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论文关键词:学科建设 地方经济建设 高校
论文摘要:对任何一所高校而言,学科建设都是非常重要的。学科建设应坚持发展观,提高学科建设的可持续发展能力;密切学科建设与地方经济建设的联系,促进产学研结合;形成政府,社会,大学三位一体。尤其吉林地区的经济以化工为主,所以目前高校化学学科建设应以为吉林三大化提供技术和相应的人才为首要目标发展建设。
学科建设是大学各项建设的核心,是提高学校教学、科研及社会服务能力和水平的重要基础。没有一流学科,就不会有一流的大学,就无法培养高质量的人才,更不可能有高水平的科研成果。因此,面对建设创新型国家的新形势、新任务,进一步明确大学的办学方向,认真做好大学学科建设规划,不断优化大学学科结构,加快大学学科建设的进程,对推动大学实现全面、协调、可持续发展,主动担当建设创新型国家的历史使命,具有极其重要的意义。
一、地方经济建设与高校学科建设的关系
1.地方经济建设发展水平直接影响所在区域高校学科建设水平。(1)财政建设资金的投入直接影响高等学校的发展。由于我国长期受计划经济管理模式的影响,高等学校的办学经费主要来源主管部门。近几年虽然实行收费制,但这只能是对高校办学的一种补偿。所以地方经济的投入及对本地区高校建设的发展牵动作用十分重要。(2)地方经济发展是高校学科建设的宏观调控因素,特别是地方院校。受地利、人和之便,高校培养的人才的出路和高校教师进行科学研究的课题来源的主体是地方企事业单位,而地方经济的发展必须依托人才和科技创新这两个核心。因此,地方经济的发展状况直接关系到高校培养人才的出路及科技创新的需求。
2.高校学科建设对地方经济的发展起着直接推动作用。受历史的影响,我国许多高校的设立都是由所在部委直接设立的,并直接为所在行业的地方企事业单位服务,即行业办学,行业办学为行业服务的模式。例如东北电力大学主要为吉林丰满水电站服务,输送毕业生。人才和科技创新是企事业单位发展的关键所在,因此,高校的人才培养和科研水平,也就是学科建设水平直接影响到企事业单位的发展。
二、学科建设服务于地方经济建设的方式与途径
1.开展基础与高技术研究,进行高新技术储备。基础研究与高技术研究是关于科学探索和高技术前沿的研究,是产生原始创新的重要来源,也是促进科技成果转化的先导和源头。任何重大科技成果的产生及其转化的实现,都是以基础、高技术研究的突破为前提的。
2.与企业开展科技研究与开发。科技与经济的结合,是高校科技发展的源动力。地方高校通过科研成果转化,既是对高校科研成果的一次综合评估,更重要的是让市场来检验原有科研成果,高校科研主动适应市场经济的需要。
3.直接转让学科建设科技成果。高校拥有丰富的智力资源,科技成果不胜枚举。其成果已成为高新技术产业的重要源泉,是企业技术进步的重要依托,也是农业技术创新与普及的重要力量,对社会经济的发展起着举足轻重的作用。 转贴于 4.直接参与重大工程。高校利用自身优势直接参与国家级、省部级重点、重大工程建设。现在国家实施振兴东北老工业基地战略,而吉林化工占有不可取代的地位,所以我们化学学科应该利用这个有利形式发挥自身的优势,承担各类科研课题,为吉林经济的振兴提供有力的科学基础。
5.派驻学术和管理骨干进驻地方企事业单位。选派一批学术和管理骨干进驻地方企事业单位,为地方经济发展出谋划策,搞技术更新、产品开发、提高地方企业、政府机关的经营管理水平。
6.政策、技术咨询。负责对地方、对企业的咨询服务。专门咨询服务就是受地方有关部门、企业委托,组织有关科技人员,为他们制订可供选择的方案,为地方有关部门、企业决策的科学化提供服务。一般咨询服务就是面向广大企业,为其提供科技咨询、法律咨询、企业会诊等服务。
7.开展继续教育,培训科技成果推广人员。高校教师大多担负大量教学、科研及管理任务,不能抽出大量时间和精力来进行科研成果推广工作,但市场又有大量需求,要解决这个矛盾,集中人员进行科技培训,就是最好的选择和最陕捷的方式。一是承办政府和企业举办的培训班,让学员走进学校;二是课堂进企业,让教师走出去。
三、结束语
在学科建设中服务地方经济发展,在服务地方经济发展过程中促进学科建设,形成良性互动,协调发展,只有这样双方才具有可持续发展动力,还可以提高人才培养质量和提升化学学科知名度。
参考文献:
[1]李琨,姚萌.地方高校学科建设工作的思路及措施[J].技术与创新管理.2005.7(6):25-27.
