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生物识别论文范文

发布时间:2024-07-04 10:59:44

生物识别论文范文

随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。我整理了图像识别技术论文,欢迎阅读!

图像识别技术研究综述

摘要:随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,由于图像在成像时受到外部环境的影响,使得图像具有特殊性,复杂性。基于图像处理技术进一步探讨图像识别技术及其应用前景。

关键词:图像处理;图像识别;成像

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)10-2446-02

图像是客观景物在人脑中形成的影像,是人类最重要的信息源,它是通过各种观测系统从客观世界中获得,具有直观性和易理解性。随着计算机技术、多媒体技术、人工智能技术的迅速发展,图像处理技术的应用也越来越广泛,并在科学研究、教育管理、医疗卫生、军事等领域已取得的一定的成绩。图像处理正显著地改变着人们的生活方式和生产手段,比如人们可以借助于图像处理技术欣赏月球的景色、交通管理中的车牌照识别系统、机器人领域中的计算机视觉等,在这些应用中,都离不开图像处理和识别技术。图像处理是指用计算机对图像进行处理,着重强调图像与图像之间进行的交换,主要目标是对图像进行加工以改善图像的视觉效果并为后期的图像识别大基础[1]。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对像的技术。但是由于获取的图像本事具有复杂性和特殊性,使得图像处理和识别技术成为研究热点。

1 图像处理技术

图像处理(image processing)利用计算机对图像进行分析,以达到所需的结果。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像图像处理,而图像处理一般指数字图像处理。这种处理大多数是依赖于软件实现的。其目的是去除干扰、噪声,将原始图像编程适于计算机进行特征提取的形式,主要包括图像采样、图像增强、图像复原、图像编码与压缩和图像分割。

1)图像采集,图像采集是数字图像数据提取的主要方式。数字图像主要借助于数字摄像机、扫描仪、数码相机等设备经过采样数字化得到的图像,也包括一些动态图像,并可以将其转为数字图像,和文字、图形、声音一起存储在计算机内,显示在计算机的屏幕上。图像的提取是将一个图像变换为适合计算机处理的形式的第一步。

2)图像增强,图像在成像、采集、传输、复制等过程中图像的质量或多或少会造成一定的退化,数字化后的图像视觉效果不是十分满意。为了突出图像中感兴趣的部分,使图像的主体结构更加明确,必须对图像进行改善,即图像增强。通过图像增强,以减少图像中的图像的噪声,改变原来图像的亮度、色彩分布、对比度等参数。图像增强提高了图像的清晰度、图像的质量,使图像中的物体的轮廓更加清晰,细节更加明显。图像增强不考虑图像降质的原因,增强后的图像更加赏欣悦目,为后期的图像分析和图像理解奠定基础。

3)图像复原,图像复原也称图像恢复,由于在获取图像时环境噪声的影响、运动造成的图像模糊、光线的强弱等原因使得图像模糊,为了提取比较清晰的图像需要对图像进行恢复,图像恢复主要采用滤波方法,从降质的图像恢复原始图。图像复原的另一种特殊技术是图像重建,该技术是从物体横剖面的一组投影数据建立图像。

4)图像编码与压缩,数字图像的显著特点是数据量庞大,需要占用相当大的存储空间。但基于计算机的网络带宽和的大容量存储器无法进行数据图像的处理、存储、传输。为了能快速方便地在网络环境下传输图像或视频,那么必须对图像进行编码和压缩。目前,图像压缩编码已形成国际标准,如比较著名的静态图像压缩标准JPEG,该标准主要针对图像的分辨率、彩色图像和灰度图像,适用于网络传输的数码相片、彩色照片等方面。由于视频可以被看作是一幅幅不同的但有紧密相关的静态图像的时间序列,因此动态视频的单帧图像压缩可以应用静态图像的压缩标准。图像编码压缩技术可以减少图像的冗余数据量和存储器容量、提高图像传输速度、缩短处理时间。

5)图像分割技术,图像分割是把图像分成一些互不重叠而又具有各自特征的子区域,每一区域是像素的一个连续集,这里的特性可以是图像的颜色、形状、灰度和纹理等。图像分割根据目标与背景的先验知识将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合。即对图像中的目标、背景进行标记、定位,然后把目标从背景中分离出来。目前,图像分割的方法主要有基于区域特征的分割方法、基于相关匹配的分割方法和基于边界特征的分割方法[2]。由于采集图像时会受到各种条件的影响会是图像变的模糊、噪声干扰,使得图像分割是会遇到困难。在实际的图像中需根据景物条件的不同选择适合的图像分割方法。图像分割为进一步的图像识别、分析和理解奠定了基础。

2 图像识别技术

图像识别是通过存储的信息(记忆中存储的信息)与当前的信息(当时进入感官的信息)进行比较实现对图像的识别[3]。前提是图像描述,描述是用数字或者符号表示图像或景物中各个目标的相关特征,甚至目标之间的关系,最终得到的是目标特征以及它们之间的关系的抽象表达。图像识别技术对图像中个性特征进行提取时,可以采用模板匹配模型。在某些具体的应用中,图像识别除了要给出被识别对象是什么物体外,还需要给出物体所处的位置和姿态以引导计算初工作。目前,图像识别技术已广泛应用于多个领域,如生物医学、卫星遥感、机器人视觉、货物检测、目标跟踪、自主车导航、公安、银行、交通、军事、电子商务和多媒体网络通信等。主要识别技术有:

指纹识别

指纹识别是生物识别技术中一种最实用、最可靠和价格便宜的识别手段,主要应用于身份验证。指纹识别是生物特征的一个部分,它具有不变性:一个人的指纹是终身不变的;唯一性:几乎没有两个完全相同的指纹[3]。一个指纹识别系统主要由指纹取像、预处理与特征提取、比对、数据库管理组成。目前,指纹识别技术与我们的现实生活紧密相关,如信用卡、医疗卡、考勤卡、储蓄卡、驾驶证、准考证等。

人脸识别 目前大多数人脸识别系统使用可见光或红外图像进行人脸识别,可见光图像识别性能很容易受到光照变化的影响。在户外光照条件不均匀的情况下,其正确识别率会大大降低。而红外图像进行人脸识别时可以克服昏暗光照条件变化影响,但由于红外线不能穿透玻璃,如果待识别的对象戴有眼镜,那么在图像识别时,眼部信息全部丢失,将严重影响人脸识别的性能[4]。

文字识别

文字识别是将模式识别、文字处理、人工智能集与一体的新技术,可以自动地把文字和其他信息分离出来,通过智能识别后输入计算机,用于代替人工的输入。文字识别技术可以将纸质的文档转换为电子文档,如银行票据、文稿、各类公式和符号等自动录入,可以提供文字的处理效率,有助于查询、修改、保存和传播。文字识别方法主要有结构统计模式识别、结构模式识别和人工神经网络[5]。由于文字的数量庞大、结构复杂、字体字形变化多样,使得文字识别技术的研究遇到一定的阻碍。

3 结束语

人类在识别现实世界中的各种事物或复杂的环境是一件轻而易举的事,但对于计算机来讲进行复杂的图像识别是非常困难的[6]。在环境较为简单的情况下,图像识别技术取得了一定的成功,但在复杂的环境下,仍面临着许多问题:如在图像识别过程中的图像分割算法之间的性能优越性比较没有特定的标准,以及算法本身存在一定的局限性,这使得图像识别的最终结果不十分精确等。

参考文献:

[1] 胡爱明,周孝宽.车牌图像的快速匹配识别方法[J].计算机工程与应用,2003,39(7):90—91.

[2] 胡学龙.数字图像处理[M].北京:电子工业出版社,2011.

[3] 范立南,韩晓微,张广渊.图像处理与模式识别[M].北京:科学出版社,2007.

[4] 晓慧,刘志镜.基于脸部和步态特征融合的身份识别[J].计算机应用,2009,1(29):8.

[5] 陈良育,曾振柄,张问银.基于图形理解的汉子构型自动分析系统[J].计算机应用,2005,25(7):1629-1631.

[6] Sanderson C,Paliwal K Fusion and Person Verification Using Speech & Face Information[C].IDIAP-RR 02-33,Martigny,Swizerland,2002.

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随着计算机 网络技术 的快速发展,其已经在各个领域得到了广泛的应用,取得了较好的成果。下面是我为大家整理的计算机网络安全与防范论文,供大家参考。

浅析计算机网络安全与防范

摘要:伴随着我国科技技术的不断进步,计算机技术也随之得到了长足的进步,计算机网络技术的应用在广度和深度上均在不断突破。然而,计算机网络在给人们生活带来便利的同时,其应用的安全性的风险也在逐渐扩大。 文章 首先分析了我国计算机网路技术的应用现状,重点阐述了计算机网路安全性的影响因素,并提出了若干应对计算机网络安全风险的防范 措施 。

关键词:计算机网络;网路安全;防范措施;计算机病毒

近年来,计算机网路已经逐渐成为人们生活的重要组成部分,然而,人们在享受计算机网路带来的便捷的同时,对计算机网路安全却往往重视不够,计算机网路安全隐患带来的事故也时有发生。因此,研究计算机网路安全的影响因素和防范措施是十分必要的。基于此目的,笔者就计算机网路安全和防范进行了深入探讨。

1我国计算机网络安全的现状

所谓计算机网络安全,即指利用网络管理控制和技术措施,确保数据信息在一个网络环境里的完整性、可使用性和保密性能够受到保护。计算机网络安全主要包含如下两个方面“’:第一,逻辑安全,即指信息的可用性、保密性和完整性等方面的安全;第二,物理安全,即指系统设备及其相关的设施能够受到物理保护,不受破坏。当前,已进入了信息化时代,计算机网路得到了飞速的发展,但是计算机网路安全隐患也同时出现了阶梯式增长的态势。我国计算机网路技术起步较慢,但是发展速度惊人,网路监管不力、计算机病毒入侵等原因导致了我国计算机网路安全面临着极为严峻的考验。计算机网路安全出现故障,病毒入侵个人网路之后,会导致整个计算机网路出现崩溃,个人隐私的泄露将导致个人安全出现潜在风险。尤其需要指出的是,政府机关的计算机网路一旦被入侵后,国家机密文件将有可能被泄露和篡改,这给国家安全带来了极为恶劣的安全隐患。

2计算机网路安全的影响因素

黑客入侵

黑客入侵是当前我国计算机网路安全中威胁性最大的影响因素。计算机网路黑客发现计算机网路本身存在的漏洞后,机会迅速入侵至计算机网路系统中,使得计算机网路系统的数据资料被泄露甚至篡改。通常情况下,计算机黑客均带有较强的入侵目的性,以在不破坏计算机网路系统的前提下窃取所需的计算机数据信息,在黑客入侵计算机网路系统时,均会对其网路漏洞进行综合分析,并采取有针对性和目的性的手段入侵计算机数据库。黑客入侵过程主要分为以下两种:第一,听过破译计算机网路数据,非常篡改计算机相关数据,严重时会破坏计算机网路从而导致整个计算机网路瘫痪无法运行,造成极为恶劣的影响;第二针对计算机网路存在的漏洞采取入侵设备或者搭线等手段,窃取所需的计算机的机密数据和文件信息。

