人体骨骼认识实验报告.docx

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人体骨骼认识实验报告

人体骨骼认识实验报告

骨骼图像增强实验报告

骨骼图像增强实验报告

——数字图像处理第一次作业

实验总体思路：

原图像是人体骨骼核扫描图像，我们的目的是通过图像锐化突出骨骼的更多细节来增强图像。

由于图像灰度的动态范围很窄并且有很高的噪声内容，所以很难对其进行增强。

对此我们采取的策略是，首先用拉普拉斯法突出图像中的小细节，然后用梯度法突出其边。

平滑过的梯度图像将用于掩蔽拉普拉斯图像。

最后，我们将试图试用灰度变换来增强图像的灰度动态范围。

实验处理具体步骤：

（图像可拉伸放大）

1、此为图2

，

。

2、此为图3

，

。

（而这个时候看到图2的噪声水平，将图1和图2相加之后也必然会有很多的噪声。

拉普拉斯操作作为一种二阶微分算子，能很好的增强细节，但也产生更多的噪声。

而降低噪声的一种方法就是使用中值滤波器，但属于非线性滤波器的中值滤波器有

可能改变图像的性质，所以不可取。

所以采取另一种方法，使用原图像梯度操作的平

滑形式所形成的一个模板。

）

3、此为图4

，

。

（梯度变换在灰度斜坡或台阶的平均相应要比拉普拉斯操作的更强烈，而对噪声和小细节的响应要比拉普拉斯操作的相应弱，而且可以通过均值滤波器对其进行平滑处理可以进一步降低，此时看（来自:

www.XIelw.Com写论文网:

人体骨骼认识实验报告）图像中的边缘要比拉普拉斯图像（即图3）中的边缘要突出许多）

4、此为图5

，。

（图4，5要比图2亮表明具有重要边缘内容的梯度图像的值一般要比拉普拉斯图像的值高）

5、此为图6

，。

（此时看到强边缘的优势和可见噪声的相对减少，用平滑后的梯度图像来掩蔽拉普拉斯图像的目的达到了）

6、此为图7

，

（与原图像相比，该图像中大部分细节的清晰度的增加都很明显，所以我们才需要综合多种的方法对图像进行处理，单独使用一种方法根本不可能达到这么好的效果，只需要看相对应的图像进行对比即可知道）

7、此为图8

，

（此时需要增大锐化后图像的动态范围，即使有很多种这样效果的灰度变换函数，但是用幂率变换处理更好，直方图均衡和规定化的效果都不太好）

（此时人体的轮廓的清晰度虽然还是不高，因为扩大的灰度动态范围的同时也增大了噪声，但是相比原图还是有相当大幅度的提高的，看下图原图与最终图像对比）

实验心得与收获：

在本次的图像处理编程中，我首次对图像处理的众多方法有了一个感性的理解，图像处理并不是简简单单的应用几个函数即可获得理想的效果，还需要分析得出要得到相应的效果就需要不同的方法，使是知道了对应的图像处理方法也是不足的，在图像处理的编程方法上也必须要熟悉，这一次的例子中因为总体上的方法都已经给出了，因此大部分的工作量就落在了如何选择对应的matlab函数了，所以这一次收获较大的就是在图像处理函数的原型跟使用细节的认识上，还有在例子的理解过程中，也将之前所学的图像处理方法复习熟悉了一遍，在这一个阶段的学习上收获到的帮助很大。

而单从思路来看，这一次的分析先从图像边缘着手，容易知道应该采用锐化的技术，并且还结合了拉普拉斯锐化方法和Sobel梯度操作锐化方法，将拉普拉斯的小细节突出优点和Sobel梯度操作的边缘突出优点结合到一起，同时也避免了单一方法中拉普拉斯的噪声较大和Sobel梯度操作的细节突出的不足，这里充分体现出了将多种方法结合起来的优势，然后在以后对Sobel梯度操作进行均值滤波，并用它来作为模板，与拉普拉斯图像进行点乘结合，就充分结合了两者的优点了，最后对图像的灰度范围进行扩展，可以想到很多的扩展灰度的灰度处理方法，但是通过分析和试验，在这里始终还是幂率变换的效果最好，所以应用幂率变换，按照增大锐化灰度图像动态范围的要求，取定适当的参数，即完成图像的最终处理，但是即使这样，图像的效果还是不是在最理想的状态下，而对应不同领域的人，图像的处理方法也不一样，要获得的要求也不一样，所以方法一定要权衡。

