第二章中文版

数字图像处理(冈萨雷斯版，第二版)课后习题及解答(部分)Ch 22.1使用2.1节提供的背景信息，并采用纯几何方法，如果纸上的打印点离眼睛0.2m 远，估计眼睛能辨别的最小打印点的直径。

为了简明起见，假定当在黄斑处的像点变得远比视网膜区域的接收器（锥状体）直径小的时候，视觉系统已经不能检测到该点。

进一步假定黄斑可用1.5mm × 1.5mm 的方阵模型化，并且杆状体和锥状体间的空间在该阵列上的均匀分布。

解：对应点的视网膜图像的直径x 可通过如下图题2.1所示的相似三角形几何关系得到，即()()220.20.014d x = 解得x =0.07d 。

根据2.1节内容，我们知道：如果把黄斑想象为一个有337000个成像单元的正方形传感器阵列，它转换成一个大小580×580成像单元的阵列。

假设成像单元之间的间距相等，这表明在总长为1.5 mm 的一条线上有580个成像单元和579个成像单元间隔。

则每个成像单元和成像单元间隔的大小为s =[(1.5 mm)/1159]=1.3×10-6 m 。

如果在黄斑上的成像点的大小是小于一个可分辨的成像单元，在我们可以认为改点对于眼睛来说不可见。

换句话说，眼睛不能检测到以下直径的点：x =0.07d<1.3×10-6m ，即d <18.6×10-6 m 。

下图附带解释：因为眼睛对近处的物体聚焦时，肌肉会使晶状体变得较厚，折射能力也相对提高，此时物体离眼睛距离0.2 m ，相对较近。

而当晶状体的折射能力由最小变到最大时，晶状体的聚焦中心与视网膜的距离由17 mm 缩小到14 mm ，所以此图中选取14mm(原书图2.3选取的是17 mm)。

图 题2.12.2 当在白天进入一个黑暗的剧场时，在能看清并找到空座位时要用一段时间适应，2.1节(视觉感知要素)描述的视觉过程在这种情况下起什么作用？解：根据人眼的亮度适应性，1）由于户外与剧场亮度差异很大，因此当人进入一个黑暗的剧场时，无法适应如此大的亮度差异，在剧场中什么也看不见；2）人眼不断调节亮度适应范围，逐渐的将视觉亮度中心调整到剧场的亮度范围，因此又可以看见、分清场景中的物体了。

CMOS Analog DesignHome work 1 SolutionBy: 张涛（tomjerry@ ）2007年3月18日作业内容：一、书本上的习题2.22.5 (a)、(b)、(c)2.6 (a)、(b)2.72.152.82.182.24参考解答过程2.2.（1）对于NMOS ，工作在饱和区时，有： =()(1)OX GS TH DS W nC V V V L u λ-+≈=3.66mA V 1Dro I λ==20k ΩA=Gm ro =73.3（2）对于PMOS ，公式基本同上 =()(1)p OX GS TH DS W C V V V L u λ-+≈=1.96mA V 1Dro I λ==10k ΩA=Gm ro =19.62.5a.若不考虑二级效应，则 = 21()2X D OX GS TH W I I nC V V L u ==-实际情况下，由于衬偏效应会影响TH VIX~VX 曲线图b.（1）当0〈X V 〈1时，S 、D 反向VGS-VTH=1.2-VX 〉VDS此时，NMOS 处于S 、D 方向的三极管区（2）当1〈X V 〈1.2时，VGS-VTH=0.2>VDS=VX-1 （未考虑衬偏效应）此时，NMOS 处于正向导通的三极管区 IX=212*0.2(1)(1)2n OX W C Vx Vx L u ⎡⎤---⎣⎦（3）当VX ≥1.2时NMOS 处于饱和区 = 21(0.2)2OX W nC L uIX~VX 曲线图未考虑衬偏效应时的曲线若考虑衬偏效应，则VTH 增大，当衬偏效应比较小，反向后仍有VGS>VTH ，曲线同上，当衬偏效应比较大时，VGS<VTH ，则MOS 管在反向之后一直截止，曲线如下：IX~VX 曲线图考虑衬偏效应时的曲线（c ）（1）0<Vx<0.3时，MOS 管反向导通。