[2]陈党生.关于高校科研为地方经济建设服务的思考[J].西南民族大学学报.2005.15(2).
[3]姜清奎.发挥高校科技优势服务地方经济建设[J].云南科技管~,2006.7(2).
[关键词] 交际英语;课堂教学设计;建议
交际教学法中学生的角色不同于传统的英语课堂教学。一个好的课堂、好的学习效果的取得,除了注重教师如何教,更要明确学生如何去学。其中重要的是不仅教师要转变教学观念,学生还要树立自主学习的观念。
一、高职高专交际英语课堂教学设计的几点建议
1、课堂教学活动中,要因材施教
高等教育实行扩招以后,学生英语平均水平确有较大程度的降低,大部分普通本科、专科院校学生的平均成绩为70~80 分,艺术学院学生的英语高考成绩大多数是在70分以下,这表明我国学生英语基础较差,有的甚至很糟。我们在研究过程中发现,交际英语教学最好采取“因材施教,分级教学”,高职学生的班级英语水平参差不齐,高分能达到九十以上,低的则五十分以下,分级教学可以形成气候,以免参差不齐的学生群体中各体之间会相互影响,从而制约交际教学功效的发挥。因材施教,不仅指的是要分级进行交际教学,还要理解为对不同班级要选择相适应的教材,这一就需要打破学校大一统的教材模式,不再全校一套三至四套教材,有可能出现一个年级几套教材的情况,鼓励教师自编适合本校又贴近交际英语教学的好教材,甚至我们可以打破年级授课的限制,按学生实际水平分级分班,这一就需要整个部门乃至校方的合作和付出,因为这涉及校方要付出很多的工作,特别是在排课,教材征订等等工作上。
2、要有相应的考核机制进行配套
交际英语教学不是孤立的教学活动,“语言教学法的变化要求语言测试也相应变化”,有交际英语教学就必定要有相应的交际测试,课题组在研究过程中发现,交际教学除了课堂改革之外,还应改革我们高职高专英语考试内容和形式,加大交际英语在考试中的测试比重,必要时改革测试的形式和手段,以真正促进交际英语教学的实施和健康成长。老师改变精读考试分数评定标准和内容,比如设置口语测试部分,在总评成绩中增加活动表现分,有条件的还可以设置英语学习课外活动加分,以及英语活动组织分,英语学习研究探索分等,重视学生的学习过程的考核。
3、交际教学应改变教学手段
交际英语教学的课堂具有生动的教学情景特点,“学生感知情景,产生意念,用语言表达意念,才能进行交际活动”。生动的教学情景环境依赖学校教学环境的诸多因素,传统的黑板+粉笔+教材的手段恐怕远远无法满际英语教学的需要,根据著名的刺激——反应学说,要完成很好的刺激,传统的黑板+粉笔+教师+教室不足以胜任,需辅以现代科技教育设备和技术来表现一幅意境独特的画面、一曲感人至深的音乐、一段引人入胜的情节等等,这些可以把学生带入特定的情景之中,促进学生对所学内容的理解、体验和记忆。所以教师要充分利用现代教育媒体进行辅助交际英语教学,创造形象直观、生动活泼的语言环境,帮助学生直接理解英语教学内容和培养他们直接用英语表达思想的能力。
二、高职高专交际英语课堂教学设计还应尊重学生的个性特点
