计算机定位技术
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计算机定位技术范文第1篇
关键词：新建地方本科院校；计算机科学与技术；专业定位；应用型专门人才
中图分类号：G642 文献标识码：B
随着我国高等教育大众化进程的推进和高等院校结构性调整，新增了一批处在省辖地级城市的新进本科学院，校名大部分为“地名+学院”形式，这类学校一般称为“新建地方本科院校”，并且一般都设有“计算机科学与技术”专业，但都面临着生存与发展问题。如何解决“计算机科学与技术”等专业的定位是这类高校生存与发展的关键。本文就这方面的问题谈谈自己的看法。
1 专业发展现状
过去10年，随着经济的快速发展，高等教育发展很快，几乎所有的学科专业都有很大的发展，而发展最快的是计算机科学与技术专业，可以说是跨越式发展。
(1)高等教育的发展规模扩大
从20世纪90年代末开始，中国的本科教育在外延上有了一个很大的发展。到2006年，统计数据显示，普通高校与成人高校为1867+444=2311(所)，其中本科720所。高等教育总规模为2500万，毛入学率为22％，其中普通高等教育年招生546.05万人、年毕业生377.47万人，在校生1738.84万人，研究生110(硕士生89.66+博士生20.8)万人。
(2)计算机科学与技术专业规模最大
目前，由于国家及社会对计算机人才的广泛需求使计算机科学与技术专业迅速发展，使得该专业已经成为我国规模最大的专业。据统计，1996年全国共布点410个，到了2005年全国共布点775个，本科在校生人数为44万，平均每点675人。软件学院10年前根本没有，现在全国各地已经建了162家。1996年招本科生26000人，2005年招了10万人。另外，硕士点、博士点也大幅度增加。
(3)只设一个体现计算学科的本科专业我国1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》中只有一个体现计算学科的专业，即“计算机科学与技术”，远远不能满足社会对不同类型的计算学科人才的需要。计算机科学与技术原有含义相对于社会需求已经不能容纳目前的办学规模，尽管后来又增设了几个目录外专业，但由于受到设置条件的限制，没有能够铺开。
2 就业与市场的矛盾
急速的扩招造成了各种计算机人才尤其是低水平的计算机人才泛滥，很多计算机专业毕业的学生找不到合适的工作；另一方面，许多媒体又打出计算机人才紧缺的报道，造成了供需之间的极大矛盾。但从长远来看，专业的发展一定要有自己与众不同的优势，一定要树立自己的品牌，这样才能在残酷的竞争中立于不败之地。
(1)教育与需求的脱钩
IT产业作为知识密集、技术密集的产业，发展的关键是有一大批从事IT技术创新的人才。一定数量、结构和质量的IT人才队伍是IT产业发展的支撑，一个国家的IT人力资源储备、IT人才培养及使用状况决定着该国IT产业发展的水平和潜力。也可以说，IT产业的竞争就是人才的竞争，高水平的IT人才培养和队伍建设是走向IT产业大国和强国的前提条件，美国、印度和爱尔兰的信息产业发展就是最好的例证。
然而，由于只有一个体现计算学科的专业――计算机科学与技术专业，导致我国的大中专院校的计算机科学与技术专业设置大同小异，培养方向模糊，培养的学生都是“通才”；且学校办学水平有差别，培养质量良莠不齐、培养方案无特色、结构不合理，满足社会需要的针对性不够强、结构上不合理。这就导致了教育和需求的脱钩，偏离了产业对人才的需求。
(2)学与用的矛盾
即使有的高校在一个专业下设置了好多方向，且专业方向的设置都是非常合理的，并且适应当今社会发展的需要，但是学生毕业时却很难达到这个预想的目标，所以毕业后学生很少能找到与专业相关的工作，大多数学生从事了业务员、收银员、文员等工作，导致对人才培养的极大浪费。
(3)理想与现实的冲突
目前全国计算机专业招生仍然不错，主要原因是很多学生对计算机专业抱有很好的想法，以为一进校就天天和计算机打交道，所以都选择学习计算机专业。但到了学校才发现，第一学期学习的都是公共课，专业方面只有“计算机导论”，这样很快便失去了对专业的兴趣，等学习专业课时也很难再提起学习的热情。而从大多数计算机专业学生的就业反馈来看，很多学生觉得自己在学校期间学习的专业课程范围太广，学得不精，理论多于实践，学习时没有动力，特别是没有达到一定的技能。
而未来一段时期，我国将会利用国际产业转移的重大机遇，聚集各种资源，突破核心技术制约，在集成电路、软件、计算机与信息处理、现代移动通信、信息安全、信息服务和系统集成等技术领域加强创新，促进IT产品更新换代，推动我国向IT强国转变，并进而推动国民经济信息化进程，以信息化带动工业化，走出～条新型工业化道路。这就需要培养和储备高素质的IT人才。
3 新建地方本科院校的专业定位
新建地方本科院校绝大部分是近十年内新成立的地方本科普通高校，其本科办学条件、办学水平、办学经验、学科建设、师资力量、文化积淀等方面，同老本科院校差距较大，属于“二本”中的第三世界，属于技术应用教学型。
(1)培养IT人才。由于新建地方本科院校属于“二本”中的第三世界，其专业定位不能类同于其他同层次的老本科高校，要有自己和特色，为地方经济培养信息技术和信息产业一线需要的大量的IT人才。
(2)培养具有开源意识的技术人才。在我国现阶段，绝大多数学校开源意识淡薄、开设开源软件课程的学校少，这些都严重制约着开源软件在中国的推广并且助长了软件垄断。而以(Linu)为代表的开放源代码软件技术，是近几年发展起来的一种新的软件发展方向。开源是平等的象征，开源预示着拒绝垄断，开源意味着通用，开源已经对软件行业进行了一场深刻的革命。经济的发展、社会的和谐、技术的进步，都离不开开源思想。作为培养人才基地的高等学校，应当大力发展开源教育，培养具有开源意识的专门IT人才。
(3)培养具有程序设计能力的技术人才。这方面能力通过程序设计与算法系列课程培养，该系列课程可以包含计算机导论或者算法初步、高级语言程序设计、面向对象技术引论、数据结构与算法等4门课程，依次安排在第一到第四学期。在教学中，要特别注意实践环节，重点培养学生的程序与算法能力。
(4)培养具有搭建系统能力的技术人才。随着IT产业社会分工的日益细化，对软件生产人才的需求已经向系统化、多层次转换，形成软件系统设计管理人员、系统工程师、编程人员等呈金字塔结构的分层格局。整个IT行业在高端缺乏优秀的具有创新精神的社会需求分析人才一一“软件白领”，在中端则缺乏具有搭建系统能力的技术人才――“软件灰领”，在低端则缺乏最基础的编码、施工、销售等技能人才――“软件蓝领”。而搭建系统是以基本计算机系统为基础建立某方面应用的信息系统，强调实现给定条件和要求下选择、创建、应用、集成、计算管理等方面的需要。新建地方本科院校是培养具有搭建系统能力的技术人才的主要力量。
