红外数据传输的概念

第３４卷，第４期　２　０　１　４年４月　光谱学与光谱分析　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｖｏ１．３４，Ｎｏ．４，ｐｐ９３２－９３６　Ａｐｒｉｌ，２０１４　

基于红外热成像与形式概念分析的面瘫病情客观评估方法　

刘旭龙　，洪文学　，刘杰民　

１．东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院，河北秦皇岛０６６００４　２．燕山大学电气工程学院生物医学工程系，河北秦皇岛０６６００４　

摘要面部神经功能障碍导致面瘫患者患侧面部肌肉运动功能失控，给患者的外貌、生理和情感带来巨　

大的打击。一种客观量化的面瘫病情严重度评估方法对于面瘫的治疗是至关重要的。提出ｒ一种基于红外　

热像图和形式概念分析的面瘫严重度评估新方法，共收录了单侧患病的面瘫患者６５例。应用红外热成像　

法，在１月内每隔５天采集一次面瘫患者的面部温度分布图像，将面部红外热像进行预处理，划分为左右对　

称的六个区域，提取并分析面部左右两侧对称区域的温差，利用形式概念分析挖掘温差与面瘫严重度的关　

系。结果显示：面瘫患者面部温度分布呈现双侧不对称性，面部区域的双侧温差大于０．２℃，而正常人体Ｉ白ｉ　

部区域的两侧温差均小于０．２℃。面部区域的双测温差与面瘫严重度的相关系数平均为０．５０８。此外，如其　

中一个区域的左右两侧温差大于０．２℃，并且全部小于０．５℃，则可以判定面瘫为轻中度；面部任一区域的　

左右两侧温差大于０．５℃，则可以判定面瘫为重度。这种基于形式概念分析的红外热像计算机分析方法可　

用于评估面瘫导致的面部热失调，有助于面瘫的临床诊断与治理。　

关键词面瘫；红外热成像；形式概念分析；温差　

中图分类号：Ｒ３１８．５；０６５７．３　文献标识码：Ａ　

引　言　

面瘫是一种临床上常见多发的面神经疾病，其主要症状　

为口眼歪斜，由于该病病因尚未完全明确，因此部分患者无　

法彻底治愈，引发面部肌肉运动功能失常的后遗症，严重影　

响患者的正常生活和人际交往。但在发病初期客观的评估病　

数据通信和数据通信系统

1、 信息、数据、及信号的概念

1、 信息与数据

1、 信息：信息是对现实事物存在方式或运动状态的描述，信息的表现形式可以使数字、文字、语音、图形动画等，信息是这些表示形式包含了具体的内容和含义。

2、 数据：数据是信息的载体，它是信息的表示形式，可以使数字、字符、符号等。单独的数据没有实际含义、数据和信息既有区别又有联系，数据时独立的，虽然数据本身并没有含义，但是吧数据按照一定的规则、形式组织起来，就可以传达某种意义，这种具有某种意义的数据集合就是信息。

3、 信号：信号是数据在传输过程中具体的物理表现形式，具有确定的物理描述，如电压、磁场强度等。

信息、数据和信号这三者紧密相关，通常用数据表达信息，传送这个信息时就是把表达这个信息的数据发送出去，为此要依赖一定的物理信号，这与使用的传输介质有关。

2、 模拟信号和数字信号

1、 模拟信号：模拟信号时一种连续变化的信号，普通电话的话音就是模拟信号，使用模拟信号传输的通信系统称为模拟通信系统。

2、 数字信号：数字信号时一种离散的信号，数字信号时取模拟信号的某一区间内有限个离散值，来表示物体的变化状态最简单最常用的离散值是二进制数字0和1，分别表示脉冲电压的低电平和高电平，这些离散的数字按不同的规则组成数字序列就形成数字数据。使用数字信号进行数据传输的通信系统成为数字通信系统。

3、数据通信系统的基本组成

数据通信系统是指通过通信介质和传输设备完成计算机或数据终端之间的通信系统。通信系统主要有三部分组成：数据终端设备、数据通信设备、传输信道。

1、 数据终端设备

数据终端设备（Data Terminal Equipment,DTE）是数据传输的出发点和目的地，DTE可以是计算机、数据输入输出设备，DTE根据协议完成通信服务功能，通信控制器负责和通信线路的连接，并完成数据缓冲、流量控制、差错检验等功能，计算机网络中使用的网卡就是通信控制器。