学生对老师安排课堂交际活动虽然喜爱,但持“宁当观众,不愿参与”的态度。这说明大学交际英语教学存在着中西方文化观的差异,中西方学生在课堂有着较大的差异,西方课堂崇尚质疑,发问,有自己的见解,积极发言,中国课堂习惯于沉默,安静,内省,自我反应,这跟中国的文化环境有关,中国学生喜欢发言,提问,爱参与活动,就被认为是好表现等等。我们应当充分尊重学生的个性,从各方面调动学生的积极性。有相当的学生面对课堂的活动习惯保守被动的态度,一听见问题马上埋下头去,有的则一副“sorry,I don’t know”的样子,让人很是无奈。我们在研究中也经常遇到类似情况,但要求学生一定不能用同样的词表达同样否定的意思,结果学生真的去想其他的表达方法了,多思维多角度设计活动,尽可能多的利用机会让学生参与教学活动,成为课堂学习活动的主体,真正做到以学生为中心,为主体,比如:设计topic debate,impromptu speech,word puzzle,news report,mini_talk,dictation,story/passage retell等等让学生参与学习活动。还可以引入应用性活动如个人商务名片制作,个人英文电子简历,英文电子邮件,雅虎语音英文聊天录音采访,英语电影经典对白表演等等,这些可极大的提高学生英语兴趣,丰富交际英语教学的内容,实现老师由“运动员”向“教练员”,“演员”向“观众,导演”的角色质的转变。除中西方文化观的差异外还有必要给学生进行跨文化交际内容的补充,让学生深入理解英语文化与英语学习的关系,以便更好的融入交际英语教学与交际英语学习。
三、总结
英语课堂上的交际也应是自由而随意的活动,不再仅依靠教科书、教室、实验室等教学设施。通过英语课堂的现代化教学手段,打破原来的学校与社会、学习与生活相互封闭的状态,加强它们之间的联系。同时,学生还可以通过视听教材和英语剧的练习,体验、感受、想象生活和未来的变化。在这种充分表现自我的开放性课堂教学设计中,学生不仅学到了知识,还得到了把书本知识与实际生活相联系的过程,实现了学习英语的目的。
参考文献:
[1]黄壁君,1999,“从外语教学透视交际素质”,《外语与外语教学》,第11期,第47-48页。
青少年科技创新工作是建设创新型国家的重要组成部分,开展青少年科技创新活动既是贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》的重要举措,也是学习实践科学发展观,培养科技创新后备人才,实施人才兴省战略的具体行动。青少年科技创新工作目前已在全国各地普遍开展,在全社会引起广泛关注,对青少年科技教育工作起到了积极的推动作用,形成了学生参与创新、学校重视创新、社会支持创新的良好氛围,增强了青少年的科技创新意识,促进了青少年科技教育工作的快速发展。
根据目前我省青少年科技创新工作开展的实际状况,为了进一步激发青少年科技创新热情,提高青少年科技创新意识和科学探究能力,奖励和宣传在科技实践、推动科技创新方面取得卓越成绩的青少年,建议设立吉林省青少年科技创新省长奖。“省长奖”的评选对象为我省在校中小学生(包括中等专业学校、职业学校、技工学校学生),每年评选一次,每次评选出5至10名获奖者,获奖者由省政府进行表彰并授予由省长亲笔签名的荣誉证书和奖牌,并颁发一定数额的奖金。评选对象可从参加以下比赛活动获奖学生中选拔:(1)中国科学技术协会、教育部、科技部、国家发改委等13部委主办的“全国青少年科技创新大赛”一、二等奖获得者;(2)省科协、省教育厅、团省委等举办的“吉林省青少年科技创新大赛”一等奖获得者;(3)教育部、中国科学技术协会、香港周凯璇基金会主办的“明天小小科学家”奖励活动一、二等奖获得者;(4)在Intel国际科学与工程大奖赛、欧盟青少年科学竞赛等国际科学竞赛中获奖者。