(5)培养某一方向具有系统建模能力的“专才”。IT产业已经成为全球经济的支柱产业，随着产业的壮大，IT产业内部也出现了诸多学科分支，因而新建地方本科院校的IT专业方向设置和专业教学计划要及时进行调整，始终坚持“三年一大变，一年一小变”的原则，以培养更多的“专才”。在这个方向上，学生能够把现实问题用数学模型表达出来，从数学模型再变成算法，再依照算法编制程序，从而解决实际问题。这才是IT应用型专门人才培养的发展方向。
计算机定位技术范文第2篇
【关键词】电子阅览室；“云”计算；角色定位
1.引言
近年来，随着全球“云”计算浪潮的风起“云”涌展，所有信息提供场所正经历一场前所未有的变革，高校图书馆电子阅览室作为数字图书馆的阅览模式，亦深受这场变革的影响，它已成为师生获取电子文献信息、网络信息的场所，转变成全球“云”计算下的一个信息节点，利用先进的技术给读者提供所需的几乎所有的应用信息。如何利用“云”计算技术引导读者准确、迅速、方便、合理地使用本地信息资源，更好地发挥电子阅览室“云”节点作用，是目前电子阅览室发展需要认真思考的问题。
2.“云”从哪里来
2.1 “云”计算的定义
当前人们对“云”计算的认识还处于一个逐步了解的阶段，对“云”计算的定义还没有形成一个统一的认识，“云”计算理念，最早起源于2007年Amazon EC2产品和Google-IBM的分布式计算项目，这两个项目中直接使用了“云”计算这一概念。Google认为，“云”计算就是以公开的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务，让互联网这片“云”成为每一个网民的数据中心和计算中心[1]。“云”计算是以服务为特征的一种网络计算，“云”计算中的“云”就是互联网中的各个设备集群，每一群包括了上百万甚至上千万台计算机、移动终端、存储的各种硬件设备，它们像“云”一样遍及我们的周围，使用者随时可以调用这些资源。而“计算”是尽可能地利用各种资源，将一个庞大的项目分解为无数个相互独立的、不太相关的子任务，然后交由各个计算节点进行计算。即便某个节点出现问题，没有能够及时返回结果，也不影响整个项目的进程，甚至即便某一个计算节点突然崩溃，其所承担的计算任务也能够被任务调度系统分配给其他的节点继续完成。可见“云”计算最大好处就是能够合理配置计算资源，并提高计算资源的利用率，还能有效降低使用成本。
2.2 “云”计算的特点
(1)网络化。“云”计算必然是基于网络的。互联网这片最广阔的“云”是“云”计算的基础，“云”计算必然是基于网络，网络是“云”计算的必要不充分条件。如集群计算虽然也是基于网络的计算模式，但还不能称之为“云”计算。
(2)虚拟化。虚拟化也是“云”计算中最重要的特点，“云”计算支持所有用户在任何接点、使用各种终端获取所需服务。
(3)资源异构化。“云”计算可以构建在不同的基础平台之上，即可以有效兼容各种不同种类的硬件和软件基础资源[2]。“云”计算平台既可以兼容当下采购的新设备，也可以兼容以前的老设备，既可以兼容当前的新系统，也可以兼容以前遗留的老系统。
(4)高可靠性。“云”计算的可靠性主要体现在可靠数据和可靠计算两方面。
(5)资源动态伸缩和流转性。意味着添加、删除、修改“云”计算环境的任一资源节点，亦或任一资源节点异常宕机，都不会导致“云”环境中的各类业务的中断，也不会导致用户数据的丢失。
2.3 “云”计算在图书馆领域发展现状
图书馆主要业务流程除了传统的借阅、流通、参考咨询、现场讲座工作外，几乎全部构建在IT网络之上，当前整个IT架构向“云”中迁移，传统的业务流程将被逐一拆解，然后组合、外包、虚拟化。图书馆的上游资源提供商也积极向“云”靠拢，如电子资源数据库商很多年前就以网络包库的形式取代了光盘版和镜像版资源，让旗下高校成为自身“云”节点中的一个小节点。自动化管理系统集成商更大张旗鼓推出“云”服务，标榜自身的核心能力为“云”能力。2009年4月23日，世界最大联机图书馆服务供应商OCLC宣布即将推出基于WorldCat书目数据的“Web级协作型图书馆管理服务”此项目公认为是一项“云”计算服务，其目标是取代各类型图书馆的集成管理系统[3]。国外一些互联网巨头也推出了自己的“云”图书服务，如Google Prints提供电子图书检索服务，并针对版权情况提供封面、部分预览和全文阅读；WorldCat提供上载馆藏并在用户检索结果中显示馆藏信息；Amazon AWS提供图书信息、新书信息。
目前我国图书馆界也在积极推进“云”计算体系，中国高等教育文献保障系统正在完成CALIS数字图书馆“云”服务平台,适合于构建大型分布式的公共数字图书馆服务网络，能将分布在互联网中各个图书馆的资源和服务整合成为一个整体，形成一个可控的自适应的新型服务体系，通过对各种服务进行动态管理和分配，来满足不同层次和规模的数字图书馆需求，支持馆际透明地协作和服务获取，支持各馆用户的聚合和参与，支持多馆协作的社会化网络的构建，支持多馆资源的共建和共享，具有自适应扩展的能力。深圳图书馆最新开发的ILASIII自动化管理系统，采用了“云”计算中的分布式体系结构，提供C/S与B/S两种应用模式，支持通用数据库(Oracle)，提供多种检索方式，包括特征字段检索、特征字段模糊检索、特征字段组配检索、全文检索、浏览检索、二次检索等。此外我国互联网应用商也推出符合国人阅读习惯的“云”图书服务，如“豆丁网”、百度文档等，逐步完善中文图书“云”服务。
3.“云”计算给电子阅览室带来几朵“云”
3.1 “云”平台
“云”计算的特点为电子阅览室提供了一个广阔的“云”平台，所需的资源都存在于“云端”-互联网中，电子阅览室的终端再不需要调用本地的存储资源；原有的老旧终端只要和互联网接通，又可重新发挥功效；软件系统亦无需频繁的更新升级。读者进入电子阅览室后，也许会惊喜地发现远程文献传递、馆际互借、异构资源跨库检索、手持终端和pc之间文献传输、在线FAQ参考咨询、视频资源点播等等功能，瞬间得以实现。读者使用一个终端，就可使用全球或者某一个图书馆群亦或本地甚至是走进电子阅览室某个人的信息资源。“云”平台将电子阅览室置于广阔的互联网空间，电子阅览室成为高校图书馆重要的“云”节点输出口，让图书馆联盟、信息资源整合、异地文献交流等理论有了最佳的实践展示“窗口”，电子阅览室彻底摆脱了设备老化、IT维护人员缺乏、数据提供商人为制约等不利因素的影响，真正成为读者随时提供高质量的信息资源。
3.2 存储“云”