为了达到那些用一种方法无法实现的图像效果，可以把多种方法结合起来。

得到期望结果所使用的方法取决于应用。

在这个例子中，所示图像类型的最终用户可能是放射性学者。

但也存在超出我们讨论范围的多数原因，如物理学家就不依赖于增强的结果来达到诊断目的。

然而，如果将突出一些细节作为进一步分析一幅原图像或一系列图像的线索，则增强后的图像是非常有用的。

而在其他领域，增强处理后的结果可能就是最后最终的“产品”。

在印刷工业、基于图形的产品检测、法院取证、显微、监视及其他许多领域，增强的主要目的是得到一幅具有较高视觉细节内容的图像。

篇二：

人体尺寸实验报告

实验报告

一、实验目的

通过课桌椅设计，切实感受和认识人的因素在产品设计中的重要性，初步领会在产品设计中正确处理人的因素的方法。

同时了解座椅与人体骨骼结构、血液循环、体压、肌肉、神经等生理解剖因素的关系，以及怎么样才能设计符合人体生理解剖要求的课桌椅。

二、实验要求

通过对人体测量部分知识的复习，并对如何进行正确的人体测量，以及各种测量工具使用的介绍，要求学生全面掌握人体测量的正确方法并熟练运用到设计中。

利用已掌握的正确人体测量方法，运用相应的测量工具，3-5人一组，完成个人数据的测量，并对如何进行课桌椅的设计展开初步的方案思考。

三、实验步骤：

1、认识测量工具

测量中所需仪器：

人体侧高仪、人体测量用直角规、人体测量用弯角规、软卷尺

A、人体侧高仪

技术标准：

国标GB5704.1-85

适用范围：

适用于读数为1mm，测量范围为0-1996mm人体高度尺寸的测量B、人体测量用直脚规技术标准：

国标GB5704.2-85

适用范围：

适用于读数为1mm和0.1mm，测量范围为0-200mm和0-250mm人体尺寸的测量

C、人体测量用弯脚规技术标准：

国标GB5704.3-85

适用范围：

适用于读数为1mm，测量范围为0-300mm的人体尺寸的测量

2、介绍人体测量方法1）测量条件

本标准所规定的测量方法，只有在被测者姿势、测量基准面和其他测量条件符合下列要求的前提下始有效。

1.1基本姿势

1.1.1直立姿势（简称：

立姿）被测者挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，膝部自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈45°夹角，体重均匀分布于两足。

为确保直立姿势正确，被测者应使足后跟、臀部和后背部与同一铅垂面相接触。

（内容可略）

1.1.2坐姿被测者挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左、右大腿大致平行，膝大致弯屈成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。