垃圾邮件

垃圾邮件是当前我国计算机网路存在安全隐患的一个重要因素,尤其以原始轰炸式邮件对计算机网路造成的安全影响更为明显。相比于计算机病毒,垃圾邮件不具备其蔓延性特点,而相比于黑客入侵,则不具备其潜在性的显著特征。邮件具有公开性的特点,这为垃圾邮件存在的运行提供了极为便利的土壤,垃圾邮件大多是在公开邮件中掺入垃圾邮件并将其发送至目的计算机网络中。通常而言,垃圾邮件具有较大的发送量,且具有可持续发送的特点,使得计算机用户被动接收,而当计算机用户接收并打开这些邮件后,其计算机网路系统则迅速面临着潜在威胁,导致计算机控制和运行受到入侵者的控制,最终导致个人机密数据和信息的泄露,给计算机使用者的个人安全和隐私带来了严重威胁。

病毒入侵

病毒入侵是当前我国最普通一种的计算机网路安全影响因素。其运行原理为:通过以恶意程序为入侵载体,并利用代码表示进行迅速扩散,对整个计算机系统造成恶意破坏,严重时甚至会导致整个计算机系统出现崩溃。病毒入侵虽然表面上的威胁性较小,但是软件安装之后会影响计算机网络的整体程序代码,从而给其他软件的安全性带来潜在威胁。计算机病毒具有非常高的潜伏性,彻底清除极难实现,黑蜘蛛就是我们熟知的计算机网路病毒的典型代表。

3计算机网路安全的有效防范措施

为有效应对我国计算机普遍存在的安全隐患,应及时采取有效措施进行防范,笔者通过查阅国内外的计算机网路安全实例,可知当前网路安全的防范措施主要有以下几种。

安装网络防火墙

防火墙技术工作原理主要是基于计算机网络IP地址而开展的。其通过对计算机软件和硬件系统分别进行有效设置,使得计算机可以对信息进行有效的拦截和过滤,这是计算机网路安全中的基础保护措施。因此,为应对计算机网路安全带来的各种潜在威胁,使用者应在安全的计算机软件配置基础上,安装高级网路防火墙,减少计算机功能出现的漏洞,从而尽可能的提高计算机网路的安全可靠性,此外,为实现网路防火墙对信息的有效过滤,防火墙应对由不安全访问导致的网路异常运行迅速进行拦截,从而确保整个计算机网路的安全性。

使用计算机网络加密技术

当前,计算机网路加密技术给整个计算机网路系统提供了有效的隔离屏障,使得计算机用户的数据和信息能够得到有效保护。网路加密技术的主要工作原理为:利用技术手段把重要的数据变为乱码加密传送,到达目的地后在采用一定的手段进行解密。网络加密技术针对入侵者可以建立有效的预警机制,即计算机网路一旦收到被恶意入侵的信号时,网路加密系统即会迅速对这些恶意攻击者进行驱除,从而确保计算机网路的安全。当前常用的计算机网路安全加密技术主要分为两种:第一,私钥加密,即在原有的密匙基础上增加私人密匙,其不会受到地点等因素的限制,在计算机系统中的硬件和软件系统中均交易实现;第二,公钥加密,主要用于计算机网路使用较为密集的场所,运行速度相对较慢,主要包括加密密匙和解密密匙两种。

安装防病毒软件

计算机网路防病毒技术主要指的是针对计算机病毒的入侵,采用单机防病毒软件或者网络防病毒软件等形式进行计算机网路病毒的有效防护。其中,单机防病毒软件或者网络防病毒软件各有其侧重点,前者主要是分析不处于本地工作的两台计算机网路系统之间的信息传送,对可能存在的病毒进行全面检查,清楚入侵的恶意病毒,而后者主要是针对网络访问中存在的网络自身病毒。当计算机网路处于访问环节时,网络病毒出现后,防毒软件一旦检测到之后,会即刻对其进行清除。实践 经验 表明,通过安装有效的防毒软件,并和其他防范措施进行结合,可很大程度上提高计算机网路的保护效果。例如,甲和乙进行加密通信方式进行通信,甲采用加密密钥将信息进行加密后发送至B,而为确保信息在网路传输中的安全性,即可采取网路加密技术,对传输的信息进行加密保护,使得传统的数字签名也能在网络传输中得到应用。

使用正版软件

众所周知,正版软件价格较为昂贵,但是相较于盗版软件,其在使用过程中具有较高的软件性能,对病毒的防御能力也较高。从根本上说,盗版软件是对正版软件的知识产权的损害,是显而易见的违法行为,因此,为提高计算机网路安全,计算机用户应尽可能的使用正版软件。

建立计算机网路法制管理机制

为提高计算机网路安全,建立完善的计算机网路法制管理机制是十分必要的。通过相关网路法律法规的制定和不断完善,形成具有公众监督、行业自律和行政监管等多种功能为一体的网路管理机制,不断加强计算机网路的通信安全,规范网路信息传播行为,尽可能的减少不符合相关法律法规的信息传播。与此同时,通过采取不同形式为计算机使用者普及网路安全的基础知识,增强网路安全防范意识。

强化计算机网路安全管理

为加强计算机网路安全管理,应积极构建安全有效的计算机网路安全管理。首先,应不断完善管理制度,制度切实可行的责任机制。其次,针对重要信息,务必做好有效的防火措施,并与计算机软件和硬件系统相结合,建立完善的计算机网路信息管理系统,确保计算机网路的安全运行。

4结语

计算机网路在人们日常生活中的应用范围和深度均得到了长足的发展,然而,计算机网路的发展带来的安全问题也极大的困扰着计算机客户。因此,不断研究计算机网路安全影响因素,通过采取安装网络防火墙、使用计算机网络加密技术、安装防病毒软件、使用正版软件、建立计算机网路法制管理机制和强化计算机网路安全管理等有效措施,最大限度上确保计算机网路的安全高效运行。

计算机网络安全与防范技术

随着网络的发展,人们越来越多地体会到了网络的便捷实用,尤其是因特网(Internet)已成为全球规模最大、信息资源最丰富的计算机网络,它所具有的开放性、全球性、低成本和高效率的特点使我们从中受益。然而,我们也越来越多地感受到网络所对我们造成的破坏,对我们的信息所造成的威胁,计算机网络安全已成为了一个严肃的、不容忽视的问题。如何使计算机网络系统的硬件、软件,以及其系统中的数据受到保护,不受偶然的因素或者恶意的攻击而遭到破坏、更改、泄露,确保系统能连续、可靠、正常地运行,网络服务不中断?本文从计算机安全的概念,网络安全的现状,以及防范的技术手段等方面进行探讨。

一、计算机网络安全的概念

“计算机安全”在国际标准化组织(ISO)中的定义是:“为数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄漏。”

这个定义包含物理安全、逻辑安全、 操作系统 安全、网络传输安全四个方面的内容。其中物理安全是指用来保护计算机硬件和存储介质的装置和工作程序。物理安全包括防盗、防火、防静电、防雷击和防电磁泄漏等内容。逻辑安全可理解为信息安全,是指信息的保密、完整和可用。操作 系统安全 指操作系统能区分用户,防止他们相互干扰,不允许一个用户修改由另一个账户产生的数据。网络传输安全则指用来保护计算机和联网资源不被非授权使用来认证数据的保密性和完整性,以及各通信的可信赖性。如基于互联网的电子商务就依赖并广泛采用通信安全服务。

二、计算机网络安全现状

计算机网络技术所具有的复杂性和多样性的特点,使得计算机网络安全成为一个需要不断更新、提高的课题。

1.网络安全面临的威胁。

主要有物理威胁、系统漏洞、身份鉴别威胁、线缆连接威胁和有害程序威胁等几类。物理威胁如偷窃、废物搜寻、间谍行为、身份识别错误等;系统漏洞如不安全服务、配置被更改、初始化不一致、乘虚而入等。身份鉴别威胁如算法考虑不周、内部泄漏口令、口令解除和口令圈套等;线缆连接威胁则有拨号进入、冒名顶替、窃听等;有害程序则主要是病毒、特洛伊木马、代码炸弹、错误的更新或下载。

2.面临威胁的主要原因。

网络安全管理缺少认证,容易被其他人员滥用,人为造成网络安全隐患。

现有操作系统中设计的网络系统不规范、不合理、缺乏安全考虑,均在不同程度上存在网络漏洞,黑客很容易利用漏洞侵入系统,影响用户。

由于技术上的可实现性、经济上的可行性和操作上的可执行性,缺少对整个网络的安全防护性能作出科学、准确的分析评估与保障实施的安全策略。

计算机病毒会导致计算机系统瘫痪、信息严重破坏甚至被盗取,降低网络效率。越来越多的计算机病毒活跃在计算机网络上,给我们的正常工作造成威胁。

黑客的攻击种类繁多,且许多攻击是致命的,攻击源集中,攻击手段灵活。尤其是黑客手段和计算机病毒技术结合日渐紧密,用病毒进入黑客无法到达的私有网络空间盗取机密信息或为黑客安装后门,攻击后果更为严重。

三、计算机网络安全的防范措施

1.加强内部网络管理,提高防范意识。

在网络上管理方式是十分关键的,不仅关系到网络维护管理的效率和质量,而且涉及网络的安全性。安装好的杀毒软件能在几分钟内轻松地安装到组织里的每一个NT服务器上,并可下载和散布到所有的目的机器上,由网络管理员集中设置和管理,它会与操作系统及 其它 安全措施紧密地结合在一起,成为网络安全管理的一部分,并且自动提供最佳的网络病毒防御措施。在网络前端进行杀毒,可保证整个网络的安全畅通。

2.网络防火墙技术。

防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备。防火墙对两个或多个网络之间传输的数据包如链接方式按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许,并监视网络运行状态。防火墙是目前保护网络免遭黑客袭击的有效手段。

将防火墙技术和数据加密传输技术结合使用并发展,进行多方位的扫描监控、对后门 渠道 的管理、防止受病毒感染的软件和文件的传输等许多问题将得到妥善解决。未来防火墙技术会全面考虑网络的安全、操作系统的安全、应用程序的安全、用户的安全、数据的安全五者综合应用。在产品及其功能上,将摆脱目前 对子 网或内部网管理方式的依赖,向远程上网集中管理方式发展,并逐渐具备强大的病毒扫除功能;适应IP加密的需求,开发新型安全协议,建立专用网();推广单向防火墙;增强对网络攻击的检测和预警功能;完善安全管理工具,特别是可疑活动的日志分析工具,这是新一代防火墙在编程技术上的革新。

