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曲面复眼成像系统的研究

昆虫行为的研究和展望

吴昊 水产动物医学关键词:昆虫;行为;习性

摘要 昆虫行为一词有双层含意。一层含意是指昆虫的爬行、飞翔、寻找寄主、追逐异性、以及筑巢育幼等各项简单的动作和整套的行动。另一层含意是指涉及上述现象的自然科学。这门科学掌握的任务是阐明昆虫对于来自体内的或体外的各种刺激,在行动上的反应。它虽然兴起得比较早,间题又是最生动醒目的自然现象,但它的发展历史与发展深度是不相称的。许多近代的仪器设备,在这个领域内目前尚无用武之地。因为内容过于广泛,这篇文章只能介绍一下,对于昆虫的行为,大体上可以从哪些方面进行探索。本文论述了昆虫行为学不同分支学科的发展概况和研究现状,主要包括昆虫取食行为、昆虫生殖行为、昆虫通讯行为、昆虫防御行为。并对昆虫行为学的发展方向进行了展望。 关键词:昆虫;行为;习性

引言 动物行为学是研究动物在自然条件下各种行为,即动物对外界环境和内在环境变化的所有反应过程的科学。20世纪60年代以来,动物行为学的研究就受到各国科学家的关注,欧洲的一些动物行为学家对动物行为研究的发展作出了重大的贡献。70年代以来,随着人们对动物行为研究重要性的认识,有关的科研项目日益增多,动物行为学已成为生物学中极为活跃和重要的一个分支学科。论述了昆虫行为学不同分支学科的发展概况和研究现状,主要包括昆虫取食行为、昆虫生殖行为、昆虫通讯行为、昆虫防御行为。并对昆虫行为学的发展方向进行了展望。 1昆虫取食行为 昆虫的取食行为是指昆虫在食物上所进行的摄取食物以及与此相关的一系列活动,一般同种昆虫个体的取食行为表现出相似的和种所特有的固定模式。 1.1昆虫取食行为的特征纪录和描述 对昆虫取食行为的特征的纪录和描述最终有可能揭示昆虫食性的秘密,从而为人为地干扰害虫对寄主植物种类或取食部位的选择,设计害虫综合防治的新方法提供线索。刘芳雨闭对荔枝蜻在越冬前和产卵期的取食行为进行了观察研究,在荔枝蜷产卵期,分析了寄主植物不同枝叶的含水量、主要营养成分和组织结构,揭示了荔枝蜻的食性秘密,为更有效地防治这种害虫提供了理论依据。吴佳教圈对美洲斑潜蝇幼虫取食行为开展研究,探讨取食道长度与幼虫分龄的关系,为美洲斑潜蝇的测报调查和防治适期研究提供了依据。周荣困研究了椰心叶甲幼虫、成虫的取食行为、危害状以及对几种主要寄主的危害量,在此基础上建立了取食面积与椰心叶甲幼虫龄期间关系的模型。 1.2影响昆虫取食行为的因素 昆虫在对寄主定向及回避不适宜植物过程中,植物释放的挥发性次生物质起了主导作用,植食性昆虫对寄主植物的选择依赖于灵敏的感觉作用,对不同种类植物所含的次生代谢产物能准确识别,并借助这种信号刺激来完成其对寄主的选择,一种昆虫如对某种植物所形成的次生物质不能适应,便不能以这种植物为食,更不会产卵于这种植物上,因此,利用非寄主植物的挥发性物质来干扰、迷惑害虫对其寄主植物及产卵场所的选择,可成为害虫控制的一种新手段.赵辉川应用四臂嗅觉仪测定了黄曲条跳甲成虫对5种非寄主植物挥发油的嗅觉反应,并进一步

小学科学教案《昆虫》两篇

小学科学教案《昆虫》两篇 1.指导学生理解昆虫的特点,初步理解昆虫的概念; 2.培养学生的归纳概括水平和演绎推理水平; 3.培养学生认真细心的科学态度,唤起学生对大自然的热爱之情。 教学准备: 电脑课件、实物投影仪、蝴蝶等昆虫。 学具准备: 1.每人捉一些当地常见易捉的各种小虫子; 2.每人一个放大镜。 教学过程: 一、激趣导入新课 1.课前,老师让大家捉虫子,都带来了吗? (提出这个问题的目的有两个:一是调查学生是否完成了捉虫子 的任务;二是看看学生带来了哪些虫子,带来了多少虫子。让学生带 来一部分虫子,既增加学生的感性理解,提升学生的研究兴趣,又丰 富了课堂教学内容。) 2.再看看桌子上摆的是什么?猜猜看,这堂课我们要研究什么?(学生回答后板书:虫子) 3.这堂课你们想知道些什么?(让学生提出学习目标,发挥学 生的主体作用) [此设计的目的是激励学生学习的动机,使学生产生一种渴望学 习的冲动。]

二、探讨创设情景 (一)提出问题 1.你桌面上有哪些虫子? (让学生说出各自带的虫子的名称,增加对虫子的熟悉水准,在 学生头脑中再现一次捉虫子的情景以及回想这些虫子的生活习性的情形,培养学生的发散性思维水平、想像力,并为下一步的研究打好基础。) 2.按照学生的回答,教师利用实物投影仪依次出示各种小虫。 (通过放大的虫子逼真有趣,既能够让学生全面理解,又充分利 用了学生的好奇心,活跃了课堂气氛。) (二)引导探究 1.提出问题:请同学们仔细观察你桌面上的虫子,他们具有什 么特点?比一比,看谁观察得最仔细,发现的特点最多。 (这是课文的重点部分,目的是让学生通过对大量虫子的观察, 找出每一只虫子的特点,这样一来,既给学生一个发散思维的机会, 让学生动脑筋想办法,又让学生用自己想出的办法找出虫子的特点, 很好地发挥学生的主体作用,激发学生学习的积极性。) 2.学生以小组为单位实行观察探究。 (这个过程在于为学生提供民主、宽松的探究氛围,时间放长一 些给学生以观察的“自由”,讨论的“自由”,相互交流的“自由”。在观察完自己组的虫子之后,能够到其他组去观察虫子,实行交流活动。为学生提供多方位、多角度的观察机会,让学生更具体地感知虫 子的外部特征。) 3.汇报观察结果。用投影仪展示学生的学习成果。 三、归纳形成科学认知