目前,国内已有北京、天津、上海、重庆等多个城市和地区开展了这种评选活动,对推动当地青少年科技创新活动起到了很好的示范作用。为做好这项工作,参考国内一些地区的做法,建议成立由省政府分管领导任主任,教育厅、科技厅、财政厅、监察厅、省科协、团省委等单位分管领导任成员的“省长奖”奖励委员会,下设奖励评审委员会和办公室。奖励委员会负责领导和统筹协调“省长奖”的评选活动;评审委员会在奖励委员会领导下,负责具体评审工作;办公室设在省科协,遵循公开、公平、公正的原则,负责评选活动的日常工作。所需奖励经费可列入我省科普专项经费支出。
举办吉林省青少年科技创新省长奖评选活动,是一项具有示范意义的科技创新教育活动,它必将进一步激励广大青少年参与科技创新活动的热情,推动我省青少年科技活动的蓬勃发展,培养青少年的创新精神和实践能力,提高青少年的科技素质,鼓励优秀科技后备人才脱颖而出,在全社会营造学科学、爱科学、讲科学、用科学的良好氛围,推进我省科技教育事业的普及与发展。
(作者系省人大代表、省科协副主席)
[关键词]财务管理;科室建设;医院;协同机制
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.009
[中图分类号]F275 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2017)12-00-02
随着公立医院经营机制的不断调整,通过对业务科室建设来打造自身的核心竞争力,已成为推动医院可持续发展的战略规划。作为医院成本控制中心的财务部门,应在助力科室建设上发挥积极的财务内控职能。财务内控通过实施全面预算管理为科室建设配置资金,而科室建设所形成的医疗服务优势为财务管理注入增量资金(利润)。实现财务管理与科室建设的协同发展,需要解决财务管理与科室建设的逻辑顺序问题,即财务管理应先行完成对医院科室建设的资金预算和配置任务,然后在科室业务能力提升的前提下,完善财务内控的资金配置规模,通过这样的循环推动,最终全面提升医院的业内竞争实力。
1 医院财务管理的目标定位
具体而言,医院财务管理的目标可定位于以下三个方面。
1.1 对科室建设资金的预算
财务管理的核心工作在于有效执行全面的预算管理,而对科室建设进行项目资金预算则在首要位置。科室建设的内容不仅涉及提升医疗物理设备的功能,还包括科室人才引进和在职人员岗位能力的提升。因此,在进行项目资金预算时,需要分板块分别来执行。其关键在于根据科室建设需要,合理规划医疗物理设备的采购进程,因为采购经费在预算资金中所占的权重最大。
1.2 对科室建设资金的配置
随着科室建设所需资金预算工作的完成,将会面临有效配置资金的问题。拓展对资金配置的理解,其含有资金拨付步骤和资金使用监管等两项工作。针对资金拨付步骤,其不仅需要遵循医院会计章程的内在规定,还需要从规避资金配置风险和统筹医院资金使用的大局上进行考虑。对资金使用监管而言,需要规制因信息不对称而导致资金漏损现象的发生。
1.3 对科室建设资金的评价
这里的资金评价主要针对资金的使用效益而展开,或者可以理解为考察资金的“产出/投入”绩效。在医院经营体制的变革中,按照企业化模式进行改造已十分明显。这就要求,在对科室建设资金进行评价时,需要将该项工作延伸到对科室建设后的效能评价中。
2 目标驱动下的协同机制分析
基于本文对“协同”的界定,可以从以下三个方面对协同机制进行分析。
2.1 财务管理与科室建设决策的协同机制
从医院科室建设的经验可知,采取科室建设的“雁型”发展模式符合医院科室建设的路径逻辑。“雁型”发展模式是指,首先着力于建设医院的优势科室,然后在优势科室建设的成果下,带动业务关联科室的建设。为此,这里的协同机制就指向了,财务部门应参与到优势科室的选择工作中。
2.2 财务管理与科室建设进程的协同机制