3.安全加密技术。

安全加密技术由完善的对称加密和非对称加密技术组成,在网络安全中发挥重要的作用。

对称加密是常规的以口令为基础的技术,加密运算与解密运算使用同样的密钥。

不对称加密,即“公开密钥密码体制”,其中加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,谁都可以用,称为“公开密钥”,解密密钥只有解密人自己知道,称为“秘密密钥”。

4.生物识别技术。

生物识别技术是一种集光学、传感技术、超声波扫描和计算机技术于一身的第三代身份验证技术,是一种更加便捷、先进的信息安全技术。

生物识别技术是依靠人体的身体特征如指纹、声音、面孔、视网膜、掌纹、骨架等来进行身份验证的一种解决方案,由于人体具有不可复制的特性,这一技术的安全系数较传统意义上的身份验证机制有很大的提高。尤其是指纹识别技术凭借其无可比拟的唯一性、稳定性、再生性而发展迅速。

自动指纹识别系统(AFIS)诞生于20世纪60年代,是一套成功的身份鉴别系统,也是未来生物识别技术的主流之一。它通过相应设备获取指纹的数字图像存贮到计算机系统中,再通过滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征,最后使用复杂的匹配算法对指纹特征进行匹配。时下,有关指纹自动识别的研究已进入了成熟的阶段。随着指纹识别产品的不断开发和生产,未来该项技术的应用将进入民用市场,服务大众。

网络安全涉及技术、管理、使用等方方面面,不但包括信息系统本身的安全,而且有物理的和逻辑的技术措施。而且,随着网络的发展,新的不安全威胁会不断出现,安全的技术也因此不断更新,只要有明晰的安全策略和完善的防范技术,必能完好、实时地保证信息的完整性和确证性,确保网络安全。

参考文献:

[1]顾巧论,贾春福.计算机网络安全[M].北京清华大学出版社,2008.

[2]吴诗豪.计算机网络安全性研究[J].管理观察,2009.

试论计算机网络安全与防范

摘要:随着计算机技术的发展以及网络的普及,计算机已经成为人们工作和生活中比较重要的产品,计算机在给人们带来便捷的同时,网络安全问题也越来越引起人们的重视,网络安全问题日趋严峻,如网络数据窃密、病毒攻击、黑客侵袭等网络安全隐患影响着人们安全使用电脑,因此,加强网络安全防范,完善安全防护策略,已经成为计算机网络信息管理者与使用者都必须重视的一个问题,本文简要介绍了加强网络安全的重要性,同时分析了网络安全面临的一些问题,并提出了相应的防范措施。

关键词:计算机网络 网络安全 防范措施

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)01-0164-01

计算机网络不仅方便了人们的工作和学习,也丰富了人们的业余生活,随着计算机网络的发展以及网络体系日渐强大,计算机已经影响着人们工作和生活的方方面面,因此,来自互联网的网络安全威胁也给人们的工作和生活带来了许多的不安全因素,不管是在广域网中还是在局域网中,网络的安全问题都必须高度重视,诸多的安全因素威胁着人们的网络,网络犯罪、黑客攻击、病毒侵袭等自然和人为的影响因素近年来迅速增长,网络安全问题日趋严峻。所以,加强安全防范,确保网络安全是必须重视和解决的一个问题。

1 网络安全的重要性

随着信息技术的发展,计算机网络已的经被广泛应用,但是,网络安全问题日趋严峻,计算机用户上网不同程度的攻击和破坏计算机数据问题经常发生,现如今,我国许多的金融机构也经常遇到网络安全问题,由于网络安全问题带来的经济损失高达数亿元,网络安全问题也威胁着许多的企业和个人的经济利益,造成企业重要数据的丢失和重要文件的丢失,给企业或者个人带来不可估量的经济损失。因此,无论是企业还是个人,都必须高度重视计算机网络安全问题,要采取有效地安全防范措施,以确保网络信息安全。

2 网络安全面临的一些问题

病毒的侵袭

计算机病毒是指病毒编制者在计算机程序中人为编制并插入破坏计算机功能的破坏数据,导致计算机受病毒感染后,影响其使用功能,并造成网络瘫痪计算机病毒具有隐蔽性、传染性、寄生性、潜伏性、破坏性的特点。同时,计算机病毒又像生物病毒一样有独特的复制能力,病毒危害计算机的现象最为普遍,它是网络安全的头号大敌。它传播速度快,危害性大,并且计算机病毒种类繁多,特别是网络传播的病毒,对计算机网络破坏性更强,计算机病毒在网络上传播后,不但会直接导致计算机使用者网络瘫痪,而且可以破坏计算机主板、硬盘、 显示器 等,是计算机使用者面临最头痛的问题之一,所以,提高对计算机病毒的防范,确保网络安全刻不容缓。

网络黑客攻击

网络黑客攻击主要是指在未经许可的情况下,攻击者通过Internet网络,运用特殊技术非法访问计算机用户,登录到他人的网络服务器,破坏和攻击用户网络,在网络上,黑客的攻击动机决定其危害性;黑客的攻击手段有许多种,其中包括在Cookie中 种植 病毒、夹杂黑客代码、隐藏指令、制造缓冲区溢出、取得网站的控制权等,其中,黑客最常用的攻击手段是特洛伊木马程序技术。有些黑客攻击计算机用户只是出于好奇,目的是窥探用户的秘密,对计算机用户系统不进行破坏,有些黑客非法侵入计算机用户之后,恶意纂改用户目标网页和内容,想法设法攻击、报复计算机用户,迫使计算机用户网络瘫痪。还有一些黑客攻击计算机用户主要是为了窃取计算机系统中重要数据,或者毁坏、删除、纂改用户数据。这种黑客直接威胁到国家、集体以及个人的计算机数据安全,损害集体和个人利益,如窃取国家机密、企业重要经济数据以及个人重要的信息,从事恶意攻击和破坏,进行网络勒索和,非法盗用他人银行账号密码,进而将他人网上银行存款提取。由此可见,网络黑客攻击破坏后果严重,会带来不堪设想的后果。

3 防范计算机网络安全的有效措施

加强病毒防护以及移动存储介质的安全管理

计算病毒传播速度快,危害性大,可以说无孔不入,预防计算机病毒是首要解决的一个问题。首先:计算机使用单位中心机房服务器要部署全方位、多层次的防毒、杀毒软件,并且要做好定期或不定期的自动在线升级,以避免计算机网络受病毒的侵袭;访问内、外网客户端要严格区分,做好机房设备的检查以及网络维护工作,对于各项重要数据要定期做好备份以及异地储存工作。在接受网络传输、邮件附件以及其他文件的时候,要在接受之前进行病毒扫描,扫描病毒可以使用常见的杀毒软件如:卡巴斯基,瑞星杀毒、360杀毒等。其次,加强移动存储介质的管理,企事业单位要制定严格的《移动存储介质管理制度》,登记所有的移动存储介质,严格控制外来病毒的入侵以及内部利用网络发生泄密事件。计算机要设置密码长度不得少于8位的开机密码,并加强密码保护和管理。

防黑客技术

随着互联网的广泛应用,网络黑客攻击案例越来越多,黑客的攻击给国家、企业和个人带来了不同程度上危害和损失,其影响极其恶劣。因此,为了有效的预防黑客的攻击,人们采取了不同的预防措施和 方法 。首先,采用防火墙技术,控制网络的访问权限,通过限制访问和对网络隔离有效避免黑客的攻击。其次,还可以采用数据加密技术,加密系统中所有数据,使之成为密文,结合权限管理,采用智能卡、生物特征识别认证技术、智能密码钥匙等,只有被授权者才能够了解其内容,即使攻击者截获数据,数据的内容也无法了解,这样可以有效保证系统信息资源的安全。防范信息被窃取,数据加密技术作用非常重大。还有,要注意对电脑进行全方位的漏洞扫描及修复,定期检查系统是否有漏洞,否则黑客借助于电脑漏洞就可能远程控制电脑,漏洞扫描对于计算机网络安全,抵御外部网络黑客入侵也是非常必要的。

4 结语

综上所述,网络安全与防范是一个系统化工程,我们要根据系统的安全需求制定有效的安全防范措施,要结合各种安全技术解决这些安全问题,定期对网络系统进行维护,经常查杀病毒,严防黑客侵入计算机网络,以保障网络安全有效运行。

参考文献

[1]鲁立,龚涛.计算机网络安全.ISBN:9787111335054,机械工业出版社,.

[2]张炜,许研.计算机网络技术.(高职高专“十二五”规划教材)ISBN:9787505893054,经济科学出版社,.

[3]满昌勇,计算机网络基础.ISBN:9787302216834,清华大学出版社,2010年02月.

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生物特征识别技术论文

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生物科学论文格式范文

无论是身处学校还是步入社会,大家都尝试过写论文吧,论文是对某些学术问题进行研究的手段。那么,怎么去写论文呢?以下是我为大家整理的生物科学论文格式范文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

摘要:

随着我国对科学技术的探究和发展,生物科学与技术研究成为21世纪以来人类关注的重点话题,其发展与人们的生活息息相关,改变着人们的生产活动和生活面貌。随着生物科学技术的不断成熟,生物科学逐渐运用于现代医疗领域、农学领域和工业领域,它对基因遗传和生物化学的研究也具有重大意义。因此,重视生物科学的发展与应用,是关乎生活的重要话题。本文从生物科学的应用、研究成果进展和生物科学技术对社会的影响三方面对生物科学的发展与应用进行阐述。

关键词:

生物科学;科学技术;发展;应用;研究进展

生物科学是对生命活动规律和生命本质进行研究的一门学科,是认识自然的有利工具。20世纪50年代以来,DNA双螺旋结构的构建和基因重组等技术的重大突破发展,使得现代的生物技术逐渐趋于成熟。生物科学的发展对医学领域和农业领域的发展有重大的推动作用。重视生物科学的发展对人类的生产生活带来了巨大的影响。

一、生物科学的研究成果及发展

(一)基因组计划的实施

破译基因的遗传码,解开生命的奥秘是基因破译的主要目的。目前,科学研究人员对遗传图、物理图和转录图的制作工作已由相关的制作单位完成,这在理论上具有重大的进步意义的同时也具有重要的实践意义和很高的商业价值。2013年的1月中国科学家成功破译了小菜蛾基因组,历时三年的研究,终于得出了小菜蛾的基因组图谱,科学家指出,将进一步与国内外人员合作交流,在小菜蛾基因组的研发完成后,将继续开展研究与抗药性和食性生长发育密切相关的功能基因组学和遗传学,为小菜蛾的有效防御、持续控制提供科学依据。