三维曲面重构方法分析

三维曲面重构方法分析 摘要:曲面重构是逆向工程中CAD建模中的重要组成部分,三维曲面的重构方法决定了获得的曲面精度与光滑性,直接决定了逆向工程的效果,文章针对逆向工程中的关键技术三维曲面的重构方法进行了分析与讨论。 关键词:曲面重构;逆向工程;三维曲面 逆向工程是在吸收现有技术优点的基础上进行更优化的再创造技术,是针对现有设计方案的再设计过程。设计师使用逆向工程技术能够从实物上获取该物体的三维数据,并生成数据模型,这样可以将数据模型与实体进行比较,从而得到两者之间的异同点。使得在设计新产品过程中起点更高,设计周期更短,获得成效更快。 1 曲面重构算法的分类 三维曲面的重构,首先要进行点云的采集,然后进行曲面重构,并且结合正逆向工程的软件,重新设计比较复杂的三维曲面,得到光滑的无误的实体模型,并应用3D点云对齐的方式对重构模型进行误差分析,以达到最佳的重构效果。 在进行逆向工程的过程中,最重要的一步是重新对实体进行三维曲面重构。这是因为产品的再设计、模型分析、虚拟仿真、加工制造过程等应用都需要根据三维数据模型来进行。三维数据模型越准确这些过程得到的结果也会越准确。要获得精确的数据模型,一方面需要良好的硬件设备和操作软件,另一方面与操作人员的熟练程度有很大的关系。这是一个复杂、繁琐、技术性强的过程,国内外的众多学者都针对如何快速、准确地实现模型重构进行了大量的实验与总结,得到了很多曲面重构的算法,现在常用的曲面重构算法根据曲面类型、数据来源、造型方式能分为: ①按点云类型可分为规则排序的点与不规则排序的点。 ②按数据来源可分为三坐标测量、软件造型、光学测量等途径。 ③按造型的方式可分为根据曲线生成曲面与根据曲面拟合实体模型。 ④按曲面表现形式可分为曲面边界表示、曲面四边B-样条表示、三角面片和三角网格表示的模型重构。通常,采用NURBS、有理B-样条、Bezier曲面来表示长方形区域面重构的自由曲面,而采用NURBS和三角域的拓扑结构来进行散乱点的自由曲面重构。 2 曲面重构的精度 在进行曲面重构前,必须先对数据模型的基本信息与要求进行了解。基本信息包括了实体的几何特征、构造特点等;应用要求包括了数据分析、产品制造、

昆虫的复眼

昆虫的复眼 昆虫的成虫和不完全变态类的若虫其头部都有一对复眼。原尾目等低等昆虫、穴居及寄生种类的复眼退化或消失。复眼由多数小眼集合组成的视觉器官,位于头部两侧。 1.复眼的功能 复眼是昆虫的主要视觉器官,能看清物体,对于昆虫的取食、觅偶、群集、归巢、避敌等都起着重要的作用。复眼不但能识别物体,对光的强度、波长和颜色也有一定的分辨能力。 2.复眼的构造 复眼由许多小眼组成,每个小眼的表面称为小眼面。小眼的数目因昆虫种类的不同而不同,每个小眼的构造,在表面的是透明的角膜镜。角膜镜的下面连着圆锥形的晶体,角膜和晶体具有透光和聚光的能力,晶体下面连着有感光作用的视觉柱以及视觉细胞。此外,在每个小眼的周围,都包围着暗色的色素细胞。小眼都各自接受一个点像,各小眼的像能凑成整个物体的形象,这样造成的影像称为镶嵌影像或点像。 3.复眼的成像 (1)并列像:有些昆虫在白天活动,有些则在夜间活动,这是怎么回事呢?这是复眼的构造所决定的。白天活动的昆虫,它的复眼的视觉柱紧接在晶体的下面,每个小眼的周围又包着不透光的色素细胞。在这种情况下,只有垂直射入小眼的光线才能达到视觉柱,起到感光作用。但从侧面小眼折射来的光线,却被色

素细胞挡住,不能到达视觉柱。这种只能由直射光照射所成的物像,叫并列像。由于这种复眼接受的光量子有限,所以只能在白天光线充足时才能活动。相反在夜间光线不足时就看不见物体,不能活动。 (2)重叠像:夜间活动的昆虫,复眼的视觉柱不和晶体相接触,视觉柱和晶体之间有一段距离。同时,复眼色素细胞中色素体,能够上下移动,具有调节光线的作用。因此,从物体射来的光点,除垂直光线能够达到视觉柱外,就是斜射到周围小眼的光线,也能因为折光作用达到这同一个视觉柱上。这样,就等于物体的一个光点,在同一个视觉柱上重复了数次,所以造成的物像就特别清楚。由于这种关系,即使在微弱的光线下,也能造成清晰的物像。相反,在强烈光线下,反而看不清物体,这是某些昆虫在夜间活动的原因。这种一个光点在视觉柱上重复几次所造成的物像,叫做重叠像。

鱼类抗菌肽的研究进展

万方数据

万方数据

万方数据

鱼类抗菌肽的研究进展 作者:江丽娜, 赵瑞利, 雷连成, 王教玉, 韩文瑜 作者单位:江丽娜,赵瑞利,雷连成,韩文瑜(吉林大学畜牧兽医学院), 王教玉(吉林省水产技术推广总站) 刊名: 中国水产 英文刊名:CHINA FISHERIES 年,卷(期):2008(5) 本文读者也读过(8条) 1.张书剑.Zhang Shujian几种鱼类抗菌肽的研究进展[期刊论文]-饲料研究2007(12) 2.李华.杨桂文.温武军鱼类抗菌肽研究概况[期刊论文]-科技信息2010(2) 3.黄平.章怀云.HUANG Ping.ZHANG Huai-yun鱼类抗菌肽研究进展[期刊论文]-中南林业科技大学学报2009,29(2) 4.杨学明.江林源.蒋和生.YANG Xue-ming.JIANG Lin-yuan.JIANG He-sheng水生动物抗菌肽及其基因工程研究[期刊论文]-生物技术通讯2006,17(1) 5.王克坚.林志勇.杨明.任洪林.黄文树.周红玲.邓尚龙.陈君慧.蔡灵.蔡晶晶海水养殖鱼类抗菌肽hepcidin基因的研究进展[会议论文]-2005 6.王小玲.尹建文.Wang Xiaolin.Yin Jianwen鱼类的先天性抗菌和抗病毒机制[期刊论文]-现代渔业信息2006,21(7) 7.叶星.白俊杰抗菌肽的研究及其在水产上的应用前景[期刊论文]-大连水产学院学报2000,15(4) 8.单晓枫.郭伟生.张洪波.钱爱东鱼类体液中的几种抗菌因子研究进展[期刊论文]-河南农业科学2010(5) 本文链接:https://www.doczj.com/doc/cd7390638.html,/Periodical_zhongguosc200805040.aspx