当优势科室建设项目立项时,二者的协同就反映在了财务管理助力科室建设的进程中。文中已经指出,科室建设需要从两条线分别展开,因此围绕着两条线建设的资金预算、资金配置、资金效益评价,就成为了财务管理的重要职能。突出“协同”二字在于,财务部门在执行这些职能时应以辅助的姿态来展开。
2.3 财务管理与科室建设效能的协同机制
科室建设效能具体是指,科室建设在取得阶段性成果的情形下,科室医疗服务能力提升的状况。文中已提到,科室建设所获得的红利将充实医院的资金池,只有这样才能推动科室建设“雁型”发展模式的进步。再者,协同机制的作用发挥,还能强化科室负责人的主体责任。
3 财务管理与科室建设协同的实施路径
根据以上所述,二者协同的实施路径可从以下四个方面来构建。
3.1 以制度为保障提升财务管理的职能地位
长期以来,医院财务部门难以在科室建设中发挥积极的建设性作用,更多的是作为执行层面程式化地完成上级所交付的全面预算管理任务。不难知晓,这本身也容易滋生财经腐败的问题。因此,为了使财务管理真正起到协同科室建设的作用,相关人员需要从医院管理制度上提升财务部门的职能地位,增大财务部门在科室建设中的参与权和发言权,为二者的协同奠定基础保障。
3.2 医院管理层应重视财务部门的可行性报告
在科室建设决策阶段,必然存在着不同科室之间的横向竞争态势,且在医院特有的组织生态环境下,还会形成不容忽视的人际关系影响力。因此,为了在公开、公正、公平的局面下完成对优势科室的筛选任务,医院管理层需要重视财务部门的可行性报告。可行性报告要涉及备选科室的经营业绩分析、备选科室建设资金的投入与回报分析等。t院管理层只有在综合技术和财务两方面的信息下,才能有效完成科室建设的决策工作。
3.3 采取人员蹲点方式辅助科室建设资金的使用
科室建设在资金使用上需要遵照医院的财务章程,但这里还需指出,财务部门应采取人员蹲点的方式,辅助科室建设资金的合理化使用。辅助是因为科室建设的主体是优势科室全体成员,特别是科室主任,他们因专业思维习惯,在科室建设中往往忽略成本控制和资金使用的效益问题,过多地关注医疗物理平台的搭建。因此,所指派的财务人员应参与到科室分阶段建设的物资采购和人事管理工作中,并以专业视角,对成本控制策略提出建设性意见。
3.4 多部门联合全方位评价科室建设后的效能
在发挥财务管理效能评价的职能时,相关人员需要在医院多部门联合考核的机制下完成,这样才能强化财务部门在考核中的职能。财务部门的主要工作包括:同比科室建设后的经营业绩、考察新采购医疗物理平台的使用效率。因此,通过效能评价能落实建设科室的主体责任。当然,这也需要发挥财务部门的“辅助”职能。
在这里强调,科室建设是一项长期的系统工程,且在“雁型”发展模式下还将陆续完成对其他科室的建设任务。因此,财务人员应突出对他们工作进行引导,应鼓励财务人员与业务科室建立联动关系。具体做法为,医院财务部门在上级管理者的同意下,建立财务人员与具体科室的联系制度,借助联系人对具体科室情况的定期反馈,实现财务部门对预算资金划拨的总体规划;并在完成申报程序的前提下,针对性地配置预算资金。
4 结 语
本文通过对财务管理与科室建设协同机制分析后,认为二者协同的路径可从:以制度为保障提升财务管理的职能地位、医院管理层应重视财务部门的可行性报告、采取人员蹲点方式辅助科室建设资金使用、多部门联合全方位评价科室建设后的效能等方面来展开。
主要参考文献
[1]蓝文婷.新医改制度下公立医院财务管理信息化建设研究――以广西A市人民医院为例[D].南宁:广西大学,2012.