图书馆馆藏电子资源，很多都需要磁盘阵列的支持。而无论NAS、SAN、SAS结构的磁盘阵列都存在存储容量有限，购置费用高昂，维护成本较高，有一定使用年限的问题。电子阅览室作为图书馆存储设备服务主要对象之一，对阵列有很大的依赖。查阅下载本地资源、视屏VOD点播系统、随书光盘系统、读者个人资料存取这些电子阅览室可提供的基本服务都需要磁盘阵列的支撑。在数据“爆炸”的今天，高清图像资源大行其道，数据容量呈几何型增长，各馆的磁盘阵列远远不能满足电子阅览室的数据容量需求，而且一旦阵列“挡机”，电子阅览室的服务也不能开展，严重影响电子阅览室的服务质量。而存储“云”系统中上百万存储设备可以容纳海量数据，并可以随时更新和增加。“云”存储提供了无限大的存储空间，能满足海量信息的增加，为数字图书馆日益增加海量数据提供了解决途径[4]，使电子阅览室拥有一个海量的数据存储环境。
3.3 安全“云”
“云”计算系统中的数据存储、备份采用了自动同步的形式，并有严格的权限管理策略支持数据的共享，数据储存在互联网上，无需担心因病毒感染和硬件的损坏而导致的数据丢失等，为图书馆服务器、数据的安全运行提供了可靠的保障。只有服务器、存储设备的正常运转，才能保证电子阅览室为读者提供稳定、可靠的数据。同时读者在电子阅览室上机时不可避免地会遭到计算机病毒、网络黑客的侵袭，有时因个人疏忽造成的数据丢失和硬件损坏等数据安全问题时有出现。安全“云”出现为电子阅览室信息资源的安全和可靠提供了有力的保证。在“云”中，有专业、规范的数据中心将用户的数据通过加密方式进行存储，除用户本身外别人是不可能得到这些数据内容的。避免了因数据丢失造成的电子阅览室和读者间的矛盾。让电子阅览室有了一个安全的使用空间。
3.4 “云”图书管理员
2008年10月，Jason Griffey在《图书馆杂志》旗下的netConnect杂志发文提出“云图书馆员”(Cloud Librarians)的新概念。他认为，“图书馆建筑物不会消失，我们仍将有许多资料需要照料。建筑物将越来越具有当前的双重性质，即仓库与聚会场所，而我们的服务与内容将存在于“云”中，远离任何物理场所”[5]。“云”图书管理员概念的提出说明了随着“云”计算的到来，电子阅览室的管理人员需要摆脱传统的工作模式，依托“云”计算提供服务。由于在“云”计算下用户有更大的自由来选择和控制所获得信息资源，因此对电子阅览室人员的服务提出了更高的要求。其服务内容更加个性化、多样化，服务更具针对性，提供一对一的实时参考咨询服务或指导性的服务将会越来越多。这就要求电子阅览室管理人员自身对“云”计算有深刻的了解，会使用”云”计算的各种便利工具如“云”存储、各种互联网“云”检索工具、“云”服务器管理、“云”网络管理及“云”API开发等等；同时除了会使用传统的pc终端外，亦要会使用时下流行的各种手持式终端；对QQ、TWNTIER、FACEBOOK、BLOG、WIKI、TAG等服务也能轻松使用。可见要成为一个合格的电子阅览室管理者，首先要成为一个合格的“云”使用者。只有将传统身份转化为为“云”图书管理员，才有能力管理“云”计算下的电子阅览室，实现电子阅览室的社会效益和经济利益。
3.5 多样化的“云”
电子阅览室作为图书馆信息服务主要承载场所，“云”计算下电子阅览室可以提供更多的个性化服务。电子阅览室读者往往通过图书馆的门户网站进入“云”世界，目前很多图书馆的门户网站服务构建在“云”里，让图书馆与网络可以相互共享资源和应用[6]。让图书馆的门户网站呈现多样化、个性化、定制化趋势；使门户网站能提供人性化的交互接口、丰富的个性定制、迅捷的服务速度，满足不同读者的需求；读者们要访问上游数据库供应商提供的数据库也建设在“云”端，为读者提供更多的数据信息资源；读者自身也可利用“云”中各种检索工具，检索到自己所想要任何数据资源；越来越多的读者使用TWNTIER、FACEBOOK、BLOG等服务表达自己的思想；广交“地球村”每个朋友。总之随着“云”计算技术的全面推广，电子阅览室可以提供越来越多个性化的“云”，吸引更多的读者走进电子阅览室，让读者享受个性化服务，得到个性化帮助，获得个人定制的资源信息。
4.结语
“云”计算的出现深刻的改变了高校图书馆电子阅览室存在模式，不但可以提高电子阅览室的利用率，节约图书馆的资源，还给电子阅览室开辟了崭新的服务理念，更对电子阅览室管理人员提出了更好的要求。“云”计算下电子阅览室的运作还处于探索阶段，如何更好的为读者提供个性化的服务，仍是电子阅览室今后发展所要思考的重要问题。
参考文献
[1]黎春兰,邓仲华.论云计算的价值[J].图书与情报,2009(4):42-46.
[2]秦志华.云计算与个人数字图书馆建设[J].科技情报开发与经济,2009(26).
[3]胡小著,范并思.云计算给图书馆管理带来挑战[J].大学图书馆学报,2009(4):7-12.
[4]周舒,张岚岚.云计算改善数字图书馆用户体验初探[J].图书馆学研究,2009(4):28-30.
计算机定位技术范文第3篇
关键词： 虹膜定位；数学形态学；Hough变换
中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)16-21282-02
An Algorithm of Iris Localization Based on Mathematical Morphology
WANG Ya-ru,LUO Sheng-xian
(College of Information Engineering, Chengdu University of Technology,Chengdu 610059, China)
Abstract:Aiming at the limit of location algorithm , a method of the iris localization based on the Mathematical Morphology is proposed .A morphological method for the binary images is used to extract the center of pupil and estimate its radius. The method of edge detection based on Mathematical Morphology and Hough transform is used to locate the outer edge of the iris. The experimental results show that our algorithm is rational and feasible.