(二)细胞全能技术的实施与应用

随着人类基因组图谱的进一步发展,更多的生物模式经重要的动植物基因组将不断被揭露。细胞全能技术是一项快速纯合创造新品种的先进技术。21世纪后,生物的起源、原始细胞的产生和新生物的形式与改造等重大理论问题在我国已经得到重大的发展。人类对生物生命本质的'认识将会进一步的提高,这对生物细胞全能技术的理论性和实践性的发展都将会产生重大的影响,对新品种作物的选育具有指导性因素。

(三)生物识别技术

生物识别技术是指依据人类自身所固有的生理或行为特征而进行识别的一种技术。目前,应用最为广泛的包括有:指纹识别、手掌几何学识别、声音识别、面部识别等。生物识别具有不易遗忘、防伪性能高、不易被盗、便于携带等特点,容易和电脑配套使用,从而增强在使用过程中的自动化管理,已广泛用于胜负、军队、银行等地。但生物识别技术中由于其中一部分技术含量较高,现在还处于试验阶段。

二、生物科学的应用

(一)农业领域的生物科学技术

20世纪以来,在生物科学领域,分子生物学的诞生及现代生物技术的兴起已然成为人类社会进步最伟大的事件之一。20世纪末21世纪初,对基因组学的突破性研究推动了生物技术进入迅猛发展的阶段。动植物和微生物技术在农业领域的发展已对农业起到了极大的推动作用。不仅如此,转基因技术的推广应用使得农业得到了相应的发展。同时,抗病虫、除草剂的使用推进了转基因棉花、玉米、花生、大豆等的商业化发展。现代分子生物学与传统的动植物育种学催生了新型的分子育种学。

(二)生物科学在医学上的应用

药品领域的开发对生物科学的运用已达到相对成熟的阶段。改革开放后,生物技术制药受到了相对高度的重视,为生物高新技术的发展投入了大量的人力财力,因此,我国生物技术制药得到了快速的发展,已达到国际水平。2013年7月,深圳华大基因研究院亚洲癌症研究组织合作完成干细胞癌基因研究项目,这是继乙肝病毒整合机制研究之后的又一项重要生物科学研究成果。通过对88例癌患者进行全基因组测序,发现了一些列与肝细胞癌发生发展相关的基因突变,找到了肝细胞癌发生的两条关键性途径,从而为日后肝细胞癌治疗法的药物开发奠定了基础。

三、生物科学对社会带来的影响

20世纪70年代以来,随着生物科学的发展,生物科学基础的研究取得了不断突破。我国的生物科学技术成果在世界范围内得到了公众认可。在工业化和商业化飞速发展的今天,生物技术具有了良好的发展环境。通过对社会各个领域的发展经验总结得出,生物科学技术的发展仍然面临着众多挑战。我国的科研管理部门应对高校或科研组的科研项目加大人力财力的扶持,鼓励更多的青年科学家、技术专家投身于生物科学的研究中,并为他们提供多学科的培训,使得多学科科学的发展能具有高度的综合性,从而推进多领域的融合,促进现代社会生物科学技术的革新与健康发展。

四、结束语

生物科学技术的研究是科学应用研究的源泉,随着科学技术的进步和多种学科的融合发展,生物科学逐渐从单一化发展为多层次、多方面的科学技术,由宏观逐步发展到微观的可操作性。生物科学的发展对人们的生产生活产生了重要影响,赢得了人们越来越多的关注。我国的生物技术在发展中不断突破,研究成果已遍布全世界,相信如此下去,将会赢得生物科学的巨大成果。加大生物科学技术的研究进程,促进现代生物科学技术的良性有利发展,以实现我国科学技术又快又好的发展。

参考文献:

[1]周宜君,张淑萍,杨林等.民族高校生物科学类综合性、研究型野外实习的探索与实践――以中央民族大学实验基地为个案[J].民族教育研究,2009,20(5):18-22.

[2]郝建华,卢祥云,韩曜平等.应用型本科生物科学专业人才培养方案的构建――以常熟理工学院生物科学(师范)专业为例[J].新课程研究(高等教育),2011,(3):14-16.

[3]赵格日乐图,苏亚拉图,哈斯巴根等.生物科学专业野外综合实习教学改革与实践――以内蒙古师范大学生物科学专业为例[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2011,24(5):148-151.

[4]李朝晖,周峰,华春等.高校生物科学专业人才培养方案的改革与实践――以南京晓庄学院生物科学专业为例[J].南京晓庄学院学报,2013,25(5):66-68.

[5]叶辉,丁斐,王兆慧等.特色专业与重点学科一体化建设实践与探索――以南通大学生物科学特色专业与生物学重点学科建设为例[J].安徽农业科学,2012,40(23):11885-11887.

格式

(一)题目

科学论文都有题目,不能“无题”。论文题目一般20字左右。题目大小应与内容符合,尽量不设副题,不用第1报、第2报之类。论文题目都用直叙口气,不用惊叹号或问号,也不能将科学论文题目写成广告语或新闻报道用语。

(二)署名

科学论文应该署真名和真实的工作单位。主要体现责任、成果归属并便于后人追踪研究。严格意义上的论文作者是指对选题、论证、查阅文献、方案设计、建立方法、实验操作、整理资料、归纳总结、撰写成文等全过程负责的人,应该是能解答论文的有关问题者。现在往往把参加工作的人全部列上,那就应该以贡献大小依次排列。论文署名应征得本人同意。学术指导人根据实际情况既可以列为论文作者,也可以一般致谢。行政领导人一般不署名。

(三)引言

是论文引人入胜之言,很重要,要写好。一段好的论文引言常能使读者明白你这份工作的发展历程和在这一研究方向中的位置。要写出论文立题依据、基础、背景、研究目的。要复习必要的文献、写明问题的发展。文字要简练。

(四)材料和方法

按规定如实写出实验对象、器材、动物和试剂及其规格,写出实验方法、指标、判断标准等,写出实验设计、分组、统计方法等。这些按杂志对论文投稿规定办即可。

(五)实验结果

应高度归纳,精心分析,合乎逻辑地铺述。应该去粗取精,去伪存真,但不能因不符合自己的意图而主观取舍,更不能弄虚作假。只有在技术不熟练或仪器不稳定时期所得的数据、在技术故障或操作错误时所得的数据和不符合实验条件时所得的数据才能废弃不用。而且必须在发现问题当时就在原始记录上注明原因,不能在总结处理时因不合常态而任意剔除。废弃这类数据时应将在同样条件下、同一时期的实验数据一并废弃,不能只废弃不合己意者。实验结果的整理应紧扣主题,删繁就简,有些数据不一定适合于这一篇论文,可留作它用,不要硬行拼凑到一篇论文中。论文行文应尽量采用专业术语。能用表的不要用图,可以不用图表的最好不要用图表,以免多占篇幅,增加排版困难。文、表、图互不重复。实验中的偶然现象和意外变故等特殊情况应作必要的交代,不要随意丢弃。

(六)讨论

是论文中比较重要,也是比较难写的一部分。应统观全局,抓住主要的有争议问题,从感性认识提高到理性认识进行论说。要对实验结果作出分析、推理,而不要重复叙述实验结果。应着重对国内外相关文献中的结果与观点作出讨论,表明自己的观点,尤其不应回避相对立的观点。论文的讨论中可以提出假设,提出本题的发展设想,但分寸应该恰当,不能写成“科幻”或“畅想”。

(七)结语或结论

论文的结语应写出明确可靠的结果,写出确凿的结论。论文的文字应简洁,可逐条写出。不要用“小结”之类含糊其辞的词。

(八)参考义献

这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分。列出论文参考文献的目的是让读者了解论文研究命题的来龙去脉,便于查找,同时也是尊重前人劳动,对自己的工作有准确的定位。因此这里既有技术问题,也有科学道德问题。一篇论文中几乎自始至终都有需要引用参考文献之处。如论文引言中应引上对本题最重要、最直接有关的文献;在方法中应引上所采用或借鉴的方法;在结果中有时要引上与文献对比的资料;在讨论中更应引上与论文有关的各种支持的或有矛盾的结果或观点等。一切粗心大意,不查文献;故意不引,自鸣创新;贬低别人,抬高自己;避重就轻,故作姿态的做法都是错误的。而这种现象现在在很多论文中还是时有所见的,这应该看成是利研工作者的大忌。其中,不查文献、漏掉重要文献、故意不引别人文献或有意贬损别人工作等错误是比较明显、容易发现的。有些做法则比较隐蔽,如将该引在引言中的,把它引到讨论中。这就将原本是你论文的基础或先导,放到和你论文平起平坐的位置。又如科研工作总是逐渐深人发展的,你的工作总是在前人工作基石出上发展起来做成的。正确的写法应是,某年某人对本题做出了什么结果,某年某人在这基础上又做出了什么结果,现在我在他们基础上完成了这一研究。这是实事求是的态度,这样表述丝毫无损于你的贡献。有些论文作者却不这样表述,而是说,某年某人做过本题没有做成,某年某人又做过本题仍没有做成,现在我做成了。这就不是实事求是的态度。这样有时可以糊弄一些不明真相的外行人,但只需内行人一戳,纸老虎就破,结果弄巧成拙,丧失信誉。这种现象在现实生活中还是不少见的。

(九)致谢

论文的指导者、技术协助者、提供特殊试剂或器材者、经费资助者和提出过重要建议者都属于致谢对象。论文致谢应该是真诚的、实在的,不要庸俗化。不要泛泛地致谢、不要只谢教授不谢旁人。写论文致谢前应征得被致谢者的同意,不能拉大旗作虎皮。

(十)摘要或提要

以200字左右简要地概括论文全文。常放篇首。论文摘要需精心撰写,有吸引力。要让读者看了论文摘要就像看到了论文的缩影,或者看了论文摘要就想继续看论文的有关部分。此外,还应给出几个关键词,关键词应写出真正关键的学术词汇,不要硬凑一般性用词。

