防止天然气凝析液进入分析仪，也可用于其他易液化气体或中高压气体样品的取样。其结构如图21-9所示。该探头下端装有热翼片，其作用是当样品减压膨胀湿度降低时，可通过翼片吸热从气流的热质中得到补偿。 2. 对样品传输的基本要求有哪些？ (1)传输滞后时间不得超过60s，这就要求分析仪至取样点的距离尽可能短， 传输系统的窖尽可能小，样品流速尽可能快(1.5－3.5m/s之间为宜)。 (2)如果在分析仪允许通过的流量下，时间滞后60s，则应采用快速回路系 统。 (3)传输管线最好是笔直地到达分析仪，只有最少数目的谈判和转角。 (4)没有死的支路和死体积。 (5)对含有冷凝液的气体样品，传输管线应保持一定坡度向下倾斜，最低点 应靠近分析仪并设有冷凝液收集罐。倾斜坡度一般为1：12，对于黏滞 冷凝液可增至1：5。 (6)防止相变，即在传输过程中，气体样品完全保持为气态，液体样品完全 保持为液态。 (7)样品管线应避免通过极端的湿度变化区，它会引起样品条件无控制的 变化。 (8)样品传输系统不得有泄漏，以名样品外泄或环境空气侵入。 3. 样品处理系统的作用是什么？它有什么重要性？ 样品处理系统的作用是保证分析仪在最短的滞后时间内得到有代表性的工艺样品，样品的状态(湿度、压力、流量和清洁程度)适合分析仪所需的操作条件。 在线分析仪能否用好，往往不在分析仪自身，而是取决于样品系统的完善程度和可靠性。因为，分析仪无论如何复杂和精确，分析精度也要受到样品的代表性，实时性和物理状态的限制。事实上，样品系统使用中遇到的问题往往比分析仪还要多，样品系统的维护量也往往超过分析仪本身。所以，要重视样品系统的作用，至少要把它放在和分析仪等同的位置上来考虑。 4. 对样品系统的基本要求有哪些？ (1)使分析仪得到的样品与工艺管线或设备中物料的组成和含量一致。 (2)工艺样品的消耗量最少。 (3)易于操作和维护。 (4)能长期可靠工作。 (5)系统构成尽可能简单。 (6)采用快速回路以减少样品传送滞后时间。 5. 取样点的位置如何选择？ 在工艺管线上选择分析仪的取样点位置时，应遵循下述原则，最佳位置可能是以下各点中某几点的权衡和折衷： (1).取样点应仅位于能反映工艺流体性质和组成变化的灵敏点上； (2).取样点应仅次于对过程控制最适宜的位置，以避免不必要的工艺滞 后； (3).取样点应仅次于可用工艺压差构成快速循环回路的位置； (4).取样点应选择在样品温度、压力、清洁度、干燥度和其他条件尽可 能接近分析仪要求的位置，以便使样品处理部件的数目减至最小； (5).取样点位置应易于从扶梯或固定平台接近； (6).在线分析仪和实验室分析取样点应分开设置。 一般认为，在大多数气体和液体管线中，从产生良好混合的湍流位置上取样， 毕业设计文献综述 题目：基于matlab的图像预处理技术研究 专业：电子信息工程 1前言部分 众所周知，MATLAB在数值计算、数据处理、自动控制、图像、信号处理、神经网络、优化计算、模糊逻辑、小波分析等众多领域有着广泛的用途，特别是MATLAB的图像处理和分析工具箱支持索引图像、RGB 图像、灰度图像、二进制图像，并能操作*.bmp、*.jpg、*.tif等多种图像格式文件如。果能灵活地运用MATLAB提供的图像处理分析函数及工具箱，会大大简化具体的编程工作，充分体现在图像处理和分析中的优越性。 图像就是用各种观测系统观测客观世界获得的且可以直接或间接作用与人眼而产生视觉的实体。视觉是人类从大自然中获取信息的最主要的手段。拒统计，在人类获取的信息中，视觉信息约占60%，听觉信息约占20%，其他方式加起来才约占20%。由此可见，视觉信息对人类非常重要。同时，图像又是人类获取视觉信息的主要途径，是人类能体验的最重要、最丰富、信息量最大的信息源。通常，客观事物在空间上都是三维的(3D)的，但是从客观景物获得的图像却是属于二维(2D)平面的。 图像存在方式多种多样，可以是可视的或者非可视的，抽象的或者实际的，适于计算机处理的和不适于计算机处理的。 图像处理它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室（JPL）。他们对航天探测器徘徊者7号在 1964 年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法进行处理，并考虑了太阳位置和月球环境的影响，由计算机成功地绘制出月球表面地图，获得了巨大的成功。随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理，以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，获得了非凡的成果，为人类登月创举奠定了坚实的基础，也推动 实验4 函数的定义与调用（下） Visual C++控制台应用程序设计 一、实验目的 1、掌握变量的分类、作用域、生存期、存储类别； 2、掌握递归函数的定义以及调用方法； 3、掌握函数的重载。 二、实验内容 Visual C++控制台应用程序设计 要求：（1）自己独立编写出完整程序，注意书写格式，熟练掌握程序的结构; （2）按照正确的步骤进入vc++环境，在自己创建的工程中录入源程序，消除语法错误，编译、连接程序; （3）运行程序，输入数据观察结果。 1、分析并写出下列程序的执行结果。 #include cout< 长春工业大学 毕业设计（论文） （2010 届） 题目：基于单片机的数字签名采集和预处理系统学院：计算机科学与工程学院 专业：电子信息工程 姓名： 学号： 指导教师： 年月日 中文摘要 论文阐述了如何利用电阻式触摸屏来采集在线签名笔迹的多维数据，实现了利用电阻式触摸屏来采集在线签名笔迹的多维数据，相比以前的签名数据，由于加入了压力信息，使得签名笔迹更加难以伪造，解决了笔迹签名识别的一个主要缺憾，大大地提高了笔迹签名的安全性。