Key words：Iris location,mathematical morphology,Hough Transform
1 引言
虹膜识别技术是目前崭新的一种基于生物特征的身份识别技术。虹膜是人眼中位于瞳孔和巩膜之间的近似圆环状的区域，具有稳定性，唯一性和非侵犯性等特点。虹膜识别包括：虹膜的定位，特征提取和模式匹配。虹膜的定位是指找出虹膜的内外边缘，它是虹膜识别过程中的关键环节，准确的虹膜定位是获取虹膜特征从而进行识别的前提。
在目前国内外的虹膜识别系统中，比较通用的算法有Daugman识别算法[1]和Wiides识别算法[2]。Daugman提出了一种基于活动圆模型板匹配的定位算法，Wiides提出的是二维高斯算子与边缘检测算子相结合的Hough变换算法。这两种算法虽然都取得了良好的定位效果，但都需要进行三维空间搜索，定位速度慢。为了提高定位速度，本文提出了基于形态学方法的虹膜定位算法。
2 虹膜定位
2.1 内边缘的定位
一般而言，在采集到的眼图中，虹膜灰度值比巩膜灰度值小，而瞳孔灰度值比虹膜灰度值小。根据这一规律，本文提出了一种快速的内边缘定位算法。
2.1.1 分离瞳孔区域
依据瞳孔灰度值最小的特点，采用二值化的方法粗略的把瞳孔分离出来。首先通过计算图像的直方图，设定一个阈值T将图像转化为二值图像，如图1(a)所示，然后将原始图像中的像素点灰度值大于T的，其值置为255，反之置为0。
2.1.2 去除二值图像中的干扰
如图1(a)所示，在二值化后的图像中，仍然存在着浓密的睫毛部分。利用形态学的方法对图像进行处理。首先通过膨胀的方法把虹膜图像中的眼睫毛等干扰去掉，然后再通过腐蚀的方法把膨胀过程中膨胀过的区域腐蚀掉。算法公式为：
■
式中，F为待处理的二值化图像，S为结构元素。经过去除睫毛处理后的二值图像仍然保留了瞳孔的形状，如图1(b)所示。
图1 瞳孔分离与去噪处理
2.1.3 确定内圆的圆心和半径
在去掉睫毛和噪声的二值图像中，只有分离出来的瞳孔。因此通过对瞳孔部分的像素所有的横、纵坐标分别求和再取平均，即求出瞳孔部分的质心，就得到瞳孔的圆心坐标(a0,b0)。由于分离出来的瞳孔是黑色，背景是白色，可以利用这一特点只需搜索出灰度变化的点就是瞳孔的边缘，求出圆心到边缘的距离得到内圆的半径r0。
2.2 外边界的定位
外边界定位通过形态学算法和Hough变换来实现。
2.2.1 前期滤波
由于拍摄到的虹膜图像存在着一定的光学噪声和电子学噪声，这些孤立的噪声在边缘检测前应先去除，以免影响边缘检测的精度。本文采用的是形态滤波器。数学形态中的开-闭形态滤波器是用一个结构元素对原始图像串联地使用开、闭操作，可以将图像中比结构元素小的游离噪声滤除。开-闭形态滤波器常用的一个结构元素为
一般来说，对于灰度值较高的图像，针对亮细节较多的特点应采用先开启后闭合的串联方式；对于灰度值较低的图像，其暗细节较多，则应采用先闭合后开启的串联方式。
针对本文虹膜图像灰度值较高的特点，采用先开启后闭合的方式使用交替顺序滤波去除噪声和平滑图像。首先对输入图像实行开启运算，消除或减弱与结构元素相比尺寸较小的亮细节，然后对开启的结构实施闭合运算，可以消除与结构元素相比尺寸较小的暗细节，而保持图像整体灰度值和大的暗区域基本不受影响。未经过处理的虹膜图像如图2(a)所示，经形态滤波器滤波后的图像如图2(b)所示。滤波结果表明，图像中的孤立亮点噪声显著减弱。
图2虹膜图像的形态滤波处理效果
2.2.2 边缘提取
将经过形态滤波器滤波后的图像二值化，然后采用4-连接边沿进行边缘提取。也就是如果该像素的值为1，其邻域中至少有一个像素是非零的，那么该点就可以作为边沿点。这样可以减少Hough变换搜索过程的盲目性。边缘提取后的图像如图3所示。
2.2.3 用Hongh变换确定外圆
Hough变换检测圆的步骤：
设圆在直角坐标系的方程为：(x-a)2+(y-b)2=r2
1）把直角坐标下的方程转换到极坐标下： a=x-r*cosθ,b=y-r*sinθ。
2）确立三维的参数矩阵A(a,b,r)。
3）遍历边缘提取后的图像，循环搜索半径r和θ角，并将相应的矩阵对应项A(a,b,r)加l，最后由A(a,b,r)的最大值确定外圆圆心坐标(a1,b1)和半径r1。
由于虹膜内、外边缘之间存在着耦合关系：■,r1-r0
3 实验结果与算法比较
本实验应用了中国科学研究院自动化研究所提供的CASIA1.0版本虹膜数据库的图像，并用MATLAB6.5编程实现了本文提出的算法，准确地定位出虹膜的内外边界，如图4所示，并在速度上有了一定的提高。
图3 形态法边缘检测 图4 虹膜内外边缘的定位（下转第1288页）
（上接第1283页）
本文算法与传统的Hough算法的速度比较如表1所示，对虹膜内、外边界定位速度提高的总效率约61%。
表1 不同算法的效率比较
4结束语
经过大量的实验证明，与传统的定位算法比较，本文利用形态学的算法来定位虹膜的内外边缘，克服了传统Hough变换计算量大的缺点，避免了搜索的盲目性，计算速度有显著提高，同时在精度上也有一定的提高。
致谢：感谢中国科学研究院自动化研究所模式识别实验室提供的虹膜数据库。
参考文献：
[1] DAUGMAN J.High confidential visual recognition by test of statis-tical independence[J].IEEE Trans.on Patern Analysis and Machine In-telligence,1993,15(11):1148-1161.
[2] WILDES R P.Automated iris recognition:an emerging biometric technology[J].Proceeding of the IEEE,1997,85(9):1348-1363.
[3] 王蕴红,朱勇,谭铁牛.基于虹膜识别的身份鉴别[J].自动化学报,2002,28(1):1-10.
[4] 王林,练秋生.虹膜定位算法研究[J].视频技术应用与工程,2006,7:77-79.
[5] 郑小梅,侯媛彬.一种新的虹膜定位方法.传感技术学报,2007,20(1):217-219.
计算机定位技术范文第4篇
关键词: 无线传感器网络；定位；锚节点；可部署性
中图分类号:TP 393 文献标志码:A 文章编号:1672-8513(2011)03-0157-07
Summary Analysis of Localization Algorithms for Wireless Sensor Networks Based on Feasibility of Anchor Nodes Disposing
WU Caiqin, GAO Fei,DONG Guofang
(School of Electronics and Information Engineering, Yunnan University of Nationalities, Kunming 650500, China)
Abstract: In wireless sensor network applications, the position of the sensor networks is acquired by the specific node localization algorithm. The selection of a suitable node localization algorithm relies on the characteristics of the practical monitoring environment and the specific performance requirements. Based on the modes of localizations, the paper classifies the localization algorithms into two groups, the mobile and the fixed. It gives a detailed analysis of the typical algorithms of the two groups and predicts the future development.