生物识别技术的论文参考文献

指纹识别技术是生物测量学技术中较为成熟、应用较多的一种,它是一种利用人的指纹进行计算机自动识别的综合...这里的指纹识别技术是指利用计算机进行的指纹自动识别技术,它是一项综合技术,其研究发展涉及到多个前沿及边缘科学...当...基于Nios II的自动指纹识别系统设计摘要: 介绍基于Nios II处理器的嵌入式自动指纹识别系统的实现方法;具体说明自动指纹识别系统的基本原理、系统总体结构、硬件结构设计、用户自定义指令的设计,以及指纹识别算法的处理流程和实现方法。关键词: 嵌入式 指纹识别 Nios II 定制指令引 言指纹识别作为生物特征识别的一种,在身份识别上有着其他手段不可比拟的优越性:人的指纹具有唯一性和稳定性的特点;随着指纹传感器性能的提高和价格的降低,指纹的采集相对容易;指纹的识别算法已经较为成熟。由于指纹识别的诸多优点,指纹识别技术已经逐渐走入民用市场,并应用到许多嵌入式设备中。目前的嵌入式处理器种类繁多。Altera公司的Nios II处理器是用于可编程逻辑器件的可配置的软核处理器,与Altera的低成本的Cyclone FPGA组合,具有很高的性能价格比。本系统采用Nios II和Cyclone EP1C20嵌入式系统开发板,以及Veridicom公司的FPS200指纹传感器芯片,实现了一个嵌入式自动指纹识别系统。1 总体设计及系统架构本系统有两大功能:指纹登记和指纹比对。指纹登记主要包括指纹采集、指纹图像预处理、特征点提取、特征模板存储和输出显示;指纹比对的前三步与指纹登记相同,但在特征点提取后,是将生成的特征模板与存储在指纹特征模板库中的特征模板进行特征匹配,最后输出显示匹配结果。自动指纹识别系统的基本原理框图如图1所示。本系统在结构上分为三层:系统硬件平台、操作系统和指纹识别算法。系统层次结构如图2所示。图1自动指纹识别的基本原理框图图2系统层次最底层——系统硬件平台,是系统的物理基础,提供软件的运行平台和通信接口。系统的硬件平台在Altera的Nios II Cyclone嵌入式系统开发板上实现,指纹传感器采用美国Veridicom公司的FPS200。FPS200可输出大小为256×300像素、分辨率为500 dpi的灰度图像。第二层是操作系统,采用μC/OSII。μC/OSII是一个基于抢占式的实时多任务内核,可固化、可剪裁、具有高稳定性和可靠性。这一层提供任务调度以及接口驱动,同时,通过硬件中断来实现系统对外界的通信请求的实时响应,如对指纹采集的控制、对串口通信的控制等。这种方式可以提高系统的运行效率。最上层是指纹识别核心算法的实现。该算法高效地对采集到的指纹进行处理和匹配。采用C语言在Nios II的集成开发环境(IDE)中实现。2 系统硬件的设计与实现 Nios II嵌入式软核处理器简介Nios II嵌入式处理器是Altera公司于2004年6月推出的第二代用于可编程逻辑器件的可配置的软核处理器,性能超过200 DMIPS。Nios II是基于哈佛结构的RISC通用嵌入式处理器软核,能与用户逻辑相结合,编程至Altera的FPGA中。处理器具有32位指令集,32位数据通道和可配置的指令以及数据缓冲。它特别为可编程逻辑进行了优化设计,也为可编程单芯片系统(SoPC)设计了一套综合解决方案。Nios II处理器系列包括三种内核:一种是高性能的内核(Nios II/f);一种是低成本内核(Nios II/e);一种是性能/成本折中的标准内核(Nios II/s),是前两种的平衡。本系统采用标准内核。Nios II 处理器支持256 个具有固定或可变时钟周期操作的定制指令;允许Nios II设计人员利用扩展CPU指令集,通过提升那些对时间敏感的应用软件的运行速度,来提高系统性能。 硬件平台结构系统的硬件平台结构如图3所示。图3系统硬件平台结构本系统使用FPS200指纹传感器获取指纹图像。FPS200是电容式固态指纹传感器,采用CMOS技术,获取的图像为256×300像素,分辨率为500 dpi。该传感器提供三种接口方式:8位微机总线接口、集成USB全速接口和集成SPI接口。本系统采用集成SPI接口。指纹采集的程序流程是:首先初始化FPS200的各个寄存器,主要是放电电流寄存器(DCR)、放电时间寄存器(DTR)和增益控制寄存器(PGC)的设置;然后查询等待,指纹被FPS200采集进入数据寄存器后,通过DMA存入内存。由于从指纹传感器采集到的指纹图像数据在80 KB左右,以DMA方式存入片内RAM。Nios II对指纹图像数据进行处理后,生成指纹特征模板,在指纹登记模式下,存入片外Flash中;在指纹比对模式下,与存储在Flash中的特征模板进行匹配,处理结果通过LCD和七段LED显示器输出显示。本系统的硬件平台主要是在Altera的Nios II Cyclone嵌入式开发板上实现,选用Altera的Cyclone版本的Nios II开发套件,包括Nios II处理器、标准外围设备库、集成了SoPC Builder系统设计工具的QuartusII开发软件等。系统的主要组件Nios II的标准内核、片内存储器、SPI、UART、DMA控制器、并行I/O接口、Avalon总线、定时器等都集成在一块Altera的Cyclone FPGA芯片上,使用SoPC Builder来配置生成片上系统。SoPC Builder是功能强大的基于图形界面的片上系统定义和定制工具。SoPC Builder库中包括处理器和大量的IP核及外设。根据应用的需要,本系统选用Nios II Processor、On�Chip�Memory、Flash Memory(Common Flash Interface)、SPI、JTAG UART、DMA、Interval timer、LCD PIO、Seven Segment PIO、Avalon Tri�State Bridge等模块。对这些模块配置完成后,使用SoPC Builder进行系统生成。SOPC Builder自动产生每个模块的HDL文件,同时自动产生一些必要的仲裁逻辑来协调系统中各部件的工作。 使用Nios II的定制指令提高系统性能使用Nios II的定制指令,可以将一个复杂的标准指令序列简化为一个用硬件实现的单一指令,从而简化系统软件设计并加快系统运行速度。Nios II的定制指令是与CPU的数据通路中的ALU相连的用户逻辑块。其基本操作是,接收从dataa和/或datab端口输入的数据,经过定制指令逻辑的处理,将结果输出到result端口。在指纹识别算法中,对指纹图像的处理数据运算量大,循环数目多;而Nios II的定制指令个数已增加到256个,可以使用定制指令完成许多循环内的数据处理,从而加速数据处理的速度。在对指纹图像的处理中,频繁地用到坐标转换,将图像的二维坐标转换为一维的存储地址;通过定制指令来完成坐标的转换,用一组易于用硬件实现的位移和加法运算替代乘加运算,可将转换时间缩短1/3。在方向图计算中,要进行离散反正切变换,使用优化过的用硬件实现的定制指令来替代C语言中的atan函数,更可以将变换时间缩短到原来的1/1000。定制指令逻辑和Nios II的连接在SoPC Builder中完成。Nios II CPU配置向导提供了一个可添加256条定制指令的图形用户界面,在该界面中导入设计文件,设置定制指令名,并分配定制指令所需的CPU时钟周期数目。系统生成时,Nios II IDE为每条用户指令产生一个在系统头文件中定义的宏,可以在C或C++应用程序代码中直接调用这个宏。3 系统软件的设计与实现本系统的指纹图像处理及识别算法采用C语言在Nios II IDE中实现。指纹识别算法的流程如图4所示。图4指纹识别算法流程背景分离是将指纹区与背景分离,从而避免在没有有效信息的区域进行特征提取,加速后续处理的速度,提高指纹特征提取和匹配的精度。采用标准差阈值跟踪法,图像指纹部分由黑白相间的纹理组成,灰度变化大,因而标准差较大;而背景部分灰度分布较为平坦,标准差较小。将指纹图像分块,计算每个小块的标准差。若大于某一阈值(本文取20),则该小块中的所有像素点为前景;否则,为背景。方向图是用纹线的方向来表示原来的纹线。本文采用块方向图,将源指纹图像分成小块,使用基于梯度值的方向场计算方法,计算出每个小块的脊线方向。图像增强的目的是改善图像质量,恢复脊线原来的结构;采用方向滤波,设计一个水平模板,根据计算出的方向图,在每个小块中将水平模板旋转到所需要的方向进行滤波。图像的二值化是将脊线与背景分离,将指纹图像从灰度图像转换为二值图像。二值化后的图像经过细化,得到纹线的骨架图像。细化采用迭代的方法,使用Zhang�Suen并行细化算法,可对二值图像并行处理。特征提取阶段,选择脊线端点和分叉点作为特征点,记录每一个特征点的类型、位置和方向信息,从而得到指纹的特征点集。但由于在指纹扫描和预处理阶段会引入噪声,产生大量伪特征点,因此需要进行伪特征点的去除。去除伪特征点后的特征点集作为特征模板保存。特征匹配阶段采用基于特征点的匹配算法,通过平移和旋转变换实现特征点的大致对齐重合,计算坐标变换后两个模板中的特征点的距离和角度。如果小于某一阈值(本文的距离和角度阈值分别取5个像素和10°),则认为是一对匹配的特征点。计算得出所有匹配的特征点对后,计算匹配的特征点占模板中所有特征点的百分比S。根据系统的拒识率(FRR)和误识率(FAR)要求设置阈值TS。如果S大于或等于阈值TS,则认为是同一指纹;否则,匹配失败。结语本文提出了一种基于Nios II嵌入式处理器软核的自动指纹识别系统实现方法。使用Altera的Cyclone FPGA实现,且具有开发周期短、成本低等特点;同时,采用Nios II的定制指令来提高系统性能,利用硬件实现算法速度快的优点,使以Nios II处理器为核心的系统能够快速地完成大量数据处理。参考文献1 Frank Vahid,等. 嵌入式系统设计.骆丽等译. 北京:北京航空航天大学出版社, 20042 任爱锋,等.基于FPGA的嵌入式系统设计.西安:西安电子工业大学出版社, 20043 Nios II Custom Instruction User Guide. Vizcaya P, Gerhardt L. A nonlinear orientation model for global description of fingerprints. Pattern Recognition, v. 29, no. 75 柴晓光,等.民用指纹识别技术.北京:人民邮电出版社,2004

随着计算机 网络技术 的快速发展,其已经在各个领域得到了广泛的应用,取得了较好的成果。下面是我为大家整理的计算机网络安全与防范论文,供大家参考。

浅析计算机网络安全与防范

摘要:伴随着我国科技技术的不断进步,计算机技术也随之得到了长足的进步,计算机网络技术的应用在广度和深度上均在不断突破。然而,计算机网络在给人们生活带来便利的同时,其应用的安全性的风险也在逐渐扩大。 文章 首先分析了我国计算机网路技术的应用现状,重点阐述了计算机网路安全性的影响因素,并提出了若干应对计算机网络安全风险的防范 措施 。

关键词:计算机网络;网路安全;防范措施;计算机病毒

近年来,计算机网路已经逐渐成为人们生活的重要组成部分,然而,人们在享受计算机网路带来的便捷的同时,对计算机网路安全却往往重视不够,计算机网路安全隐患带来的事故也时有发生。因此,研究计算机网路安全的影响因素和防范措施是十分必要的。基于此目的,笔者就计算机网路安全和防范进行了深入探讨。