（未考虑衬偏效应）VGS=1-VX VDS=1.9-VXVGS-VTH=0.3-VX<VDS=1.9-VXNMOS 处于反向导通的饱和区此时Ix=-21(0.3)2OX W nC Vx L u -（2）当VX >0.3 时，MOS 管截止IX~VX 曲线图考虑衬偏效应后，曲线与X 轴的交点会该变位置2.6 |VGS|=()112VDD VX R R R -+|VDS|=()VDD VX -所以|VDS|>|VGS|-|VTH|PMOS 处于饱区 =21()1||212DD X OX THp W V V pC R V L R R u -⎡⎤-⎢⎥+⎣⎦=()1||12DD X p OX THp W V V C R V L R R u -⎡⎤-⎢⎥+⎣⎦ID~VX 曲线图Gm 与VX 曲线图 |VGS|=()212VDD VX R R R -+|VDS|=()VDD VX -所以VDS>VGS-VTHPMOS 处于饱区 =21()2212DD X OX THN W V V nC R V L R R u -⎡⎤-⎢⎥+⎣⎦=()212DD X OX THN W V V nC R V L R R u -⎡⎤-⎢⎥+⎣⎦ID~VX 曲线图Gm 与VX 曲线图2.7 （为了简化运算和分析，这里没有考虑二级效应）1.VOUT 有电流通过R1产生，电路工作时，S 、D 反向。

第二章分离新的变种我们利用果蝇作为研究对象并不是因为它们格外聪明，而是因为突变——我们可以获得突变并研究分析这些突变。

我们今天的果蝇的分子生物学大厦正是以此为基础的。

大多数的遗传学方法是不适合于定点突变的——突变某一预定好的基因，就如小鼠中的敲除技术一样。

实际上它们大多是随机的，然后采用遗传检测的手段来来确定特定的突变。

而在微生物遗传学中的筛选方法基本上都不适用于果蝇。

许多的单个F1果蝇在其全部的性细胞中有一套突变的染色体。

由于化学突变剂常作用于DNA双螺旋的某一链上，F1代果蝇将会是嵌和体，因为染色体是采用半保留复制的。

也就是说，DNA的单股序列的改变只会传到下一代果蝇的一半的细胞中（在首次有丝分裂之后）。

故新的突变会在下一代果蝇的某些细胞出现，而在另一些细胞中却没有。

若这个突变只在组织细胞中表达而不在生殖细胞中表达，这可能会产生一个不可遗传的突变的表型。

但F1代的性细胞却很少是嵌和的，因此尚需做进一步的杂交实验来揭示某些子代果蝇的突变。

当然在另一些果蝇中突变性状会被恢复。

突变体突变剂的选择取决于你所需要的突变类型和你计划在此花费的时间的长短。

化学突变剂最适合于获得单点突变（或者小的基因内缺失），因此它们比较适合获得等位突变序列或者是条件突变（如温度敏感型），以及事先确定表型的突变（如学习突变体）。

放射法最适合制造重排，比如易位、重复、缺失和倒置。

而插入突变则最适合于突变基因的快速分子克隆。

其衍生出的一种技术增强子陷阱则可基于增强表达的模式来鉴定基因。

诱变剂的介绍EMSEMS是最为常用化学的诱变剂，它是一种烷化试剂能导致大量的点突变，尽管也能造成小的缺失和其它重排。

其使用剂量取决于所采用的遗传分析方法，比如在寻找新突变时需要采用低剂量，而在已有突变的基础上寻找新的突变则需要较高的剂量。

这是因为在前一种情形中染色体必须弄成纯和的，而后者中突变将用另一种染色体来检验。

这其中的道理便在于当你弄出纯和的突变染色体以寻找特定表型时，你不希望其它的纯和突变，尤其是隐性致死突变也同时存在，从而使原定的方案复杂化。