红外通信是目前比较常用的一种无线数据传输手段，其具有无污染、信息传输稳定、信息安全性高以及安装使用方便等优点，并且可以在很多场合应用，如家电产品，工业控制、娱乐设施等领域。红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的载体，通过红外光在空中的传播来传递信息，由红外发射器和接收器实现。发射端将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，经电光转换电路，驱动红外发射管以光脉冲的形式发送到空中。接收端将接收到的光脉冲转换成电信号，再经解调和译码后恢复出原二进制数字信号。本文设计了一种基于单片机PIC18F248的主从式红外通信系统，主要设计了红外接口电路以及主机和从机通信软件流程。

2、系统硬件电路设计

在主从式红外通信系统中，主机及从机的红外发射电路相同，红外线的载波频率都为38KHz，在同一时间内，可以是主机发射，从机接收；或者从机发射，主机接收。

2.1 红外发射电路设计

红外发射器电路主要由单片机，驱动管Q1和Q2、红外发射管D1等组成，电路如下：

红外发射器工作原理为：单片机通过I/O端口控制整个发射过程。其中，红外载波信号采用频率为38KHz的方波，由PIC18F248的CCP模块的PWM功能实现，并由CCP1端口传输到三极管T2的基极。待发送到数据由单片机的TX端口以串行方式送出并驱动三极管Q1，当TX为“0”时使Q1管导通，通过Q2管采用脉宽调制（PWM）方式调制成38KHz的载波信号，并由红外发射管D1以光脉冲的形式向外发送。当TX为“1”时使Q1管截止，Q2管也截止，连接Q1和Q2的两个上拉电阻R1和R3把三极管的基极拉成高电平，分别保证两个三极管可靠截止，红外发射管D1不发射红外光。因此通过待发送数据的“0”或“1”就可控制调制后两个脉冲串之间的时间间隔，即调制PWM的占空比。比如若传送数据的波特

率为1200bps，则每个数位“0”就对应32个载波脉冲调制信号。红外发射管D1采用TSAL6200红外发射二极管，其实现将电信号转变成一定频率的红外光信号，它发射一种时断时续的高频红外脉冲信号，由于脉冲串时间长度是恒定的，根据脉冲串之间的间隔大小就可以确定传输的数据是“0”还是“1”。

红外遥感技术在军事方面的运用

摘 要：

目前国际军事形势总体上趋于缓和，但天下并不太平，展望21世纪，国际关系错综复杂，世界各种力量不断分化组合。交流与合作，斗争与竞赛交织在一起，将是21世纪国际安全环境和军事形势的基本形态。而随着高科技技术在军事领域的广泛应用，现代战争已进入了高技术阶段，由于战争中高级技术武器装备的大量使用和新的作战理论的先导作用，引起了战争形态的重大变革。从而导致了战争规模，样式和进程的变化。战争已由简单的身体对抗化为智慧的较量。

正 文：

遥感技术是指安装与平台上的传感器，以电磁波为信息传播媒介，从遥远的地方感知地球表面和一定空间范围内的对象，从而识别地面物体的全过程，他是与航空遥感，在20世纪60年代发展起来的移民新型的综合性的边缘学科，从70年代以来，随着新的航天遥感平台的不断升空，新型传感器的研制，航天遥感技术的发展。应用领域从军事应用发展到一地球环境和资源的监测和研究为目标的尖端技术。在现代化战争中，军事侦察，监视与制导已完全离不开遥感技术。

一、红外线的起源与发展

1800年，英国天文学家F.W.赫歇耳发现了红外线。红外技术在军事上的实际应用始于第二次世界大战期间。当时,德国研制和使用了一些红外技术装备,其中有红外通信设备和红外夜视仪，它们都属于主动式红外系统。战后，由于红外光子探测器和透红外光学材料的迅速发展，红外技术的应用引起军事部门的重视。此后，红外技术的发展方向集中在被动式系统上。50年代，红外点源制导系统应用于战术导弹上。60年代，红外技术的军事应用已相当广泛，如已应用于制导、火控、瞄准、侦察和监视等。60年代中期，出现了光机扫描的红外成像技术。70年代，红外成像技术获得迅速发展，热成像系统和电荷耦合器件的应用是这一时期的重要成果。80年代,红外技术进入研制镶嵌焦面阵列（CCD阵列）系统的新时期。 二、红外线的基本概念

自然界中, 一切温度高于绝对零度摄氏-273.16 的物体都不断地辐射着红外线, 这种现象称为热辐射。红外线是一种人眼不可见的光波，它是由物质内部的分子、原子的运动所产生的电磁辐射，是电磁频谱的一部分,其波段介于可见光和微波波段之间(0.76～1000微米)。通常按波长把红外光谱分成4个波段:近红外（0.76～3微米）、中红外（3～6微米）、中远红外（6～20微米）和远红外（20～1000微米）。