为确保坐姿正确，被测者的臀部、后背部应同时靠在同一铅垂面上。

（内容可略）

无论何种测量姿势，身体都必须保持左右对称。

由于呼吸而使测量值有变化的测量项目，应在呼吸平静时进行测量。

1.2测量基准面

矢状面、正中矢状面、冠状面、水平面、眼耳平面1.3测量方向

足侧端、内侧、外侧、近位、远位、尺侧、胫侧、腓侧。

1.4支撑面

立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的和不可压缩的。

1.5被测者的衣着

要求被测者裸体或穿着尽量少的内衣（例如只穿内裤和汗背心）在后者的情况下，在测量胸围时，男性应撩起汗背心、女性应松去胸罩后进行测量。

1.6测量值读数精度

线性测量项目的测量值读数精度为1毫米，体重的读数精度为0.5公斤。

2）坐姿测量项目的测量方法

四、设计方案思考步骤（参考）：

A.在构思时可先设想此次设计针对的对象是谁？

想要达到一个什么目的？

B．开始时，进行相应数据的测量。

坐姿人体测量尺寸：

坐着高度（自然）、膝盖高度、坐着臀部高度、肘高、大腿净高、臀部至膝盖的距离、臀部至小腿的距离、肘至肘的宽度、臀部宽度

C．结合测量的尺寸，根据座椅设计的相关知识进行椅子的造型及尺寸的定位。

D．确定合理的座椅高度差。

根据坐姿人体尺寸中“坐高”的尺寸来确定，书写用的桌子：

合适的桌椅高度差=坐高/3-（20-30）mm。

于是可以大体推算出中等身材中国成年男子、女子办公桌的桌高。

E．确定座椅的相关尺寸后，以“座高加上合理的桌面椅面高度差”来确定桌高，即：

桌高=座高+桌椅高度差

F．将相关尺寸制成工程尺寸图。

G．根据尺寸手绘或电脑绘制效果图。

H．书写设计论文。

五、实验结论

各人体尺寸之间一般具有线性相关性

通常取基本人体尺寸之一作为自变量，把某一人体尺寸表示为该自变量的线性函数

Y=aX+b

Y——人体尺寸数据；

X——身高、体重、手长等基本人体尺寸（之一）；a，b——常数（对于特定的人体尺寸）。

研究表明，人体各基本结构尺寸与身高具有近似的比例关系，即对人体基本结构尺寸而言，上式中b=0，上式简化为Y=aX+b

六、心得体会

篇三：

生理实验报告

人体解剖及动物生理学实验报告

蟾蜍骨骼肌生理

姓名：

学号：

系别：

组别：

同组姓名：

实验室温度：

20℃

实验日期：

2015年5月8日

【实验题目】

蟾蜍骨骼肌生理

A蟾蜍腓肠肌刺激强度与骨骼肌收缩反应的关系

B蟾蜍骨骼肌单个肌肉收缩分析（潜伏期、收缩期和舒张期的确定）C蟾蜍腓肠肌刺激频度与骨骼肌收缩的关系

【实验目的】

确定蟾蜍骨骼肌收缩的

（1）阈水平和最大收缩以及刺激强度与肌肉收缩之间的关系曲线

（2）收缩的三个时期：

潜伏期、缩短期、舒张期（3）刺激频度与肌肉收缩的关系

【实验方法】

1、蟾蜍坐骨神经-骨骼肌标本的制作及电路连接

（1）双毁髓处死蟾蜍后，剥去皮肤，暴露腰骶丛神经，游离大腿肌肉之间的做个神经

及小腿的腓肠肌，注意不要将胫神经与腓神经分离。

神经端结扎后，剪去无关分支后游离至膝关节处；肌肉端结扎在肌腱上，将腓神经也一起结扎，结扎线留长。

保留膝关节，剪去腿骨，将标本离体。

注意保持神经肌肉湿润。

（2）用大头钉将标本的膝关节固定于标本盒R2和R3两记录电极之间的石蜡凹槽内，

保证神经、肌肉与电极充分接触。

神经中枢端接触刺激电极S1和S2，肌肉接触记录电极R3和R4，之间接触接地电极。

（3）肌肉的结扎线从标本盒中穿出，连接张力换能器。

注意连线尽量短，以减小阻

力。

在实验过程中，注意标本的休息：

将神经搭在肌肉上，用浸湿了任氏液的棉花覆盖神经肌肉，保持湿润。

但标本盒内避免有过多的液体，防止短路。

（4）换能器插头接RM6240通道1。

刺激输出线两夹子分别连接标本盒的刺激电极S1

和S2，插头接刺激输出插口。

如果需要记录肌肉的动作电位，则在肌肉所搭置的记录电极上连接输入导线，注意接地，插头接通道2。

2、蟾蜍骨骼肌生理各项数据测定

A蟾蜍腓肠肌刺激强度和骨骼肌收缩反应的关系

（1）打开信号采集软件，从“实验”菜单中选取“刺激强度对骨骼肌收缩的影响”，