1我国计算机网络安全的现状

所谓计算机网络安全,即指利用网络管理控制和技术措施,确保数据信息在一个网络环境里的完整性、可使用性和保密性能够受到保护。计算机网络安全主要包含如下两个方面“’:第一,逻辑安全,即指信息的可用性、保密性和完整性等方面的安全;第二,物理安全,即指系统设备及其相关的设施能够受到物理保护,不受破坏。当前,已进入了信息化时代,计算机网路得到了飞速的发展,但是计算机网路安全隐患也同时出现了阶梯式增长的态势。我国计算机网路技术起步较慢,但是发展速度惊人,网路监管不力、计算机病毒入侵等原因导致了我国计算机网路安全面临着极为严峻的考验。计算机网路安全出现故障,病毒入侵个人网路之后,会导致整个计算机网路出现崩溃,个人隐私的泄露将导致个人安全出现潜在风险。尤其需要指出的是,政府机关的计算机网路一旦被入侵后,国家机密文件将有可能被泄露和篡改,这给国家安全带来了极为恶劣的安全隐患。

2计算机网路安全的影响因素

黑客入侵

黑客入侵是当前我国计算机网路安全中威胁性最大的影响因素。计算机网路黑客发现计算机网路本身存在的漏洞后,机会迅速入侵至计算机网路系统中,使得计算机网路系统的数据资料被泄露甚至篡改。通常情况下,计算机黑客均带有较强的入侵目的性,以在不破坏计算机网路系统的前提下窃取所需的计算机数据信息,在黑客入侵计算机网路系统时,均会对其网路漏洞进行综合分析,并采取有针对性和目的性的手段入侵计算机数据库。黑客入侵过程主要分为以下两种:第一,听过破译计算机网路数据,非常篡改计算机相关数据,严重时会破坏计算机网路从而导致整个计算机网路瘫痪无法运行,造成极为恶劣的影响;第二针对计算机网路存在的漏洞采取入侵设备或者搭线等手段,窃取所需的计算机的机密数据和文件信息。

垃圾邮件

垃圾邮件是当前我国计算机网路存在安全隐患的一个重要因素,尤其以原始轰炸式邮件对计算机网路造成的安全影响更为明显。相比于计算机病毒,垃圾邮件不具备其蔓延性特点,而相比于黑客入侵,则不具备其潜在性的显著特征。邮件具有公开性的特点,这为垃圾邮件存在的运行提供了极为便利的土壤,垃圾邮件大多是在公开邮件中掺入垃圾邮件并将其发送至目的计算机网络中。通常而言,垃圾邮件具有较大的发送量,且具有可持续发送的特点,使得计算机用户被动接收,而当计算机用户接收并打开这些邮件后,其计算机网路系统则迅速面临着潜在威胁,导致计算机控制和运行受到入侵者的控制,最终导致个人机密数据和信息的泄露,给计算机使用者的个人安全和隐私带来了严重威胁。

病毒入侵

病毒入侵是当前我国最普通一种的计算机网路安全影响因素。其运行原理为:通过以恶意程序为入侵载体,并利用代码表示进行迅速扩散,对整个计算机系统造成恶意破坏,严重时甚至会导致整个计算机系统出现崩溃。病毒入侵虽然表面上的威胁性较小,但是软件安装之后会影响计算机网络的整体程序代码,从而给其他软件的安全性带来潜在威胁。计算机病毒具有非常高的潜伏性,彻底清除极难实现,黑蜘蛛就是我们熟知的计算机网路病毒的典型代表。

3计算机网路安全的有效防范措施

为有效应对我国计算机普遍存在的安全隐患,应及时采取有效措施进行防范,笔者通过查阅国内外的计算机网路安全实例,可知当前网路安全的防范措施主要有以下几种。

安装网络防火墙

防火墙技术工作原理主要是基于计算机网络IP地址而开展的。其通过对计算机软件和硬件系统分别进行有效设置,使得计算机可以对信息进行有效的拦截和过滤,这是计算机网路安全中的基础保护措施。因此,为应对计算机网路安全带来的各种潜在威胁,使用者应在安全的计算机软件配置基础上,安装高级网路防火墙,减少计算机功能出现的漏洞,从而尽可能的提高计算机网路的安全可靠性,此外,为实现网路防火墙对信息的有效过滤,防火墙应对由不安全访问导致的网路异常运行迅速进行拦截,从而确保整个计算机网路的安全性。

使用计算机网络加密技术

当前,计算机网路加密技术给整个计算机网路系统提供了有效的隔离屏障,使得计算机用户的数据和信息能够得到有效保护。网路加密技术的主要工作原理为:利用技术手段把重要的数据变为乱码加密传送,到达目的地后在采用一定的手段进行解密。网络加密技术针对入侵者可以建立有效的预警机制,即计算机网路一旦收到被恶意入侵的信号时,网路加密系统即会迅速对这些恶意攻击者进行驱除,从而确保计算机网路的安全。当前常用的计算机网路安全加密技术主要分为两种:第一,私钥加密,即在原有的密匙基础上增加私人密匙,其不会受到地点等因素的限制,在计算机系统中的硬件和软件系统中均交易实现;第二,公钥加密,主要用于计算机网路使用较为密集的场所,运行速度相对较慢,主要包括加密密匙和解密密匙两种。

安装防病毒软件

计算机网路防病毒技术主要指的是针对计算机病毒的入侵,采用单机防病毒软件或者网络防病毒软件等形式进行计算机网路病毒的有效防护。其中,单机防病毒软件或者网络防病毒软件各有其侧重点,前者主要是分析不处于本地工作的两台计算机网路系统之间的信息传送,对可能存在的病毒进行全面检查,清楚入侵的恶意病毒,而后者主要是针对网络访问中存在的网络自身病毒。当计算机网路处于访问环节时,网络病毒出现后,防毒软件一旦检测到之后,会即刻对其进行清除。实践 经验 表明,通过安装有效的防毒软件,并和其他防范措施进行结合,可很大程度上提高计算机网路的保护效果。例如,甲和乙进行加密通信方式进行通信,甲采用加密密钥将信息进行加密后发送至B,而为确保信息在网路传输中的安全性,即可采取网路加密技术,对传输的信息进行加密保护,使得传统的数字签名也能在网络传输中得到应用。

使用正版软件

众所周知,正版软件价格较为昂贵,但是相较于盗版软件,其在使用过程中具有较高的软件性能,对病毒的防御能力也较高。从根本上说,盗版软件是对正版软件的知识产权的损害,是显而易见的违法行为,因此,为提高计算机网路安全,计算机用户应尽可能的使用正版软件。

建立计算机网路法制管理机制

为提高计算机网路安全,建立完善的计算机网路法制管理机制是十分必要的。通过相关网路法律法规的制定和不断完善,形成具有公众监督、行业自律和行政监管等多种功能为一体的网路管理机制,不断加强计算机网路的通信安全,规范网路信息传播行为,尽可能的减少不符合相关法律法规的信息传播。与此同时,通过采取不同形式为计算机使用者普及网路安全的基础知识,增强网路安全防范意识。

强化计算机网路安全管理

为加强计算机网路安全管理,应积极构建安全有效的计算机网路安全管理。首先,应不断完善管理制度,制度切实可行的责任机制。其次,针对重要信息,务必做好有效的防火措施,并与计算机软件和硬件系统相结合,建立完善的计算机网路信息管理系统,确保计算机网路的安全运行。

4结语

计算机网路在人们日常生活中的应用范围和深度均得到了长足的发展,然而,计算机网路的发展带来的安全问题也极大的困扰着计算机客户。因此,不断研究计算机网路安全影响因素,通过采取安装网络防火墙、使用计算机网络加密技术、安装防病毒软件、使用正版软件、建立计算机网路法制管理机制和强化计算机网路安全管理等有效措施,最大限度上确保计算机网路的安全高效运行。

计算机网络安全与防范技术

随着网络的发展,人们越来越多地体会到了网络的便捷实用,尤其是因特网(Internet)已成为全球规模最大、信息资源最丰富的计算机网络,它所具有的开放性、全球性、低成本和高效率的特点使我们从中受益。然而,我们也越来越多地感受到网络所对我们造成的破坏,对我们的信息所造成的威胁,计算机网络安全已成为了一个严肃的、不容忽视的问题。如何使计算机网络系统的硬件、软件,以及其系统中的数据受到保护,不受偶然的因素或者恶意的攻击而遭到破坏、更改、泄露,确保系统能连续、可靠、正常地运行,网络服务不中断?本文从计算机安全的概念,网络安全的现状,以及防范的技术手段等方面进行探讨。

一、计算机网络安全的概念

“计算机安全”在国际标准化组织(ISO)中的定义是:“为数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄漏。”

这个定义包含物理安全、逻辑安全、 操作系统 安全、网络传输安全四个方面的内容。其中物理安全是指用来保护计算机硬件和存储介质的装置和工作程序。物理安全包括防盗、防火、防静电、防雷击和防电磁泄漏等内容。逻辑安全可理解为信息安全,是指信息的保密、完整和可用。操作 系统安全 指操作系统能区分用户,防止他们相互干扰,不允许一个用户修改由另一个账户产生的数据。网络传输安全则指用来保护计算机和联网资源不被非授权使用来认证数据的保密性和完整性,以及各通信的可信赖性。如基于互联网的电子商务就依赖并广泛采用通信安全服务。

二、计算机网络安全现状

计算机网络技术所具有的复杂性和多样性的特点,使得计算机网络安全成为一个需要不断更新、提高的课题。

1.网络安全面临的威胁。

主要有物理威胁、系统漏洞、身份鉴别威胁、线缆连接威胁和有害程序威胁等几类。物理威胁如偷窃、废物搜寻、间谍行为、身份识别错误等;系统漏洞如不安全服务、配置被更改、初始化不一致、乘虚而入等。身份鉴别威胁如算法考虑不周、内部泄漏口令、口令解除和口令圈套等;线缆连接威胁则有拨号进入、冒名顶替、窃听等;有害程序则主要是病毒、特洛伊木马、代码炸弹、错误的更新或下载。

2.面临威胁的主要原因。

网络安全管理缺少认证,容易被其他人员滥用,人为造成网络安全隐患。

现有操作系统中设计的网络系统不规范、不合理、缺乏安全考虑,均在不同程度上存在网络漏洞,黑客很容易利用漏洞侵入系统,影响用户。

由于技术上的可实现性、经济上的可行性和操作上的可执行性,缺少对整个网络的安全防护性能作出科学、准确的分析评估与保障实施的安全策略。

计算机病毒会导致计算机系统瘫痪、信息严重破坏甚至被盗取,降低网络效率。越来越多的计算机病毒活跃在计算机网络上,给我们的正常工作造成威胁。

黑客的攻击种类繁多,且许多攻击是致命的,攻击源集中,攻击手段灵活。尤其是黑客手段和计算机病毒技术结合日渐紧密,用病毒进入黑客无法到达的私有网络空间盗取机密信息或为黑客安装后门,攻击后果更为严重。