昆虫视觉世界

课程论文 题目: 昆虫的视觉世界及其对人类的启示姓名: 学院: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 2012年6 月25 日 昆虫的视觉世界及其对人类的启示

摘要:大部分的昆虫的视觉系统与人类相比,显得复杂一些。昆虫的视觉系统大致可以分为单眼、复眼和视叶等。其中以复眼为主要的感光器官,单眼是视觉的辅助器官。昆虫的复眼和单眼往往都不止一个,复眼往往是由成千上万个小眼组成的。而视叶的功能主要是用来连接前脑的神经纤维。由于昆虫的视觉系统的复杂多样性,加上近年来随着科学尤其是分子科学和仿生学的不断进步,在细胞和分子水平对视觉系统的研究取得了不错的进展。本文主要介绍昆虫的普遍视觉系统的结构和功能,并针对近年来利用昆虫视觉系统取得的科学进展做出进一步总结与说明。 关键字:昆虫;视觉系统;仿生学 人类的视觉系统总体说来可以用规律、高度进化、简明等词语来描述。人类感知外界明暗色彩主要依靠感光细胞。受光的刺激,人眼视网膜中感光细胞经过一系列的物理、生化变化,把光的刺激转换为神经冲动,传递到大脑后产生视觉。而在人类的视觉系统中,感光细胞主要分为两种:感受强光的视锥细胞和支撑弱光的视杆细胞。这两类细胞都采用一种名为发色团的特殊化学基因:11-顺式黄醛。当光子收到刺激时,发色团会转化为低能态结构并向大脑发出信号。此发色团在吸收另一个光子前便“复位”,此循环称为一个视觉循环。 1. 昆虫视觉系统结构及功能 而昆虫的视觉系统的生理结构和机能与人类不同。昆虫视觉系统的中心配件便是单眼和复眼。其中,单眼是用以提高昆虫复眼所感知的视觉刺激的兴奋水平部位,复眼是最主要的视觉器官。此外,视叶是视觉神经系统的中心。下面来单独介绍。 1.1 昆虫的单眼 复眼是昆虫主要的视觉器官,长期以来,人们对复眼的研究也比较多, 但大多数昆虫都具有的另一类视觉器官,即单眼,却往往被忽视。昆虫的单眼可以分为两类,即背单眼和侧单眼。背单眼是视觉的辅助器官,对它的研究工作前人已进行过许多。19 世纪中期,开始了对侧单眼的内部解剖方面的描述,Graber 用实验证明了毛虫侧单眼在所有的光谱区包括紫外光区都有绝对的趋光反应,因此可以认为它有视觉功能。 背单眼为成虫和不完全变态类昆虫的若虫或稚虫所具有的单眼一般位于头部2个复眼之间,类型多种多样:有的昆虫具有1 个背单眼,位于额的前中部,如一种皮蠹; 有的具有2个,位于额的两侧,如一种隐翅甲;有的具有3 个,在额的上部呈倒三角形的排列,相互之间大致呈60°,双翅目、膜翅目大多是这种类型;而另一些昆虫则没有背单眼,如蜚蠊目、半翅目的红蝽、大部分盲蝽等。背单眼的基本结构包括1 个角膜晶体、1层角膜生成细胞(覆盖在角膜晶体上)、视网膜(由大约1 000个感光细胞构成,视类群而不同)等。

抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展 青霉素的发现使人们对由病原微生物感染而引发的各类疾病不再束手无策,并由此发展了大量的β-内酰胺类抗生素,对保护人类健康作出了巨大贡献。但随着上述“传统抗生素”的广泛使用,不断产生出诸多新问题。如β-内酰胺类抗生素的过敏反应以及长期使用导致抗药菌株的产生。于是人们开始寻找新一代抗菌剂。近期的研究发现,某些阳离子型多肽具有广谱的抗菌活性,同时具有“传统抗生素”无法比拟的优越性:不会诱导抗药菌株的产生,有希望成为新一代抗菌剂[1]。抗菌肽(antimicrobial peptides)是具有抗菌活性短肽的总称。1975年瑞典科学家G.Boman等人[2]等从惜古比天蚕(Hyatophoracecropia)蛹中诱导分离得到一种杀菌肽,并将其命名为cecropin。此后,许多抗菌肽相继被分离、纯化。一些抗菌肽的氨基酸一级结构和基因序列得到确定。80年代,有关抗菌肽的研究主要集中在大型的经济昆虫。90年代以来,在继续对大型经济昆虫进行研究的同时,又扩展到一些小型昆虫和其它无脊椎及脊椎动物,抗菌肽已成为免疫学和分子生物学研究的热点。研究的内容包括:抗菌肽的分离与纯化,氨基酸序列的分析,蛋白质构型与功能的关系,抗菌肽的作用机理[3,4],应用基因工程克隆与表达抗菌肽基因,改造合成抗菌肽基因以及动植物的转抗菌肽基因工程等,其中昆虫抗菌肽基因工程研究最受重视[5,6]。目前已发现抗菌肽或类似抗菌肽的小分子肽类广泛存在于生物界,包括细菌、动植物和人类。这种内源性的抗菌肽经诱导而合成,在机体抵抗病原的入侵方面起着重要的作用,更被认为是缺乏特异性免疫功能生物的重要防御成分。抗菌肽具有广谱杀菌作用,大多数对革兰氏阳性菌有较强的杀灭作用,有些则对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均起作用。对某些真菌、原生动物,尤其对耐药性细菌有杀灭作用,并能选择杀伤肿瘤细胞,抑制乙型肝炎病毒的复制。 1. 抗菌肽的分类迄今为止从不同生物体内诱导的抗菌肽已不下200种,仅从昆虫体内分离获得的就多达170余种。根据抗菌肽的结构,可将其分为5类:(1)单链无半胱氨酸(Cys)的抗菌肽,或由无规则卷曲连接的两段а-螺旋组成的肽。该类包括天蚕素Cecropins, Magainins等。Magainins最初是从非洲爪蟾的皮肤中发现的,它是爪蟾的皮肤在一定的环境压力下分泌出的抗感染和促进伤口愈合的成分,由两个紧密相连的肽链组成,每一个肽链有23个氨基酸,低浓度便可抑制许多细菌和真菌生长[7]。(2)富含某些氨基酸残基但不含Cys的抗菌肽。如富含脯氨酸(Pro)或甘氨酸(Gly)残基的抗菌肽。如从猪肠内分离的抗菌肽PR39中Pro含量占49%[6]。鞘翅肽Coleoptericin和半翅肽Hemiptericin的全序中富含Gly[8]。(3)含一个二硫键的抗菌肽,该二硫键的位置通常在肽链C端。如爪蟾皮肤细胞中产生的Brevinins[9]。(4)有两个或两个以上二硫键,具有β 折叠结构的抗菌肽。如绿蝇防御素(Phormindefensin),分子内有6个Cys形成3个分子内二硫键,肽链C末段是带有拟β 转角的反向平行的β片层[10]。实验证明,分子中的二硫键在其抗菌作用中至关重要。(5)由其他已知功能较大的多肽衍生而来的具有抗菌活力的肽。 2. 抗菌肽的作用及机理 2.1抗菌肽的抗菌作用及其机理抗菌肽分子可以在细菌细胞质膜上穿孔而形成离子孔道,造成细菌细胞膜结构破坏,引起胞内水溶性物质大量渗出,而最终导致细菌死亡。抗菌肽分子首先结合在质膜上,接着其分子中的疏水段和两亲性α-螺旋也插入到质膜中,最终通过膜内分子间的相互位移,抗菌肽分子聚集形成离子性通道,使细菌失去了膜势而死亡[10-14]。但是,Gazit[15]等得出

昆虫的多样性研究及其利用现状

昆虫的多样性研究及其利用现状 作者:姜永泽专业:森林培育班级:2015级学号:指导教师:郝建锋 摘要:昆虫多样性的保护和昆虫是自然界中种类最多的动物,在生态系统中具有重要的作用,但是昆虫在生物多样性保护中没有受到应有的重视。本文综述了保护昆虫多样性的重要性,昆虫多样性的研究现状,昆虫多样性的保护和利用对策。 关键词:昆虫多样性;保护和利用 The Research and utilization of insect diversity Abstract:Insects have more species than any other class of animal and play an important role in ecosystems but are oftenoverlooked in biodiversityconservation. This paper discussed the importance of conservation of insect diversity,the Presentsituation and the existing problems of inset diversity,andthestrategiesfor conservation of inset diversity. Key words:insect diversity; conservation and utilization. 昆虫是自然界中种类最多的动物,在全世界约140万种已定名的生物中,昆虫约为75万,占54%,而据估计昆虫总的种数,100万到300万。昆虫虽然个体很小,但是种类繁多。它们不仅可以作为农作物的传粉者和有害生物的天敌,而且可以作为人类的重要资源加以利用,它们在维持生态平衡、生物防治、农业生产、医药保健和作为轻工原料等方面起着重要的作用[1]。然而人口的迅猛增长和人类活动的加剧,导致自然环境日益恶化,生态系统遭到破坏,从而使得生物多样性受到严重的威胁。目前,昆虫资源的开发利用及其产业化已成为相关学科研究的热点之一。 1 昆虫的多样性的研究背景 随着世界经济的高速发展,人类已面临各种资源危机。其中蛋白质资源短缺已是当今世界,特别是发展中国家普遍存在的问题。我国是一个人口大国,蛋白质资源短缺状况尤其严重。目前我国人均膳食中动物性蛋白质的摄取量与世界水平相去甚远,仅相当于经济发达国家的1/5~1/8。 2 昆虫的利用方式 人类从丰富的昆虫资源中直接或间接的获得资源,从而转换为益于人类的价值。其虫体本身开发产物可广泛应用于机械、电子、军工、日用化工、食品、饲料、医药、造纸、农业等行业[2-5]。从原始社会至今,人们利用昆虫资源的方式也趋于多元化,同时也趋于复杂化。主要涉及食品、药品、工业、生物防治、仿生科技等领域。 2.1 昆虫与传粉

抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展 摘要:由于细菌对抗生素耐药性不断出现, 研发新型抗菌物质已迫在眉睫。而抗菌肽是广泛存在于自然界生物中的具有广谱抗菌、抗病毒、抑制杀伤肿瘤细胞等作用的多肽。本文介绍了抗菌肽的结构,抗菌肽的生物学活性,抗菌肽的作用机理和作用机制,以及抗菌肽的应用和前景。 关键词:耐药性,抗菌肽;作用机理;前景 抗菌肽,简称ABP,是由宿主产生的一类能够抵抗外界病原体感染的小分子多肽。广泛存在于各种生物体内。1980 年,瑞典科学家Boman 等从天蚕蛹的血淋巴中分离得到天蚕素( cecropin ) 抗菌肽,使人们对抗菌肽的作用机理和应用有了一个崭新的认识。目前世界上已知的抗菌肽共有1 700余种。由于热稳定性强,且对较高离子强度环境有较强的适应性,不仅有广谱抗细菌能力, 而且有的对真菌、病毒及癌细胞也有一定的抑杀作用,最重要的是可以杀伤动物体内的肿瘤细胞,却又极少破坏动物体内的正常细胞,因此,抗菌肽的开发和应用研究已成为国内外昆虫学、生理学、药理学研究热点,在动植物转基因工程及药物开发领域及农业、食品等领域具有广阔的应用前景。 1 .抗菌肽的结构 1 .1 一级结构 据报道,已分离并测定其氨基酸序列一级结构的抗菌肽达几十种,且一级结构都比较相似,具有以下典型的特征:由20~70多个氨基酸残基组成的肽链,其N 端富含赖氨酸和精氨酸等阳离子型氨基酸,C 端富含丙氨酸、缬氨酸、甘氨酸等非极性氨基酸,中间部分则富含脯氨酸,且在许多特定位置都有一些较保守的氨基酸残基,这些高度保守的氨基酸残基是一些抗菌肽分子具有抗菌活性所不可缺少的, 1. 2 二级结构 通过圆二色性分析、二维核磁共振谱法及脂质体模拟实验研究抗菌肽的二级结构特征,结果表明,抗菌肽在一定条件下形成a-螺旋和β-折叠结构。a-螺旋是一个近乎完美的水脂两亲结构,即圆柱形分子的纵轴一边为带正电-的亲水区,而对称面为疏水区。这种两亲性结构是抗菌肽杀菌的关键,改变a-螺 旋的螺旋度会影响抗菌肽的活性。抗菌肽有许多保守序列,在N端易形成a-螺旋,中间部分易形成β-折叠或铰链。a-螺旋肽主要包括天蚕素、爪蟾抗菌肽ma g a i n i n 、c a t h e l i n d i a 等,β-折叠肽主要包括哺乳动物防御素、植物防御素、昆虫防御素和富含脯氨酸的抗菌肽等。 2 抗菌肽的来源 2.1微生物抗菌肽

近地表地形曲面重构算法研究

科技信息 1、引言 在地震勘探中,野外作业的目的是收集原始数据,即进行地震数据的收集。这是地震勘探中获取地下地质信息的根本环节,所得数据是处理及解释等后续任务所依据的最根本的资料。因而,野外作业的质量直接影响到勘探的效果。野外收集数据作业中的差错可能会导致勘探的处理解释成果与地下实际情况全然不同。所以,有必要特别的重视地震数据采集。 地震勘探的最终目的是有效地处理地质难题。在一个工区能否使用地震勘探处理难题,很大程度上决定于该工区的地震地质条件。尤其是表层的地震地质条件,对采集数据的质量影响很大。近地表地层由于地质风化效果变得疏松,地震波在该地层传播的速度,通常比深部微风化的基岩中的速度要低得多。低速带的疏松性对地震波有很强的吸收效果。所以在地震勘探时,通常穿过低降速带在基岩中进行炸药震源的激发。这就要求有精细的近地表模型来指导井位和井深的确定。 野外采集的数据可以通过拟合算法来建立近地表模型,从而指导打井和静校正。薄板样条、三角剖分和B 样条是较常见的曲面插值拟合方法,本文通过实验对三种算法的优劣进行分析评价。 2、薄板样条法 薄板样条法的特点在于它是一种利用最小能量的函数来刻画不规则平面的插值方法。该方法的特点在于它的求解控制方程,用到的方程为: W (x )=∑i =1N αi |x -x i |2 log |x -x i | 2 其中W (x )指x 处的形变, αi 是待定系数。薄板样条法同样是无限平板样条方法,采用薄板样条法进行计算时,已知位移点的数目不受限制,但为了保证计算的精度,要求至少有三个已知位移点。 薄板样条在工程地质学上描绘如下:关于一阶问题,单元的三次样条能够被认为是处于平衡状态下的曲折变形梁;关于二阶问题,这种样条能够经过薄板的最小曲折变形来断定。它所确定的插值函数,不会受到被插值布局的转动和平移的影响,在对变化的曲面和弹性曲面进行插值时,显得更有用。 3、Delaunay 三角剖分 四面体是三维空间三角剖分的最小单元,它包含了许多其它单元没有的优势。而三角形是二维空间三角剖分的最小单元,它也包含了许多其它单元无法替代的优势;Delaunay 三角剖分算法是运用得最多的三角剖分算法。它具有“空外接圆”和“最小内角最大”两大特色,能够减少畸形三角单元的生成,从而保证了整个三角剖分质量达到最优。Delaunay 三角剖分算法是所有的三角剖分算法中一种比较常用、高效的三角剖分算法。 4、二次均匀B 样条曲线法 空间n+1个顶点的位置矢量P i (i=0,1,…,n )定义n -1段二次(k =0,1,2,n=2)均匀B 样条曲线,每相邻三个点可构造一曲线段P i (u )(i=1,…,n -1),其定义表达为: P i (u )=12[] u 2u 1é?êêù?úú1-21-2201 10é?êêù?úúP i -1P i P i +1i =1,...,n -1; 0≤u ≤1=12!(1-2u +u 2)P i -1+12!(1+2u -2u 2)P i +12! u 2P i + 1图1二次B 样条曲线 如图1所示,端点位置矢量:P i (0)=0.5(P i -1+P i ),P i (1)= 0.5(P i +P i +1), 即曲线起点和终点分别在控制多边形P i -1P i 和P i P i +1的中点。若P i -1、P i 、P i +1三个顶点位于同一条直线上,P i (u )蜕化成P i -1P i P i +1直线边上的一段直线。 端点一阶导数矢量:P i (0)=P i -P i -1,P i (1)=P i +1-P i ,P ′i (0)= P i +1-P i ,P ′i (1)=P i +2-P i +1, 即曲线的起点的切向量和终点的切向量分别和两个边重合,并且相邻的两曲线在节点处具有一阶导数连续。 二阶导数矢量:P ″ i (0)=P i -1-2P i +P i +1=P ″i (1)=P ″i (t ), 即曲线内的所有点处的二阶导数相等,并且临近的两条曲线在节点处的二阶导数不连续。 5、实例分析5.1速度比较 本文对一组理论生成的函数数据和两组某工区实测数据,按照控制点个数进行三种方法的插值拟合。计算速度见表1。 表1三种算法的耗时比较 数据函数数据1函数数据2函数数据3工区数据1工区数据2 控制点个数N 6252500100003525984 耗时/s 薄板样条 2493∞1∞ 三角剖分 1∞∞1∞ B 样条12214 从表1可以看出,随着控制点个数的增大,三种拟合算法对应的插 值速度变得越来越慢。其中薄板样条算法最慢,而且当数据量较大时会占用将近全部内存,导致不能计算出结果。B 样条插值速度最快,其次是三角剖分插值方法,薄板样条最慢。因此在稠密控制点和海量数据点的情况下,本文采用B 样条插值法重构近地表模型。 5.2精度比较 野外测量数据存在误差,而且小折射和微测井解释会受初至波拾取的影响,所以重构近地表模型时需要综合考虑到模型精度和光滑 度。插值法的精度可用平均相对误差ε来表示,ε=∑i =1N |v i -f (x i ,y i )f (x i ,y i )|/N ,其中N 为控制点个数,v i 为拟合值,f (x i ,y i )为真实值。 表2三种算法的误差比较 数据函数数据1函数数据2函数数据3工区数据1工区数据2 控制点个数N 6252500100003525984 误差ε 薄板样条0.2384122840.598707063 0.002943122三角剖分 0.893974868B 样条0.0874910230.1028944690.107028292 0.00380291 0.002070894 对三种算法拟合精度进行分析。首先对其中工区一拟合效果进行分析,其中三角剖分插值拟合算法精度很低,误差高达89%,从图2中可以看出,拟合效果图光滑性和连续性很差。在数据量较少且稀疏的情况下,三角剖分插值方法并不适用。薄板样条插值拟合效果最好,曲面平滑连续。误差小,精度高。B 样条拟合速度快,但是在图2中明显看出,B 样条插值拟合的效果有明显的样条痕迹,近地表地形曲面重构算法研究 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院张雨飞 [摘要] 在地震资料的野外采集过程中,为了尽可能地消除近地表低速带、降速带对地震波的吸收衰减作用,要求穿过低降速带,将炸药放入高速层引爆。所以要求高精度的近地表模型来指导设计激发井深,然后确保高质量的单炮记录。地表曲面重构技术是近地表模型建立的首要关键环节,对于野外数据的采集和后续的处理解释工作有着重要的含义。本文重点研究薄板样条、三角剖分和B 样条的拟合方法,并通过具体工区实例分析其拟合效率。 [关键词] 曲面拟合薄板样条三角剖分B 样条近地表建模(下转第132页) — —137