Key words: wireless sensor networks; localization; anchor nodes; feasibility of disposing
在无线传感器网络的应用中，传感器节点的工作区域往往是比较危险、恶劣的未知环境，节点的位置信息也是未知的.为了能够对特定区域内发生的特定事件进行监控和管理，传感器网络必须提供定位服务，使节点明确自身的位置信息.通常，无线传感器络中需要定位的节点称为未知节点（Unknonw Node）；通过人工布置或已知坐标的节点称为锚节点(Anchor)或信标节点（Beacon），用来辅助未知节点的定位［1-3］.网络中是否需要锚节点，锚节点位置固定或移动，锚节点的数量、部署方式等，都与具体定位算法的性能息息相关.因此锚节点的部署方式成为节点定位算法中一个很重要的研究点.
根据监测环境的不同特点，部署锚节点的方式及密度直接影响到网络的鲁棒性和健壮性，选择合适的锚节点部署方式下的定位算法，可以提高定位精度.本文从无线传感器网络中锚节点主动部署的角度，将无线传感器网络定位算法分为锚节点位置固定及移动2类情形进行研究，具体内容如下：[JP]
1） 锚节点位置固定情况下的节点定位算法.锚节点位置固定时又可分为锚节点分散部署于整个监测区域、仅部署于监测区域周围及没有署锚节点3种情况：
a.锚节点可分散部署于整个监测区域的节点定位算法.这种情况下，锚节点在整个网络中的数量较多,网络整体成本较高,对环境要求也较高，但可以提供较高的定位精度；
b.锚节点仅部署于监测区域周围的节点定位算法.由于受网络构架成本或监测环境的限制,锚节点只分布在监测区域的周边环境.这种网络能提供节点的绝对位置信息,但鲁棒性较差；[JP]
c.整个网络没有部署锚节点的节点定位算法.由于没有部署锚节点,网络成本相对较低,对环境要求也较低.但这种算法只能提供相对位置信息，且定位精度不高.
2) 基于移动锚节点的无线传感器网络节点定位算法.在这种情况下，锚节点具有移动性，通常可根据具体应用需求来规划锚节点的移动轨迹.由于利用锚节点的移动性来减少网络中锚节点数量，从而降低网络的整体构架成本，同时通过移动锚节点的移动性轨迹覆盖整个网络，提高了网络中的节点定位率和定位精度.
1 锚节点位置固定下的典型定位算法
1.1 锚节点随机均匀撒布于整个网络中的定位算法[BT)]
这种网络下的典型定位算法有：质心定位、DV-Hop、APIT、MDS-MAP、AHLOS等.
1.1.1 质心定位算法
2000年，Bulusu和Heideman等［4］提出一种Range-Free的粗精度质心定位算法，利用已知坐标信息的锚节点估计未知节点坐标.算法的核心思想是：锚节点每隔一段时间向邻节点发送一个广播信号，信号中包含锚节点ID和坐标信息，当未知节点接收到来自锚节点的广播信号数量超过某一个预设门限或时间段之后，该节点就确定自身位置为这些锚节点所组成的多边形的质心.
[KH*2/2]
(x,y)=(xi1+…+xikk,yi1+…+yikk)[JP]，[JY]（1）
[KH*2/2D]
其中，(xi1,yi1)…(xik,yik)为未知节点能够接收到的锚节点坐标，（x,y）为待定位节点坐标，算法示意图如图1所示.该算法实现简单，对锚节点与待定位节点之间的协作要求低，完全基于网络的连通度，但是，质心定位算法的定位精度比较低，仅适合于粗精度定位要求的应用场合.
1.1.2 DV-HOP定位算法
2003年，Niculescu等［5］根据距离矢量路由原理提出距离矢量-跳段（Distance Vector-Hop，DV-Hop）算法，算法的主要思想是：待定位节点首先计算与锚节点之间的最小跳数，然后估算每跳的平均距离，用最小跳数乘以平均每跳距离，则可估算出待定位节点与锚节点之间的距离值，最后采用三边测量法或最大似然估算法计算待定位节点的坐标.平均每跳距离通过（2）式得到：
Hopsize=[SX(]∑[DD(X]i≠j[DD)][KF(](xi-xj)2+(yi-yj)2[KF)][]∑[DD(X]i≠j[DD)]hi[SX)].[JY]（2）
如图2所示，锚节点A，B，C坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)，待定位节点P的坐标假设为（x,y）, 其中(xi,yi),(xj,yj)是锚节点i,j的坐标,hj 为锚节点i,j（i≠j）之间的跳段数.待定位节点P的坐标则可先通过平均跳数乘以平均每条距离，得到与锚节点之间的距离，然后通过三边测量法或最大似然估算法待定位节点坐标值.
DV-Hop定位算法是一种基于非测距的定位算法，免去了测距过程带来的误差，但此算法中，估算最小跳数时，需要待定位节点与锚节点间进行多次协作通信，带来较大网络通信开销，且要求网络的连通度必须达到一定的要求，较适合小型的无线传感器网络.
1.1.3 APIT定位算法
近似三角形内点测试法APIT (Approximate Point-in-Triangulation Test)［6］首先选择多个含有待定位节点的三角形区域，待定位节点从邻近节点组成的集合中任选取3个节点作为参考节点，判断待定位节点是否位参考节点组成的于三角形内部，然后并选择不同参考节点，重复测试，直到穷尽所有参考点组合，并达到所需定位精度；最后确定待定位节点的位置为所有三角形的质心位置.算法示意图如图3所示.
APIT算法的理论基础是最佳三角形内点测试法PIT.PIT测试原理：假如存在一个轨迹，节点M沿着这个轨迹移动，会同时远离或接近顶点A,B,C，那么节点M位于ABC外；否则，节点M位于ABC内.APIT定位算法步骤如下：
步骤1： 接收信息.未知节点收集邻近锚节点发送的广播信息;
步骤2：APIT测试.测试未知节点是否在不同的锚节点组成的三角形内部;
步骤3： 计算重叠区域.统计包含未知节点的三角形，计算所有三角形的重叠区域;
步骤4： 计算未知节点位置.计算重叠区域的质心位置，作为未知节点的位置.
在复杂的无线信号传播模式下，且传感器节点随机部署时，APIT算法定位具有精度高、性能稳定等特点，但算法对网络的连通度有较高要求.
1.1.4 MDS-MAP定位算法
MDS-MAP［7-10］是一种集中式的定位算法，在测距方式和非测距下都可执行，并可根据实际情况得到相对定位和绝对定位结果.它采用多维定标(Multi-Dimensional Scaling,MDS)技术（常用于数据降维分析或信息可视化），该算法由以下3个步骤组成：
步骤1：计算网络中两两节点间的最短距离，并由这些最短距离构造一个二维距离矩阵Dij ［h］;
步骤2：对距离矩阵Dij ［h］采用MDS算法，得到前2个(或3个) 特征向量和最大特征根，由此最终建立相对坐标系统;
步骤3：给定足够的锚节点(二维平面和三维空间各不同)，就可以将在第2步得到的矩阵根据锚节点的绝对坐标信息线性变换，最终建立整个网络的绝对坐标系统.