[2]万葆华.新医改制度下公立医院财务管理信息化建设分析[J].财经界:学术版,2016(35).
[3]王基鸿.现代医院财务管理机制创新分析[J].江苏商论,2010(14).
【关键词】 Matlab; 医学图像增强; 课件
1 引言 数字医学图像处理课程的目的在于让学生掌握医学成像和图像处理方面的基本原理、方法和发展趋势,培养学生解决该方面实际问题的能力。图像增强技术是本门课程非常重要的一部分,图像增强的目的是对其进行加工,以得到便于进行医学诊断的图像。图像增强的方法有很多,需要根据原始图像的问题所在,采用不同的增强技术。为了便于学生理解,并建立起对图像增强技术的直观概念,我们利用MATLAB软件编写了“医学图像增强技术”课件。
选择MATLAB语言开发课件主要基于以下几点:① 计算编程可视化,功能强大,易学、易用;② 工具箱中包括图像处理函数,涵盖了几乎所有的图像处理技术方法;③ 具有开放性,用户可以根据需要书写自己的函数,以满足特定的需要;④ 能够准确读取DICOM格式文件,并有丰富的处理DICOM格式图片的各种函数。医学影像设备产生的文件为DICOM格式,普通图像处理软件无法读取此格式,若将其转换为JPG或BMP又会造成某些信息的丢失,MATLAB可以克服这一缺点。 2 课件设计 2.1 组织结构设计
数字医学图像的增强主要包括灰度变换增强、空域滤波增强、彩色滤波增强。具体每种增强技术又有多种不同的增强方法,本课件依据图像增强技术的方法设计的组织结构图,如图1所示。
图1 医学图像增强技术课件组织结构图(略)
这样设计可以使学生先在整体概念上对图像的增强技术有所了解,又在此基础上对增强技术的种类和适用的场合有一个初步的认识,让医学学生突破对各种增强技术算法本身的畏难情绪,把学习的重点转移到如何应用解决实际问题的层次上,这也正是本门课程的教学目的所在。
2.2 内容设计
本课件使用的所有素材图片均为医学影像图片,包括X光片、CT图片、MRI图片等,根据这些图片本身的模糊特点,采用不同的图像增强技术,以得到便于医生诊断的“好”图片。例如,在CT图像中常见的图像模糊问题在于符合高斯分布的噪声的影像,这样我们可以采用空域滤波技术中平滑滤波的方法——中值滤波技术对其进行处理;对于一张手足口病的CT图片,由于灰度图像的特点,其病灶部分用肉眼较难分辨清楚,针对人眼对彩色敏感的视觉特性,我们可以对它进行伪彩色处理,以得到病灶部分清晰的影像。因此,在课件的素材选用和内容设计上,突出医学特色,重点解决医学影像增强技术的问题,拉近了本课程与医学生的距离,激发了他们的学习兴趣,并初步掌握采用何种图像增强手段解决常见医学影像问题。
2.3 教学手段的设计
本课件利用GUI(Graphic User Interface)图形用户界面设计各个窗口,并使用多种交互功能:① 交互按钮的设计。课件的大多数界面都提供了交互按钮,学生可以根据自己的学习需求进入下一个学习环节或者观看相应的图像处理的效果。② 独特的菜单功能设计。图像处理中的噪声不尽相同,将不同的噪声通过MATLAB编程设计成不同菜单,学生可以自由给图像添加噪声,然后利用课件中提供的滤波器进行滤波,观察不同滤波器对不同噪声的处理效果,如图4-1所示。③ 对于某些增强技术由于其参数设置的不同,将会得到不同的增强效果,学生可以手动重新设置参数,以观察图像处理后的效果。
交互手段的设计突破了课件仅仅起到演示功能的作用,方便了学生个性化的学习,并符合个人认知的特点。
2.4 教学理念的设计