几种三维重建方法的比较_尚明姝

第19卷哈尔滨师范大学自然科学学报 V ol.19,N o.52003 第5期 NAT URA L SCIE NCES JOURNA L OF H AR BI N NORM A L UNI VERSITY 几种三维重建方法的比较3 尚明姝 解 凯 (哈尔滨师范大学) 【摘要】 本文综述了三维重建的若干方法,并分析比较了各种方法的特点,同时 还给出了在欧氏几何下一种简单摄像机配置下的三维重建空间点的简单方法1此外给出了通过矩阵分解的办法来推导基本矩阵F 的方法1 关键词:三维重建;摄影重建;基本矩阵 收稿日期:2003-09-04 3本课题是黑龙江省教育厅科技资金(10531085)、哈师大校基金资助项目 1 三维重建的意义 客观世界在空间上是三维的,在工程技术界一般要对三维物体进行分析,以便获取有用的信息1目前,大多数图像采集装置所获取的图像本身是在二维平面上的,尽管其中可以含有三维物体的空间信息1因此,要从图像认识真实物体,就要从二维图像中恢复三维空间信息,这正是三维立体重建所要完成的任务1 2 三维重建的若干方法 211 欧氏几何意义下三维重建的一般方法 欧氏几何下三维重建的一般方法是在摄像机已定标情况下,从重建空间点开始,由三维顶点计算空间直线、空间二次曲线,由计算出的空间直线重组三维面、二次曲面,最后由计算出的三维平面、二次曲面重建三维实体121111 空间点的重建 空间物体表面是由三维点构成的,若能获得足够多的三维点,三维物体的形状与位置就可唯一确定1因此,用立体视觉的方法获得三维点的坐标是最基本的、最简单的,但也是十分重要的1 假定对应空间点的两个摄像机上的图像点已 从两幅图像中分别检测出来,两个摄像机已标定, 其投影矩阵已知1通过列出空间点在图像上投影 点坐标(u ,v )与世界坐标系(x ,y ,z )的关系,得出方程组,解出此空间点在世界坐标系下的坐标1 为了更清楚地了解点重建的物理意义,在文献[1]中给出了一种简单摄像机配置下空间点重建方法1以下作者将给出另一种简单摄像机配置下三维重建的简单方法1 如图1、2所示,原摄像机配置为:C 1与C 2摄像机的焦距相等,各内部参数也相等,且两个摄像机的光轴互相平行,X 轴互相重合,Y 轴互相平行,两个摄像机坐标系只差X 轴方向上的一个平移,平移距离记为b.现将左摄像机绕Y 轴顺时针转θ角,右摄像机逆时针转θ角,以左摄像机坐标系为世界坐标系1 在图2所示配置下,任一空间点在C 1坐标系下坐标为(x 1,y 1,z 1),在C 2坐标系下坐标为(x 2,y 2,z 2),其中,(x 1,y 1,z 1)与(x 2,y 2,z 2)关系如下 : 转换为方程:

基于点云数据的曲面重建算法比较研究

一第42卷第1期2019年1月一一一一一一一一一一一一一一安徽师范大学学报(自然科学版)JournalofAnhuiNormalUniversity(NaturalScience)一一一一一一一一一一一一Vol.42No.1Jan.2019一DOI:10.14182/J.cnki.1001-2443.2019.01.008 基于点云数据的曲面重建算法比较研究 吴一旭1?一卢凌雯2?3?4?一梁栋栋2?3?一汪晓楚2?3 (1.安徽师范大学计算机与信息学院?安徽芜湖一241003?2.安徽师范大学地理与旅游学院?安徽芜湖一241003?3.安徽师范大学地理大数据研究中心?安徽芜湖一241003?4.苏州市测绘院有限责任公司?江苏苏州一221008) 摘一要:针对现有的多种点云数据曲面重建算法?从曲面重建的网格曲面二隐式曲面二参数曲面三种 不同重建方式入手?比较了四种算法针对不同目标物重建的优劣?并给出相应的精度评价?实验结 果表明:基于NURBS参数曲面重建的方式最佳?基于贪婪投影三角化网格曲面重建的方式其次? 基于移动立方体与基于泊松方程隐式曲面重建方式的时间复杂度与空间复杂度较大?且重建后的 点云模型误差也较大? 关键词:贪婪三角化?移动立方体?泊松方程?NURBS?曲面重建 中图分类号:O175.14一一一文献标志码:A一一一文章编号:1001-2443(2019)01-0046-05 在逆向工程二计算机视觉二CAD制图二三维测量技术等众多领域?点云数据处理技术从八十年代起就被广泛应用?且发展至今[1]?随着计算机辅助设计与计算机图形学的发展?越来越多的学者对点云数据的曲面重建技术产生了浓厚的兴趣?从现有研究来看?曲面重构大致可以分为显式曲面重构和隐式曲面重构两类方法[2]?显式曲面重构方法提出较早?需要先将点云参数化?然后再进行曲面重构?它一般不能用单个曲面来直接拟合点云?比如NURBS算法需要先将点云分割成不同区域?然后分别拟合各自的曲面?最后将拟合的各曲面进行拼合得到完整曲面?隐式曲面重构方法利用隐式函数得到逼近点云的等值曲面?相比显式曲面重构方法?隐式曲面重构更适用于重构复杂拓扑形状的曲面?且重构的曲面具有很好的封闭性和完整性?除此之外?刘含波[3]等对曲面重建方法有两种分类方式:根据生成的表面是否经过原始采样点?分为基于插值的表面重建和基于逼近的表面重建?根据重建过程中所依赖的插值点的信息?分为基于全局准则的整体重建和基于局部准则的局部重建?宋大虎等[4]根据现有算法的特点?将曲面重建算法分为隐式曲面算法二参数曲面算法二基于学习的方式和Delaunay三角剖分算法? 本文从点云表面重建方式的角度?把曲面重建分成网格曲面二隐式曲面二参数曲面?其中贪婪投影三角化算法属于网格曲面重建?移动立方体算法以及泊松方程算法属于隐式曲面重建?NURBS算法属于参数曲面重建? 在实际工程中?采用多边形模型如网格方法作为输入输出?无论在数据处理方面?还是在计算机显示方面?都拥有一定的优势[5]?Delaunay三角网的逐点插入法与分治合并法两大方法在19世纪70年代相继被提出?20世纪80年代末?Chew提出了DelaunayRefinement算法[6]?在90年代初?Ruppert改进了DelaunayRefinement算法?使该算法得到的三角形最小角大于20.7度[7]?之后?Rivara二Hitscfeld二Simpson等人进一步扩展和优化?使得最小角的最小值达到30度[8]?基于隐式函数的曲面重构方法可分为局部拟合方法和全局拟合方法?基于局部拟合的隐式函数重构方法出现较早?最早的代表性方法山由Hoppe等[9]人提出?先拟合局部点云的平面?再估算点云的一致性法矢?然后构建有向距离函数?最后提取其零等值面?其中代表性的是移动最小二乘曲面(MLS)方法[10]?和局部拟合方法不同?全局隐式拟合方法利用数学函数同时拟合所收稿日期:2018-04-26基金项目:安徽省智慧城市与地理国情监测重点实验室2016年度开放性基金重点课题. 作者简介:吴旭(1971 )?女?安徽阜阳市人?实验师?研究方向为地理计算和可视化?通讯作者:梁栋栋(1971 )?男?安徽亳州人?副教授?博 士?研究方向为地图可视化与三维建模. 引用格式:吴旭?卢凌雯?梁栋栋?等.基于点云数据的曲面重建算法比较研究[J].安徽师范大学学报(自然科学版)?2019?42(1):46-50.

曲面重构技术文档

由点云重构CAD模型的基本步骤包括:点云分块、点云切片、曲面重构、CAD模型。 1.点云分块 由于工程实际中原型往往不是由一张简单曲面构成,而是由大量初等解析曲面(如平面、圆柱面、圆锥面、球面、圆环面等)及部分自由曲面组成,故三维实体重构的首要任务是将测量数据按实物原型的几何特征进行分割成不同的数据块,使得位于同一数据块内的数据点可以一张特定的曲面来表示,然后针对不同数据块采用不同的曲面建构方案(如初等解析曲面、B-spline 曲面、Bezier曲面、NURBS 曲面等)进行曲面重建,最后将这些曲面块拼接成实体,它包括点集分割与曲面重建两部分。 为了实现点云的分块功能,同时也为了后续曲线拟合中重要点的选取工作,我们建立了图元的拾取模块。它包括多边形拾取、矩形拾取、点选三个小的部分,运用此模块我们可以利用鼠标对空间点云进行任意的分割和提取。 多边形拾取与矩形拾取类似,都是在视图上确定一个选择区域,然后根据视图上的图形是否完全落在这个选择区域中来决定视图上的图形是否被选取。由于我们针对的对象是三维空间中的图元,因此在视图窗口中所确定的区域实际上是一个矩形体或者多面体,所拾取的图元是位于这个体中的对象。问题的关键在于如何确定图元是否位于矩形体或多面体中。 基于OpenGL的拾取机制很好的解决了这个问题。物体的实际坐标经模型视图变换、投影变换、视口变换后显示为屏幕上的一点,OpenGL的gluUnProject()可以做该过程的逆变换,即根据已知屏幕上点的二维坐标以及经过的变换矩阵可求出该点变换前在三维空间的坐标位置,但需要事先给定二维屏幕坐标的深度坐标。考虑OpenGL的投影原理,将0.0和1.0作为前后裁剪面的深度坐标。因此两次调用gluUnProject()可得到视图体前后裁剪面上的两个点,也就是屏幕上点的两个三维坐标。 对于矩形拾取而言,判断点是否位于矩形体中比较简单,可以选取每个空间点,判断点的坐标是否位于矩形盒三个方向的极限范围内,如果满足条件,则可认为该点符合条件,被拾取到了,并高亮显示。对于多边形拾取而言,我们借助面的法矢进行判断,对于任意空间点p,首先计算出各个面的外法矢n,然后在每个面任选一点v与p构成向量pv,如果对于多边形的每个面恒有n*pv >0,则可认为该点位于多边形的内部,当然也可利用射线法进行判断,从该点出发,作任意方向的一根射线,考察此射线与三维物体各面的交点数,如果总数=0或其它偶数,则在三维物体之外,如果总数为奇,则在三维物体之内。点选相对比较简单,对鼠标点击点向各个方向各扩展一定距离,构成一个矩形,然后按照矩形拾取的原理进行判断。需要注意的是上述三种方法不可避免的会出现透视方向的重叠点,必须根据到前裁剪平面的距离进行取舍。下面分别给出一些简单的例子。 多变形拾取 在多边形拾取对话框中我们可以根据操作的类型选择是对网格还是点云进行拾取,同时所保留的区域(多边形内、外、或者同时)也可进行选择。基本操作步骤为:左键点击多边形按钮开始选择,在点云中左键单击作为多边形顶点,同时开始绘制,点击Apply结束多边形绘制,同时高亮显示拾取点云。