该算法对网络的连通度有较高的要求，在小型密集的网络下采用该定位算法，可得到较高的定位精度，且网络中大部分节点都能得到定位，但在网络节点密度较低时，不能定位的节点数目将大大增加.
1.1.5 AHLOS定位算法
Savvides等［11］提出了一种基于测距的AHLOS（Ad Hoc Localization System）定位算法.虽然目前最常用的测距方法是三边测量法（SPA定位算法等）,但是，在实际网络中,随机撒布锚节点的方式很难保证所有未知节点满足三边测量法的条件,故无法直接用三边测量法解决所有定位问题.AHLOS定位算法根据待定位节点周边锚节点不同情况，给出了3种算法：原子多边法(Atom Multilateration)、迭代多边法(Iterative Multilateration) 、协作多边法(Collaborative Multilateration).图4为周边节点的分布情况.当未知节点的周围3个或3个以上的邻居节点是锚节点时,用三边测量法或极大似然法进行定位;当未知节点的邻居节点中锚节点个数小于3时,用迭代多边法定位,即把邻居节点中部分已知位置的普通节点升级为锚节点,再进一步利用极大似然法或三边测量法计算坐标;若最后经过迭代转换,未知节点的邻居节点中锚节点数目仍不足3个时,则采用协作多边法定位,即计算未知节点到通信半径以外的锚节点之间的多跳距离,进而用极大似然法计算节点坐标信息.
基于测距的定位算法,往往要求节点的收发模块具有能量检测功能,对硬件有较高要求,必然增加网络成本.而且在普通锚节点升级成锚节点的过程中,会造成误差积累,降低定位精度,削弱了AHLOS定位算法的优点.如果采用人工方式部署锚节点，使所有待定位节点均满足三边测量法的条件，则可大大提高AHLOS定位算法的定位精度.
1.2 锚节点仅部署于监测区域周围的节点定位算法[BT)]
此类定位算法主要有：N-Hop MP定位算法，CPE定位算法，MCVC算法等.
1.2.1 N-Hop MP定位算法
Savvides等［12-13］提出N-Hop MP(N-Hop Multilateration Primitive)定位算法，采用卡尔曼滤波技术循环定位求精，大大减小了计算过程中的积累误差.算法给出了判定节点是否可参与协作式似然估计的充分条件，然后通过计算未知节点与锚节点之间的多跳距离进行定位，对网络中锚节点的密度要求不高，而且受非视距影响较小，算法示意图如图5所示.
该算法首先根据判定条件，生成多个协作子树（由待定位节点和锚节点组成的图）.每个协作树包括N个变量，代表N个待定位节点的坐标.至少要得到N个线性方程，并且保证每个方程能够得到唯一的解，才能得到所有待定位节点的坐标.如图7所示, 节点A和B为坐标已知的锚节点，测得节点间距a,b,c之后，可得到待定位节点C和D坐标.待定位节点C的x坐标取值范围为（［xA-a］，［x B-(b+c)］）.最后采用卡尔曼技术对节点坐标进行循环求精.
此算法所需要的锚节点数量不多，网络的总体造价不高，但循环求精过程增加了算法的复杂度，适合锚节点仅部署于监测区域边界的传感器网络.
1.2.2 CPE定位算法
Doherty等［14］提出CPE(Convex Position Estimation)定位算法，将节点间的协作通信看成是一种几何约束,锚节点要求部署在网络边缘.当约束足够紧密时,使用线性规划LP和半定规划SDP (Semidefinite Program)方法得到一个全局优化的解决方案,并确定一个节点可能存在的矩形,并以矩形重心作为节点位置,如图6所示.
该算法能够得到定位精度较高的节点坐标，但计算过程较为复杂繁琐，将引起较大的通信浪费和网络延迟，故此算法适合锚节点数目较少，且仅部署于网络周围的无线传感器网络.
1.2.3 MCVC定位算法
Rao等［15］在阐述一种路由算法时提出MCVC(Method for Constructing Virtual Coordinates without Location Information)定位算法.若边界节点（邻居节点）全是锚节点，则用下面的方法计算非边界节点（非邻居节点）的坐标.在平面情况下定义节点坐标为邻居节点坐标值的平均值，公式为
xi=∑k=neighbor_set(i)xksize_of(neighbor_set(i))，[JY]（5）
yi=∑k=neighbor_set(i)yksize_of(neighbor_set(i)).[JY]（6）
通过逐次迭代求精计算未知节点坐标，具体过程为：
1) 已知边界锚节点的坐标，任意设置非边界节点的初始坐标;
2) 迭代阶段，未知节点通过公式（5）、（6）计算出自己的坐标，每次计算后，邻居节点都会互相交换计算出的新坐标，再进行下一次迭代;
3) 当坐标精度达到一定的要求，或迭代次数达到一定的门限之后，停止迭代，得到每个节点的坐标.
若边界节点的坐标不是全部已知，则采用信息交换建立全局坐标系，然后进行上述迭代.若边界节点不知道自己是边界节点，则利用一个锚节点确定边界节点，然后进行上述步骤得到每个节点的位置.
此算法的定位精度较高，但循环求精过程大大增加了算法的复杂度，一般适合要求较高定位精度的小型网络的应用场合.
1.3 无锚节点的无线传感器网络节点定位算法
此种情况下的典型定位算法有SPA（Self-Positioning Algorithm）定位算法，由Capkun等提出.网络中没有部署锚节点，仅通过普通节点之间的相互关联估算自身坐标［16］.它选择网络中密度最大的一组节点作为参考节点，组建网络全局坐标系统，并选择联通度最大的节点作为全局坐标系统的原点.在所建立的全局坐标系统中，按公式（7）和图7所示说明操作，便能得到所有节点的位置.
算法如下：
1) 根据节点间的相对测距结果建立局部坐标；
2) 通过节点间的信息协调与交换建立全局坐标系统，以参考节点为基准，通过平移与旋转的方式；
3) 在全局坐标系统中，通过图7所示，按照公式（7）进行变换；
4) 反复重复步骤1)~3)，则可得到网络中每一个节点的坐标.
[JP+2]此算法无需部署锚节点，网络的整体开销大大减小，但算法的实现过程主要依赖于网络的连通性，且算法采用循环定位过程，累积误差比较大.[JP]
2 基于移动锚节点辅助定位的典型定位算法[BT)]
研究表明［17］，网络中部署锚节点的数量越多，得到较高的定位精度越高，但在无线传感器网络中，使用锚节点越多，整个网络的开销也越大.利用锚节点的移动性来减少所需要锚节点数量，从而降低网络构架成本，同时通过移动锚节点的移动轨迹来覆盖整个网络，提高了未知节点的定位率.典型的定位算法主要有：LMAP、基于接收信号强度的双圆定位算法等.