出现软件自动设置界面，各项参数已设置好，但需要将“采集频率”修改成“20kHz”，扫描速度仍然是“1.0s/div”。

界面的采集通道默认为RM6240B面板上的通道1.刺激模式自动设置为强度递增刺激，起始强度为0.02V（可根据标本特性灵活选择）

（2）检查装置连接正确后，点击“开始记录”，屏幕下出现扫描线，软件处于记录

状态。

（主义不要点击“开始示波”，在示波状态下，文件不能保存。

）扫描线如偏离零点较远，需要调零：

将换能器与标本盒的棉线放松，旋转换能器的调零钮，使基线恢复零点。

（3）将换能器连接的棉线拉直，如果基线偏移零位（肌肉被牵拉的程度会影响基线

位置），不必去管（不必重新调零，测量时，将偏移量减去即可）。

点击“开始刺激”，刺激器按一定时间间隔自动输出单个刺激方波，后一次比前一次强度递增。

将“刺激标注”激活，显示出每次发放的刺激的强度。

屏幕上应出现一系列由刺激触发的肌肉收缩曲线，同时可以观察到标本盒中肌肉的收缩。

注意文件的保存（不要移动标本盒与换能器的位置，即肌肉被牵拉的程度保持固定。

此要求也适用于ⅡB和ⅡC。

）（4）当收缩幅度不再变化时，停止刺激，停止记录。

（5）应用测量工具，确定收缩的阈水平和最大收缩。

并确定最大收缩所对应的最小

刺激强度（即最适刺激强度）。

记录下收缩幅度，刺激和放大器的参数设置。

（注意在测量时。

需将波形适当展开，确保测量数据更准确。

）（6）绘制刺激强度与肌肉收缩幅度之间的关系曲线。

B单个肌肉收缩分析（确定潜伏期、缩短期、舒张期）

（1）将ⅡA实验得到的最大刺激强度对应的收缩曲线展开，应用测量工具确定收缩

的三个时期：

潜伏期、缩短期、舒张期。

（2）至少测量三次。

计算几次重复测量得到的三个时期的平均值和标准差。

C蟾蜍腓肠肌刺激频度与骨骼肌收缩的关系

（1）打开信号采集软件，关闭通道3和4，保留通道1和2，分别对应肌肉收缩信

号和肌肉动作电位信号。

示波状态下修改参数设置：

采集频率20kHz；通道1：

通道模式为张力，扫描速度400ms/div，灵敏度7.5g（可根据收缩幅度合理选择），放大器时间常数设为直流，滤波频率100Hz；通道2：

通道模式为生物电，扫描速度400ms/div，灵活度2mv，放大器时间常数0.001s，滤波频率1kHz。

刺激模式为串单单刺激，波宽1ms，延时20ms，选择一定的刺激脉冲个数（10-60个，避免让肌肉受到过多刺激）和刺激强度（阈上刺激强度即可，不必达到最大刺激强度，避免收缩幅度过大，超出换能器量程）。

（2）点击“开始记录”，软件进入记录状态。

（3）记录过程中逐渐提高刺激频率，在一定的刺激频率下，点击“开始刺激”，刺

激器按此频率连续发放设定的刺激脉冲个数，肌肉出现相应的收缩。

（4）观察肌肉收缩的总和现象，确定肌肉收缩的最小融合频率，观察肌肉动作电位

与收缩的关系。

（5）观察不同频率引起肌肉收缩的幅度变化。

【实验结果】

A、蟾蜍腓肠肌刺激强度和骨骼肌收缩反应的关系

表1蟾蜍腓肠肌刺激强度与骨骼肌收缩强度的关系表

刺激强度（V）

0.180.190.200.210.220.23

收缩强度（g）

0.002.314.797.469.079.98

刺激强度（V）

0.240.25

收缩强度（g）

10.4410.9010.7210.8111.0411.23

0.260.270.280.29

图1.蟾蜍腓肠肌刺激强度和骨骼肌收缩反应的关系图

图2.蟾蜍腓肠肌刺激强度与骨骼肌收缩强度的曲线图

结果分析：

由上述图表可以看出，刚开始以较低强度刺激时，骨骼肌并没有收缩，直到达到阈刺激强度时（阈刺激强度在0.18-0.19V之间），骨骼肌开始收缩；随着刺激强度的增大，骨骼肌收缩强度逐渐增大；刺激强度约为0.25V时，骨骼肌收缩强度达到最大值，最大值在10.90g左右；在这之后，随着刺激强度的增大，骨骼肌收缩强度虽然有所增加，但不再明显变化，而是在最大收缩强度附近波动。

产生此现象的原因分析：

由于一块肌肉由许许多多肌纤维组成，骨骼肌的收缩受运动神经元的支配。

单个运动神经元可支配多根肌纤维，一个运动神经元与它所支配的肌纤维组成一个运动单位。