数据采集系统采用电阻式触摸屏和触摸屏控制器ADS7846来采集书写在触摸屏上的笔迹信息从而实现身份识别，给出了采集的数据出现错误的原因以及解决办法，同时对数据进行了各种预处理，使后续的匹配识别更加准确。而且相比其他设备来说，签名认证系统设备成本的较为低廉，更为签名认证的大规模推广奠定了良好的基础。完成的整体硬件设计和软件设计方案，再加上后续算法的不断完善和丰富，笔迹签名认证系统能够较好的完成身份识别工作，能进一步加快社会的信息化和数字化的进程。 本课题对个人电子身份认证进行了有意义的探索与研究，可以实现一个使用、携带方便的嵌入式系统产品，使其能够成为一种高效的身份识别方法。这对加快我国信息化的进程以及促进国民经济的发展都将有着重要的意义。经实验证明方案合理有效。 关键字：触摸屏压力测量数据采集预处理 Abstract Paper explains how to use resistive touch screen to collect online signatures was multi-dimensional data, achieved using resistive touch screen to collect online signatures was multi-dimensional data, compared to the previous signature data, due to added pressure of information, making Signatures more difficult forged signature identification handwriting solved a major shortcoming, which greatly improved the safety of handwriting signature. Data acquisition system with resistive touch screen and touch screen controller ADS7846 to capture written in handwriting on the touch screen information in order to achieve identification, data collection is given the reasons for errors and solutions, while the data of various pretreatment so that more accurate identification of follow-up match. And compared to other devices, the signature verification system relatively low equipment costs, more extensive promotion of signature verification has laid a good foundation. Completion of the overall hardware design and software design, coupled with continuous improvement and follow-up algorithm is rich in handwriting signature verification system can better work to complete identity, to further speed up the information society and digital process. The subject of electronic authentication of individuals to conduct a meaningful exploration and research, you can achieve one to use, portable embedded system products, it can become an efficient method of identification. This will speed up the process of China's information and promotion of national economic development will be of great significance. The program proved reasonable and effective. Keywords: touch screen pressure measurement data acquisition and pre数值分析实验四(龙格函数)
土壤采样与预处理
实验4函数文件
实验四 用窗函数法设计FIR数字滤波器
进行识别前图像预处理
C上机实验报告实验四
基于opencv对图像的预处理
C语言实验四实验报告——函数
预处理系统
基于matlab的图像预处理技术研究文献综述
C++ 实验4 函数的定义与调用(下)
基于单片机的数字签名采集和预处理系统
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