2．1 LMAP定位算法
Sun等［18］提出一种基于移动锚节点的节点定位算法LMAP（Loealization with Mobile Anchor Point），其原理是：利用理想环境下无线信号衰减与距离的关系，即与锚节点间信号强度相同的节点在以锚节点为圆心同半径的圆周上.带有GPS定位系统的锚节点不断在网络中移动，并不断获取待定位节点的信号强度，按照一定的法则，选取1组信号强度作为标准，当测得的信号强度等于选取的信号强度时记录移动锚节点的坐标，如此反复，当测得相对某普通节点的3个坐标值时，便可计算得到该节点的坐标.
如图8所示，假设获得了锚节点A1，A2，A3 3点坐标，La,Lb为其中2条垂线，它们的交点便对应着普通节点的绝对坐标，利用简单的直线方程可得到普通节点的坐标.
LMAP定位算法精度与锚节点的移动速度、移动路径、障碍物、无线发射半径等有关.在各项指标均较好的情况下，能够得到较高的定位精度，因此这种算法对网络的整体要求较高，适合监测环境不复杂的应用场景.
2.2 基于接收信号强度的双圆定位算法
基于接收信号强度的双圆定位算法［19］的主要思想是：在1个静态网络中部署1个移动锚节点，移动锚节点围绕2个不同的圆心分别旋转，直到所有节点被有效覆盖，如图9所示.待定位节点接收广播信号，并且选择一组（2个）信号强度最大的锚节点，且这2个锚节点必须分别来自2组同心圆轨迹中.根据这2个锚节点的极坐标和已知2圆心间的距离，未知节点的坐标可利用正弦定理计算出.双圆的覆盖面积越大，容纳的待定位节点越多，最终能够定位的节点越多，能达到较高的网络覆盖率.
基于接收信号强度的双圆定位算法原理比较简单，计算过程不复杂，减少了一般定位算法计算过程引起的累积误差，锚节点的移动轨迹也比较简单，因此有较好的实用性.
基于移动锚节点的定位算法中，锚节点移动路径规划成为实现监测区域内节点定位的一个重要因素，近几年有一些研究者对移动锚节点路径规划展开研究，主要有 SCAN［20］等几种路径规划方法.
3 总结与展望
本文主要研究了无线传感器网络基于锚节点可主动部署的典型定位算法，对现有的定位算法进行了分析比较.每种定位算法都有各自的特点和应用环境，没有哪种是最优的，总体来说，网络的连通度越高，锚节点的数量越多，则定位精度越高，但随着锚节点的数量增加，网络的整体开销也越大，通过对上面各种已有定位算法的分析，认为对无线传感器网络定位算法的研究还存在以下一些技术挑战： [JP]
1） 有效的测距方式.目前大多数的定位算法都属基于测距的，锚节点与未知节点间距离测定误差直接影响定位精度.由于测距误差主要由硬件设备决定，不同的测距或测角技术具有不同的误差特征，因此对于测距设备技术特征的精确刻画，提高测距精度成为节点定位算法未来的研究重点；
2） 降低定位算法的复杂度.由于无线传感器节点能量一般是有限的，复杂的定位算法虽然能提高定位精度，但加快了节点能量的消耗，故算法复杂度与能量消耗之间的合理折中也是未来的研究重点；[JP]
3） 锚节点数目.锚节点的定位方式包括人为布置和GPS等定位系统辅助，锚节点的数目越少，越便于网络的管理，网络部署的成本也越少，目前关于无锚节点的定位算法研究还比较少.
目前，主要的定位算法主要集中于静态网络，网络中待定位节点移动时的节点定位算法将是未来研究的重要方向.
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收稿日期:2010-10-27.
基金项目:国家自然科学基金（60963026）；云南省教育厅科学研究基金（09Y0256）.
计算机定位技术范文第5篇
[关键词] 维A酸；HPLC；平衡溶解度；表观油水分配系数
[中图分类号] R927 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2013）01（b）-0099-03
维A酸又称维甲酸、视黄酸[1-2]，是维生素A的活性代谢中间产物[3]。维A酸为多烯酸结构的化合物，在光的影响下，易发生异构化反应，迅速转化为异维A酸[4-5]。维A酸可影响骨的生长和上皮代谢，能促进上皮细胞增殖分化和角质溶解[6]，亦起到抑制肿瘤、治疗痤疮和银屑病等作用[7-8]，目前已应用于临床，但关于维A酸的溶解度及油水分配系数的研究，国内外均鲜有报道。本文建立HPLC法，模拟人体皮肤环境，在32℃下，pH为5.8时测定了平衡溶解度及油水分配系数，为维A酸剂型的研究提供参考。
1 仪器与试剂
LC-10ATvp岛津高效液相色谱仪；HW-2000色谱数据处理系统；BT 125D电子分析天平；SK2510HP超声波清洗器；THZ-22台式恒温振荡器。
维A酸原料药（东北制药集团股份有限公司，批号：0311 203001）；维A酸对照品（美国SIGMA公司，批号：J1F266）。
甲醇为色谱纯；冰醋酸、正辛醇为分析纯；水为去离子水。
2 方法及结果
2.1 溶液的制备
2.1.1 对照品溶液的制备 精密称取维A酸对照品12.5 mg，置50 mL棕色量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，摇匀，作为维A酸对照品储备液。精密吸取对照品储备液2 mL，置50 mL棕色量瓶中，加流动相稀释至刻度，摇匀，作为对照品溶液。
2.1.2 供试品溶液的制备 精密称取维A酸供试品12.5 mg，置50 mL棕色量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，摇匀，作为维A酸供试品储备液。精密吸取供试品储备液2 mL，置50 mL棕色量瓶中，加流动相稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液。
2.2 色谱条件及系统适用性试验
2.2.1 流动相的选择 《英国药典》“维A酸”流动相条件为：甲醇-水-冰醋酸（770∶225∶5）；《美国药典》“维A酸”流动相条件为：异辛烷-异丙醇-冰醋酸（99.65∶0.25∶0.1）；《中国药典》2010年版“维A酸”流动相条件为：甲醇-2%冰醋酸溶液（81∶19）。综合3种条件，以《中国药典》2010年版“维A酸”流动相为起始条件，进行试验，并在此基础上优化。结果见表1。