本着开放性原则,本课件代码全部对学生开放,学生机器中只要安装有MATLAB软件就可以查看源代码,教师与学生共享代码。每个模块都是单独的m文件,这便于课件的进一步扩展,如果需要增加新的模块只要单独编写m文件,将其与主模块挂在一起即可。这样对一部分对课程钻研较深的同学,提供了一个很好的学习平台。很多学生不再满足于老师所“给”的知识,他们有更强的主动根据自己的需求“索取”的意识,他们不满足于仅仅“知其然”,还要“知其所以然”。学生在使用课件的过程中会思考,并试图设计新功能或实现图像处理的改进算法以满足个性化的需求,教师应该鼓励学生的这种求知欲望,并引导或一起进一步开发完善课件。这样一种教学理念的改进使得本门课程的学习形式也发生了很大转变,学生参与和老师一同改进课件,再一同学习,从而获得了极大的成就感、满足感和自信心,也增强了科研和动手的能力。
3 课件功能及实现
3.1 主界面的设计实现
在MATLAB工作间键入guide命令将会出现GUI设计窗口,在该窗口分别放置1个静态文本框(Static Text)用于显示标题、1个activex2控件(Microsoft InkPicture Control)用于显示图片、4个按钮控件(Push Button)用于进入不同的功能界面,利用菜单工具设计简单快捷的菜单,效果如图2所示。主界面的设计力求简单明了,学习者看后方便快速进入相关主题。
图2 医学图像增强技术演示课件主界面(略)
3.2 灰度变换
利用图像灰度级的分布可以看出图像灰度分布的特性。如果大部分像素集中在低灰度区则图像呈现暗特性,反之则呈现亮特性。灰度变换的目的是通过改善直方图的灰度分布特性,进而改善图像的质量。灰度变换的方法包括直方图灰度变换、直方图均衡化、直方图规定化。本研究以直方图均衡化为例说明该模块的设计功能。直方图均衡化是利用直方图的统计数据进行直方图的修改,能有效的处理原始图像的直方图分布情况,使各灰度级具有均匀的概率分布,通过调整图像灰度值的动态范围,自动增加整个图像的对比度,以致图像具有较大的反差,大部分细节比较清晰[1]。如图3所示,为脑膜炎患者的MR图像,通过直方图分析,原图像大面积为暗色,并且层次不清,经过直方图均衡化后,直方图的灰度间隔被拉大,显得较为“平坦”,灰度层次等级增加,然后用此均衡直方图校正图像,有利于图像的分析与识别。
主要程序部分代码如下:
I=imread('脑膜炎.jpg');
J=histeq(I);
subplot(121);imshow(I);
title('原图')
subplot(122);imshow(J);
title('直方图均衡化后');
figure,subplot(121);
imhist(I,64);
title('原始图像直方图');
subplot(122);imhist(J,64)
title('均衡变换后直方图')
图3-1 均衡化前后的脑膜炎图片(略)
图3-2 均衡化前后的脑膜炎图片直方图比较(略)
3.3 空域滤波
空域滤波在处理效果上来分,可以分为平滑滤波器和锐化滤波器。下面以平滑滤波器为例介绍课件功能及实现。
平滑滤波器的目的在于消除混在图像中的干扰,常使用的滤波器有均平滤波器filter2()、中值滤波器medfilt2()、维纳滤波器wiener()。例如由于医学成像设备CT机自身的原因,在CT图像中容易产生高斯白噪声,严重影像了图像的质量,为了去除此类干扰可采用维纳滤波器;如果影像本身带有盐椒噪声,可采用中值滤波器。如图4-1和图4-2所示为本课件的3种滤波器,课件所给原CT图像为清晰图片,学生可以通过菜单给图像增加盐椒噪声(SALTPEPPET)或高斯噪声(GUASSIAN),然后采用不同滤波器进行处理,对比其效果。
图4-1 添加盐椒噪声的图像界面(略)
图4-2 进行中值滤波后的图像界面(略)
主要实现代码如下:
imnoise(I,''salt & pepper'',0.02)
%添加盐椒噪声
imnoise(I,''gaussian'',0,0.005)