昆虫复眼

(一)昆虫的复眼(C o m p o u n d e y e) 昆虫的成虫和不完全变态类的若虫其头部都有一对复眼。原尾目等低等昆虫、穴居及寄生种类的复眼退化或消失。复眼由多数小眼集合组成的视觉器官,位于头部两侧。 1.复眼的功能 复眼是昆虫的主要视觉器官,能看清物体,对于昆虫的取食、觅偶、群集、归巢、避敌等都起着重要的作用。复眼不但能识别物体,对光的强度、波长和颜色也有一定的分辨能力。 2.复眼的构造 复眼由许多小眼组成,每个小眼的表面称为小眼面。小眼的数目因昆虫种类的不同而不同,每个小眼的构造,在表面的是透明的角膜镜。角膜镜的下面连着圆锥形的晶体,角膜和晶体具有透光和聚光的能力,晶体下面连着有感光作用的视觉柱以及视觉细胞。此外,在每个小眼的周围,都包围着暗色的色素细胞。小眼都各自接受一个点像,各小眼的像能凑成整个物体的形象,这样造成的影像称为镶嵌影像或点像。

复眼的基本构造图3.复眼的成像 (1)并列像:有些昆虫在白天活动,有些则在夜间活动,这是怎么回事呢?这是复眼的构造所决定的。白天活动的昆虫,它的复眼的视觉柱紧接在晶体的下面,每个小眼的周围又包着不透光的色素细胞。在这种情况下,只有垂直射入小眼的光线才能达到视觉柱,起到感光作用。但从侧面小眼折射来的光线,却被色素细胞挡住,不能到达视觉柱。这种只能由直射光照射所成的物像,叫并列像。由于这种复眼接受的光量子有限,所以只能在白天光线充足时才能活动。相反在夜间光线不足时就看不见物体,不能活动。 (2)重叠像:夜间活动的昆虫,复眼的视觉柱不和晶体相接触,视觉柱和晶体之间有一段距离。同时,复眼色素细胞中色素体,能够上下移动,具有调节光线的作用。因此,从物体射来的光点,除垂直光线能够达到视觉柱外,就是斜射到周围小眼的光线,也能因为折光作用达到这同一个视觉柱上。这样,就

普通昆虫学

普通昆虫学试题库 一、名词解释: 140、血腔 141、血淋巴142、血窦143、腹血窦144、腹膈145、背血窦 146、围心窦147、围脏窦148、腹血窦149、围神经窦150、色素色 151、结构色152、结合色153、孔道154、蜡道155、围食膜 156、胃盲囊157、滤室158、消化系数159、食物转化率160、背血管 161、动脉162、心脏163、辅搏器164、造血器165、马氏管 166、脂肪体167、尿酸盐细胞168、围心细胞169、肠外消化170、气门 171、微气管172、气管173、支气管174、气囊175、螺旋丝 176、多气门型177、全气门式178、周气门式179、半气门式180、寡气门型 181、二端气门式182、前气门式183、后气门式184、无气门式185、外闭式气门 186、内闭室气门187、背纵干188、侧纵干189、内脏纵干190、腹纵干 191、气管连锁192、腹气管连锁193、背气管连锁194、呼吸系数195、呼吸商 196、呼吸代谢率197、气管鳃198、神经细胞199、神经原200、轴突 201、侧支202、树状突203、端丛204、神经围膜205、单极神经元 206、双极神经元207、多极神经元208、感觉神经元209、运动神经原210、联系神经元 211、神经节212、突触213、反射弧214、神经传递215、无滋式卵巢管 216、多滋式卵巢管217、端滋式卵巢管218、激素219、外激素220、前胸腺 221、咽侧体222、心侧体223、脱皮激素224、保幼激素225、促前胸腺激素 226 性信息素227、警戒信息素228、聚集信息素229、踪迹信息素230、脑激素 三、选择题(单项选择) 20、下列表皮中无几丁质成份() A、原表皮 B、内表皮 C、上表皮 D、外表皮 21、下列器官来源于内胚层的是() A、前肠 B、气管 C、中肠 D、马氏管 22、下列器官来源于中胚层的是() A、神经系统 B、血细胞 C、体壁 D、气管 23、下列组织器官来源于外胚层的是() A、中肠 B、马氏管 C、血细胞 D、卵巢 24、昆虫蜕皮脱去的是() A、原表皮、内表皮 B、内表皮、上表皮 C、上表皮、外表皮 D、外表皮、内表皮 25、消化道的下列组成哪个没有吸收作用() A、中肠 B、前肠 C、前后肠 D、后后肠 26、下列组织器官无排泄作用() A、脂肪体 B、体壁 C、围心细胞 D、血淋巴 27、下列组织器官无呼吸功能的是() A、体壁 B、气泡 C、气管鳃 D、围心细胞 28、下列组织器官有呼吸功能的是() A、背血管 B、腹神经索 C、体壁 D、脂肪体 29、不完全变态昆虫为() A、外翅部无蛹期昆虫 B、内翅部无蛹期昆虫 C、外翅部有蛹期昆虫 D、内翅部有蛹期昆虫 30、下列组织器官为控制触角的中心() A、前脑 B、中脑 C、后脑 D、咽下神经节 四、回答下列问题 45、昆虫内部器官系统分哪几部分?它们的体腔中位置及功能如何? 46、昆虫体壁的功能与基本古交及性能如何?

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