2.2.2 色谱条件的确定 以十八烷基硅烷键合硅胶为填料的色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），甲醇-水-冰醋酸（90∶10∶0.4）为流动相，检测波长为355 nm；流速为1.0 mL/min，柱温为40℃，进样量为20 μL。
在此色谱条件下，取适当浓度的维A酸对照品及供试品溶液20 μL注入液相色谱仪，理论塔板数按维A酸峰计不低于9 000，维A酸保留时间为13.4 min，拖尾因子为1.01，其杂质对主峰测定无干扰。结果见图1。
2.3 线性关系考察
称取维A酸对照品20 mg，精密称定，置于50 mL棕色量瓶中，加甲醇溶解，并稀释至刻度，摇匀。分别精密吸取上述溶液1、2、3、4、5 mL置于100 mL棕色量瓶中，用甲醇稀释至刻度，摇匀。精密吸取上述溶液20 μL，注入液相色谱仪，以峰面积（A）对浓度（C）作线性回归，考察线性关系，并求得标准曲线方程。标准曲线方程Y=91 399X+18 088，r = 0.999 8（n = 5）。结果表明，在4.04～20.20 μg/mL的浓度范围内，峰面积与浓度的线性关系良好。
2.4 精密度试验
按“2.1.2”项下配制6份浓度为10 μg/mL的维A酸供试品溶液，平行进样6次，计算6份溶液的RSD值。结果表明，6份样品的RSD值为0.64%，说明本方法精密度好。
2.5 准确度试验
按“2.1.2”项下配制低、中、高3个浓度的维A酸供试品，溶液浓度分别为8、10、12 μg/mL。精密吸取供试品溶液，及“2.1.1”项下的对照品溶液各20 μL，注入液相色谱仪，记录色谱图。以外标法计算供试品溶液中维A酸含量，并计算回收率。高、中、低3种浓度的准确度均好。结果见表2。
2.6 溶液稳定性考察
按“2.1”项下配制浓度为20 μg/mL的维A酸溶液及对照品溶液。分别于0、12、24 h时测定其含量，结果见表3。结果表明维A酸在甲醇-水-冰醋酸溶液中24 h内稳定性良好。
2.7 平衡溶解度的测定
2.7.1 水中的溶解度 称取维A酸20 mg，置具塞三角瓶中，加水500 mL，于恒温振荡器32℃下振摇24 h，静置12 h，分取上清液200 mL于分液漏斗中，加入1 mL二氯甲烷萃取，重复萃取两次。下层液置于2 mL容量瓶中。精密吸取供试品和对照品溶液各20 μL注入液相色谱仪，记录峰面积。由外标法计算维A酸在水中的溶解度。经计算得维A酸在水中的溶解度小于0.1 mg/mL。
《中国药典》2010年版二部“维A酸”正文中对其溶解度的描述为：“在水中几乎不溶”，“几乎不溶”系指溶质1 g（mL）在溶剂10 000 mL中不能完全溶解，本试验所测结果与其描述一致。
2.7.2 正辛醇中的溶解度 称取维A酸50 mg置棕色量瓶中，加正辛醇10 mL溶解，32℃振摇24 h，静置观察，若维A酸完全溶解，则继续加维A酸，每次50 mg，32℃振摇24 h至溶液达到饱和，恒温静置12 h，精密吸取2 mL置50 mL棕色量瓶，加甲醇稀释至刻度，摇匀；再精密吸取2 mL置50 mL棕色量瓶，加流动相稀释至刻度，摇匀。经外标法计算得维A酸在正辛醇中的溶解度为6.25 mg/mL。
2.8 表观油水分配系数的测定
人体皮肤pH值为4.5～6.5，平均5.75，体表温度32℃，为模拟人体环境，故选择pH 5.8的磷酸盐缓冲体系，并在32℃下进行试验。
2.8.1 水相的配制 按《中国药典》2010年版二部附录ⅩⅤ D配制磷酸盐缓冲液（pH=5.8）100 mL。油相为正辛醇溶液。
2.8.2 水饱和正辛醇溶液及正辛醇饱和水溶液的制备 分别量取60 mL油相和水相溶液置于分液漏斗中，32℃下振摇12 h，静置过夜。上层为磷酸盐饱和的正辛醇，下层为正辛醇饱和的磷酸盐缓冲液。
取维A酸12.5 mg，精密称定，置50 mL棕色量瓶中，加磷酸盐饱和的正辛醇溶解，并稀释至刻度，摇匀。精密吸取该溶液15 mL，精密吸取正辛醇饱和的磷酸盐溶液15 mL，置分液漏斗中，充分振摇，于32℃恒温静置至水相澄清。精密吸取上层油相2 mL至50 mL棕色量瓶中，以流动相溶液稀释至刻度，摇匀，作为油相供试品溶液。同时，精密吸取下层正辛醇饱和的水溶液20 μL作为水相供试品溶液。
精密称取维A酸对照品12.5 mg，置50 mL量瓶中，加甲醇溶解，并稀释至刻度，摇匀。继续精密吸取2 mL至50 mL棕色量瓶中，以流动相稀释至刻度，摇匀，作为对照品溶液。
分别精密量取供试品溶液和对照品溶液20 μL注入液相色谱仪，记录色谱图。由外标法计算油相及水相中维A酸的浓度，分别记作C1，C2，按公式计算表观油水分配系数：Papp=C1/C2，lgP = lgC1/C2。其中，C1为药物分配平衡时，维A酸在正辛醇中的浓度，C2为维A酸在水中的浓度。经过外标法计算得，表观油水分配系数为36 079.8，lgP值为4.55。
3 讨论
3.1 流动相的选择
先通过调整甲醇和水的比例来选择最佳保留时间。当甲醇比例在81%～90%时，提高甲醇比例能大幅缩短主峰的保留时间，但当甲醇比例大于90%时，主峰保留时间略有缩短，分离度降低，但过小的保留时间不利于主峰前杂质完全分离。若保留时间过长，则造成分析效率降低、检测成本增加。综合考虑，选择甲醇-水的比例为90∶10。
再通过改变流动相中冰醋酸比例来调整峰型。将表1编号2、3、9，5、6，7、8号列为三组，比较同组的试验结果，可以看出，当冰醋酸比例变大时，可以缩短保留时间，主峰拖尾因子略微升高，但分离度降低，综合考虑冰醋酸比例还是0.4最佳。
因此，选择最佳流动相比例为：甲醇-水-冰醋酸（90∶10∶0.4）。
3.2 油水分配系数的意义
药物在体内的溶解、吸收、分布、转运与药物的水溶性、脂溶性有关，即和油水分配系数有关。药物要有适当的脂溶性，才能透过生物膜[9]，而水溶性有利于药物在体液内转运，达到作用部位与受体结合，从而产生药效，所以药物需要有适当的油水分配系数。
一般认为油水分配系数对数的最佳值，lgP在-1～2[10]。在此范围内，药物最易透皮。测量出的lgP大于2，表明本品属于强脂溶性药物（lgP > 4），不宜作透皮用，同时，鉴于维A酸的毒副作用，笔者不建议本药品透皮。因此，油水分配系数的测定对剂型的预测有一定的指导意义。
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