%添加高斯噪声
filter2(fspecial(''average'',3),I)/255 %均平过滤器
medfilt2(I,[3 3])
%中值过滤器
wiener2(I,[5 5])
%维纳滤波器
3.4 频域滤波
由于图像的边缘、跳跃部分及噪声颗粒是图像信号的高频分量,大面积的背景区域代表了图像信号的低频分量。因此,在频域内采用低通滤波器可以进行滤波,使用高通滤波器可以进行边缘检出[2]。其中,常用低通滤波器有理想低通滤波器、Butterworth低通滤波器、指数低通滤波器和梯形低通滤波器等;常用高通滤波器有理想高通滤波器、Butterworth高通滤波器、指数高通滤波器和梯形低通滤波器等。如图5所示,为线性高通滤波前后的比较。主要实现代码为:
i=imread('head3.jpg')
%读入图像:
g=[-1 -1 -1 ;-1 8 -1;-1 -1 -1] %设置线性高通滤波模板
:h=double(i)
%转换为double类型
:conv2(h, g)
%进行线性高通滤波
imshow(i)
%显示图像:
图5 线性高通滤波(略)
3.5 彩色增强
医学影像如CT、MR、B超、X光片都是灰度图像,尽管这些设备的成像质量很高,可以将灰度等级分成2000多阶,但人眼只能分别出其中16个灰度等级。若将 2000个灰度等级,划分为 16个灰阶则,每个灰阶所能分辨的CT值为2000/16=125Hu。即相邻两组织CT值相差125时人眼才能将二者区分出来,若小于此数值,处于同一灰阶则不能分辨。而人体组织的C T值在相差几个HU单位时(3~5Hu)就有重要的诊断意义。然而,人眼对彩色的敏感程度远远高于对灰度的敏感程度,利用人眼的这一视觉特性,可以对医学图像进行伪彩色处理,使病灶部分能够较清晰的显现出来。如图6所示为肠道病毒引发的脑干脑炎(手足口病)MRI图像[3],本课件使用了患者脑部脑干部分横切面图像进行分析。可以看出,灰度图像病灶部分模糊不清,但对其进行伪彩色处理后,可以较清晰地辨认出病灶的轮廓和大小。其主要实现方法为,首先读入灰度图像,然后将灰度图像分层,对图像数组进行等分层处理,最后利用PColor()进行彩色变换。
图6 脑干脑炎炎症部分利用伪彩色增强前后的比较(略)
本模块的主要实现代码如下:
I=imread('head.tif');
subplot(121);imshow(I);
%将灰度图像分成8层
title('灰度图像')
I=double(I);
J=floor(I/32);
%对图像数组进行等分层处理
J1=floor(J/4);
J2=rem(floor(J/2),2);
J3=rem(J,2);
%进行彩色变换
PColor(:,:,1)=J1;
PColor(:,:,2)=J2;
PColor(:,:,3)=J3;
subplot(122);imshow(PColor);
title('伪彩色增强后图像')
4 总结
利用MATLAB制作医学图像增强技术课件,能够充分利用MATLAB在数字图像处理方面的强大优势。MATLAB中包含了几乎所有的图像处理方法,软件良好的开放性以及语言的简洁明了便于执教教师的开发和使用。在医学图像处理课程中使用医学图像增强技术课件可以使学生直观地了解医学图像处理技术的实质,加深对医学图像处理的理解,将教学与实验结合起来,有助于改善教学的薄弱环节,增强医学生在本门课程学习中的动手能力,拓展医学图像处理的基础知识,提升实践技能。
【参考文献】
1 袁丽婷,邱力军.基于Matlab的X线医学图像增强与直方图处理方法.第四军医大学学报,2007,28(4):376~378.
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