三、计算机网络安全的防范措施

1.加强内部网络管理,提高防范意识。

在网络上管理方式是十分关键的,不仅关系到网络维护管理的效率和质量,而且涉及网络的安全性。安装好的杀毒软件能在几分钟内轻松地安装到组织里的每一个NT服务器上,并可下载和散布到所有的目的机器上,由网络管理员集中设置和管理,它会与操作系统及 其它 安全措施紧密地结合在一起,成为网络安全管理的一部分,并且自动提供最佳的网络病毒防御措施。在网络前端进行杀毒,可保证整个网络的安全畅通。

2.网络防火墙技术。

防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备。防火墙对两个或多个网络之间传输的数据包如链接方式按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许,并监视网络运行状态。防火墙是目前保护网络免遭黑客袭击的有效手段。

将防火墙技术和数据加密传输技术结合使用并发展,进行多方位的扫描监控、对后门 渠道 的管理、防止受病毒感染的软件和文件的传输等许多问题将得到妥善解决。未来防火墙技术会全面考虑网络的安全、操作系统的安全、应用程序的安全、用户的安全、数据的安全五者综合应用。在产品及其功能上,将摆脱目前 对子 网或内部网管理方式的依赖,向远程上网集中管理方式发展,并逐渐具备强大的病毒扫除功能;适应IP加密的需求,开发新型安全协议,建立专用网();推广单向防火墙;增强对网络攻击的检测和预警功能;完善安全管理工具,特别是可疑活动的日志分析工具,这是新一代防火墙在编程技术上的革新。

3.安全加密技术。

安全加密技术由完善的对称加密和非对称加密技术组成,在网络安全中发挥重要的作用。

对称加密是常规的以口令为基础的技术,加密运算与解密运算使用同样的密钥。

不对称加密,即“公开密钥密码体制”,其中加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,谁都可以用,称为“公开密钥”,解密密钥只有解密人自己知道,称为“秘密密钥”。

4.生物识别技术。

生物识别技术是一种集光学、传感技术、超声波扫描和计算机技术于一身的第三代身份验证技术,是一种更加便捷、先进的信息安全技术。

生物识别技术是依靠人体的身体特征如指纹、声音、面孔、视网膜、掌纹、骨架等来进行身份验证的一种解决方案,由于人体具有不可复制的特性,这一技术的安全系数较传统意义上的身份验证机制有很大的提高。尤其是指纹识别技术凭借其无可比拟的唯一性、稳定性、再生性而发展迅速。

自动指纹识别系统(AFIS)诞生于20世纪60年代,是一套成功的身份鉴别系统,也是未来生物识别技术的主流之一。它通过相应设备获取指纹的数字图像存贮到计算机系统中,再通过滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征,最后使用复杂的匹配算法对指纹特征进行匹配。时下,有关指纹自动识别的研究已进入了成熟的阶段。随着指纹识别产品的不断开发和生产,未来该项技术的应用将进入民用市场,服务大众。

网络安全涉及技术、管理、使用等方方面面,不但包括信息系统本身的安全,而且有物理的和逻辑的技术措施。而且,随着网络的发展,新的不安全威胁会不断出现,安全的技术也因此不断更新,只要有明晰的安全策略和完善的防范技术,必能完好、实时地保证信息的完整性和确证性,确保网络安全。

参考文献:

[1]顾巧论,贾春福.计算机网络安全[M].北京清华大学出版社,2008.

[2]吴诗豪.计算机网络安全性研究[J].管理观察,2009.

试论计算机网络安全与防范

摘要:随着计算机技术的发展以及网络的普及,计算机已经成为人们工作和生活中比较重要的产品,计算机在给人们带来便捷的同时,网络安全问题也越来越引起人们的重视,网络安全问题日趋严峻,如网络数据窃密、病毒攻击、黑客侵袭等网络安全隐患影响着人们安全使用电脑,因此,加强网络安全防范,完善安全防护策略,已经成为计算机网络信息管理者与使用者都必须重视的一个问题,本文简要介绍了加强网络安全的重要性,同时分析了网络安全面临的一些问题,并提出了相应的防范措施。

关键词:计算机网络 网络安全 防范措施

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)01-0164-01

计算机网络不仅方便了人们的工作和学习,也丰富了人们的业余生活,随着计算机网络的发展以及网络体系日渐强大,计算机已经影响着人们工作和生活的方方面面,因此,来自互联网的网络安全威胁也给人们的工作和生活带来了许多的不安全因素,不管是在广域网中还是在局域网中,网络的安全问题都必须高度重视,诸多的安全因素威胁着人们的网络,网络犯罪、黑客攻击、病毒侵袭等自然和人为的影响因素近年来迅速增长,网络安全问题日趋严峻。所以,加强安全防范,确保网络安全是必须重视和解决的一个问题。

1 网络安全的重要性

随着信息技术的发展,计算机网络已的经被广泛应用,但是,网络安全问题日趋严峻,计算机用户上网不同程度的攻击和破坏计算机数据问题经常发生,现如今,我国许多的金融机构也经常遇到网络安全问题,由于网络安全问题带来的经济损失高达数亿元,网络安全问题也威胁着许多的企业和个人的经济利益,造成企业重要数据的丢失和重要文件的丢失,给企业或者个人带来不可估量的经济损失。因此,无论是企业还是个人,都必须高度重视计算机网络安全问题,要采取有效地安全防范措施,以确保网络信息安全。

2 网络安全面临的一些问题

病毒的侵袭

计算机病毒是指病毒编制者在计算机程序中人为编制并插入破坏计算机功能的破坏数据,导致计算机受病毒感染后,影响其使用功能,并造成网络瘫痪计算机病毒具有隐蔽性、传染性、寄生性、潜伏性、破坏性的特点。同时,计算机病毒又像生物病毒一样有独特的复制能力,病毒危害计算机的现象最为普遍,它是网络安全的头号大敌。它传播速度快,危害性大,并且计算机病毒种类繁多,特别是网络传播的病毒,对计算机网络破坏性更强,计算机病毒在网络上传播后,不但会直接导致计算机使用者网络瘫痪,而且可以破坏计算机主板、硬盘、 显示器 等,是计算机使用者面临最头痛的问题之一,所以,提高对计算机病毒的防范,确保网络安全刻不容缓。

网络黑客攻击

网络黑客攻击主要是指在未经许可的情况下,攻击者通过Internet网络,运用特殊技术非法访问计算机用户,登录到他人的网络服务器,破坏和攻击用户网络,在网络上,黑客的攻击动机决定其危害性;黑客的攻击手段有许多种,其中包括在Cookie中 种植 病毒、夹杂黑客代码、隐藏指令、制造缓冲区溢出、取得网站的控制权等,其中,黑客最常用的攻击手段是特洛伊木马程序技术。有些黑客攻击计算机用户只是出于好奇,目的是窥探用户的秘密,对计算机用户系统不进行破坏,有些黑客非法侵入计算机用户之后,恶意纂改用户目标网页和内容,想法设法攻击、报复计算机用户,迫使计算机用户网络瘫痪。还有一些黑客攻击计算机用户主要是为了窃取计算机系统中重要数据,或者毁坏、删除、纂改用户数据。这种黑客直接威胁到国家、集体以及个人的计算机数据安全,损害集体和个人利益,如窃取国家机密、企业重要经济数据以及个人重要的信息,从事恶意攻击和破坏,进行网络勒索和,非法盗用他人银行账号密码,进而将他人网上银行存款提取。由此可见,网络黑客攻击破坏后果严重,会带来不堪设想的后果。

3 防范计算机网络安全的有效措施

加强病毒防护以及移动存储介质的安全管理

计算病毒传播速度快,危害性大,可以说无孔不入,预防计算机病毒是首要解决的一个问题。首先:计算机使用单位中心机房服务器要部署全方位、多层次的防毒、杀毒软件,并且要做好定期或不定期的自动在线升级,以避免计算机网络受病毒的侵袭;访问内、外网客户端要严格区分,做好机房设备的检查以及网络维护工作,对于各项重要数据要定期做好备份以及异地储存工作。在接受网络传输、邮件附件以及其他文件的时候,要在接受之前进行病毒扫描,扫描病毒可以使用常见的杀毒软件如:卡巴斯基,瑞星杀毒、360杀毒等。其次,加强移动存储介质的管理,企事业单位要制定严格的《移动存储介质管理制度》,登记所有的移动存储介质,严格控制外来病毒的入侵以及内部利用网络发生泄密事件。计算机要设置密码长度不得少于8位的开机密码,并加强密码保护和管理。

防黑客技术

随着互联网的广泛应用,网络黑客攻击案例越来越多,黑客的攻击给国家、企业和个人带来了不同程度上危害和损失,其影响极其恶劣。因此,为了有效的预防黑客的攻击,人们采取了不同的预防措施和 方法 。首先,采用防火墙技术,控制网络的访问权限,通过限制访问和对网络隔离有效避免黑客的攻击。其次,还可以采用数据加密技术,加密系统中所有数据,使之成为密文,结合权限管理,采用智能卡、生物特征识别认证技术、智能密码钥匙等,只有被授权者才能够了解其内容,即使攻击者截获数据,数据的内容也无法了解,这样可以有效保证系统信息资源的安全。防范信息被窃取,数据加密技术作用非常重大。还有,要注意对电脑进行全方位的漏洞扫描及修复,定期检查系统是否有漏洞,否则黑客借助于电脑漏洞就可能远程控制电脑,漏洞扫描对于计算机网络安全,抵御外部网络黑客入侵也是非常必要的。

4 结语

综上所述,网络安全与防范是一个系统化工程,我们要根据系统的安全需求制定有效的安全防范措施,要结合各种安全技术解决这些安全问题,定期对网络系统进行维护,经常查杀病毒,严防黑客侵入计算机网络,以保障网络安全有效运行。

参考文献

[1]鲁立,龚涛.计算机网络安全.ISBN:9787111335054,机械工业出版社,.

[2]张炜,许研.计算机网络技术.(高职高专“十二五”规划教材)ISBN:9787505893054,经济科学出版社,.

[3]满昌勇,计算机网络基础.ISBN:9787302216834,清华大学出版社,2010年02月.

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各种生物识别技术发展概况 所有生物识别设备都需要进行不断地完善才能更加精确和可靠,由于生物识别技术已经被广泛接受,因此它将进入到我们生活的更多领域中。 生物识别技术和智能卡的结合,使得这两项技术的发展有了长足进步,希望在不久的将来,人们能够在生物识别技术标准上达成共识,使得众多厂家的录入技术能够在同样的系统配置下得到运用。手指扫描技术 手指扫描技术大体可分为两类:确认(identification)系统,例如afis(自动指纹确认系统)和核对(verification)系统。手指扫描系统都是以人类指纹的唯一性特征为基础的。手指的唯一性特征包括涡、拱、环、脊断点和脊分岔的特征。 核对系统是拾取一个手指的平面图象来完成一对一的核对,核对能够在几秒中之内完成。 afis的运用主要有两个方面:刑侦和民用。刑侦afis拾取十个手指的一组图象。这组图象能够为刑侦调查提供更多的数据。此系统是在一些罪犯尽量避免留下指纹的情况下用来获得罪犯指纹信息的专门设备。民用afis的应用是拾取一些手指的平面图象,afis能在几秒中之内完成一对多的检索。实际检索的时间因指纹数据库的大小而不同。 手指扫描录入设备有三类。现有afis仅使用光学录入头。在核对系统中三类设备都有应用。光学录入技术 光学录入技术是最成熟也是最古老的指纹录入技术,只要将手指放在一个台板(通常是用加膜的玻璃制成)上,就能完成手指图象的录入。在过去几年中,这种设备已经变地越来越小,价格也越来越便宜了。光学录入设备的生产厂家大约有50家·超声波录入技术 虽然超声波技术已经存在多年,但它的应用范围始终不是十分广泛。手指在放在玻璃台板上,超声波扫描开始时会听到蜂鸣声并感觉到震动。由于使用了声波,因此,在录入图象时,手指不必直接接触台板。·基于芯片的录入技术 基于芯片的传感器,它的面积只有一枚邮票那么大,使用者直接将手指放在硅芯片的表面来完成指纹图象的录入。生产商 大约有50家手指扫描系统生产厂家,大多数厂家的产品是采用光学录入技术的。主要的光学指纹录入系统生产商有:北京北大高科指纹技术有限公司,american biometric company, identix, identicator, bac, sas, crossmatch 和digital persona.。ultrascan 是唯一生产超声波指纹录入技术的厂家(主要部件有kodak公司生产)。基于芯片的指纹录入生产厂家主要有:thomson-csf, infineon, st microelectronics, authentec, veridicom和who vison。afis软件生产商afis软件生产商主要有 北京北大高科指纹技术有限公司,printrak, sagem, nec, cogent, trw。afis硬件生产商 刑侦用afis硬件生产商主要有 北京北大高科指纹技术有限公司,printrak,identix和digital biometrics。民用afis硬件生产商主要有 北京北大高科指纹技术有限公司,identix,digital biometrics,crossmatch, identicator和trw。应用 民用afis在纽约、洛杉机和西班牙的福利发放以及在牙买加的选民注册登记中都得到了广泛应用。例如,在洛杉机,当地政府使用afis来确认享受福利人员的身份。每次在一个福利享受者申领抚恤金时,它的手指都要经过扫描并同数据库中上百万的指纹进行比对以确定申领抚恤金的人没有以别人的身份冒领抚恤金。美国联邦调查局,州、市警察局都利用afis来帮助抓捕嫌疑犯。 在金融领域,核对系统的应用更加普遍。包括在atm,银行保险箱中都有应用。pc安全方面,包括在网络登陆、数据库访问权限的方面的广泛应用,都给核对系统提供了相当广阔的市场前景。compaq公司已经将identicator公司的指纹录入设备同它所生产的计算机结合起来。手指扫描在物理访问(如门禁等方面)和考勤方面应用也十分普遍。在澳大利亚,woolworth百货公司利用identix公司的手指录入设备对其80,000名员工进行考勤管理。大众接受度 手指扫描技术同其他生物识别技术相比,它所引发的大众接受度的讨论比其他生物识别技术要多的多。尽管手指扫描设备工作耗时短,易操作,但仍然许多人不愿提供他们的指纹,因为在他们的心目中,只有罪犯才提供自己的指纹。这样不接受手指扫描技术的事例便相当多了。成本 核对系统手指扫描设备的成本在100美元到几千美元不等。这些成本还包括硬件和软件成本。随着sony,motorola和infineon公司相继进入芯片录入技术市场,相信不久的将来手指扫描设备的价格肯定会进一步降低。 afis系统,主要是完成一对多的确认检索,它的价格比较昂贵。成本主要和每天需要完成的检索数量、检索时间的长短、是民用还是刑侦用等因素有关。刑侦用afis由于存储的指纹数据多,因而它的价格比民用afis高许多。一个刑侦用afis,假设数据库中有三百万个指纹资料,并且需要每天执行5000个检索,检索需在5分钟内完成,这样一套afis需要耗资数百万美元。嵌入式系统(embedded system)与连接pc的桌面应用 利用指纹识别技术的应用系统常见有两种方法,即嵌入式系统和连接pc的桌面应用系统。嵌入式系统是一个相对独立的完整系统,它不需要连接其他设备或计算机就可以独立完成其设计的功能,象指纹门锁、指纹考勤终端就是嵌入式系统。其功能较为单一,应用于完成特定的功能。而连接pc的桌面应用系统具有灵活的系统结构,并且可以多个系统共享指纹识别设备,可以建立大型的数据库应用。当然,由于需要连接计算机才能完成指纹识别的功能,限制了这种系统在许多方面的应用。 当今市场上的指纹识别系统厂商,除了提供完整的指纹识别应用系统及其解决方案外,可以提供从指纹取像设备的oem产品到完整的指纹识别软件开发包,从而使得无论是系统集成商还是应用系统开发商都可以自行开发自己的增值产品,包括嵌入式的系统和其他应用指纹验证的计算机软件。 指纹识别技术应用实例 指纹识别技术可以通过几种方法应用到许多方面。本文在上面已经介绍的通过使用指纹验证来取代各个计算机应用程序的密码就是最为典型的实例。可以想象如果计算机上的所有系统和应用程序都可以使用指纹验证的话,人们使用计算机就会非常方便和安全,用户不再讨厌必要的安全性检查,而it开发商的售后服务工作也会减轻许多。ibm公司已经开发成功并广泛应用的global sign on软件通过定义唯一的口令,或者使用指纹,就可以在公司整个网络上畅行无阻。 把指纹识别技术同ic卡结合起来,是目前最有前景的一个方向之一。该技术把卡的主人的指纹(加密后)存储在ic卡上,并在ic卡的读卡机上加装指纹识别系统,当读卡机阅读卡上的信息时,一并读入持卡者的指纹,通过比对卡上的指纹与持卡者的指纹,就可以确认持卡者是否是卡的真正主人,从而进行下一步的交易。在更加严格的场合,还可以进一步同后端主机系统数据库上的指纹作比较。指纹ic卡可以广泛地运用于许多行业中,例如取代现行的atm卡、制造防伪证件(签证或护照、公费医疗卡、会员卡、借书卡等)。目前atm提款机加装指纹识别功能在美国已经开始使用。持卡人可以取消密码 (避免老人和孩子记忆密码的困难)或者仍旧保留密码,在操作上按指纹与密码的时间差不多。 近年来,自动发送信息的互联网络,带给人们的方便与利益,正在快速增长之中,但也因此产生了很多的问题,尤其在信息安全方面。无论是团体或者个人的信息,都害怕在四通八达的网络上传送而发生有损权益或隐私的事情。由于指纹特征数据可以通过电子邮件或其他传输方法在计算机网络上进行传输和验证,通过指纹识别技术,限定只有指定的人才能访问相关信息,可以极大地提高网上信息的安全性,这样,包括网上银行、网上贸易、电子商务的一系列网络商业行为,就有了安全性保障。在sfnb(security first network bank安全第一网络银行),就是通过互联网络来进行资金划算的,他们目前正在实施以指纹识别技术为基础的保障安全性的项目,以增强交易的安全性。 在医院里,指纹识别技术可以验证病人身份,例如输血管理。指纹识别技术也有助于证实寻求公共救援、医疗及其他政府福利或者保险金的人的身份确认。在这些应用中,指纹识别系统将会取代或者补充许多大量使用照片和id的系统。 总之,随着许多指纹识别产品已经开发和生产,指纹识别技术的应用已经开始进入民用市场,并且发展迅猛,相信这一技术的普及应用已经指日可待。下面是电脑的指纹识别基于Nios II的自动指纹识别系统设计摘要: 介绍基于Nios II处理器的嵌入式自动指纹识别系统的实现方法;具体说明自动指纹识别系统的基本原理、系统总体结构、硬件结构设计、用户自定义指令的设计,以及指纹识别算法的处理流程和实现方法。 关键词: 嵌入式 指纹识别 Nios II 定制指令 引 言 指纹识别作为生物特征识别的一种,在身份识别上有着其他手段不可比拟的优越性:人的指纹具有唯一性和稳定性的特点;随着指纹传感器性能的提高和价格的降低,指纹的采集相对容易;指纹的识别算法已经较为成熟。由于指纹识别的诸多优点,指纹识别技术已经逐渐走入民用市场,并应用到许多嵌入式设备中。 目前的嵌入式处理器种类繁多。Altera公司的Nios II处理器是用于可编程逻辑器件的可配置的软核处理器,与Altera的低成本的Cyclone FPGA组合,具有很高的性能价格比。本系统采用Nios II和Cyclone EP1C20嵌入式系统开发板,以及Veridicom公司的FPS200指纹传感器芯片,实现了一个嵌入式自动指纹识别系统。 1 总体设计及系统架构 本系统有两大功能:指纹登记和指纹比对。指纹登记主要包括指纹采集、指纹图像预处理、特征点提取、特征模板存储和输出显示;指纹比对的前三步与指纹登记相同,但在特征点提取后,是将生成的特征模板与存储在指纹特征模板库中的特征模板进行特征匹配,最后输出显示匹配结果。自动指纹识别系统的基本原理框图如图1所示。 本系统在结构上分为三层:系统硬件平台、操作系统和指纹识别算法。系统层次结构如图2所示。图1自动指纹识别的基本原理框图 图2系统层次 最底层——系统硬件平台,是系统的物理基础,提供软件的运行平台和通信接口。系统的硬件平台在Altera的Nios II Cyclone嵌入式系统开发板上实现,指纹传感器采用美国Veridicom公司的FPS200。FPS200可输出大小为256×300像素、分辨率为500 dpi的灰度图像。 第二层是操作系统,采用μC/OSII。μC/OSII是一个基于抢占式的实时多任务内核,可固化、可剪裁、具有高稳定性和可靠性。这一层提供任务调度以及接口驱动,同时,通过硬件中断来实现系统对外界的通信请求的实时响应,如对指纹采集的控制、对串口通信的控制等。这种方式可以提高系统的运行效率。 最上层是指纹识别核心算法的实现。该算法高效地对采集到的指纹进行处理和匹配。采用C语言在Nios II的集成开发环境(IDE)中实现。 2 系统硬件的设计与实现 Nios II嵌入式软核处理器简介 Nios II嵌入式处理器是Altera公司于2004年6月推出的第二代用于可编程逻辑器件的可配置的软核处理器,性能超过200 DMIPS。Nios II是基于哈佛结构的RISC通用嵌入式处理器软核,能与用户逻辑相结合,编程至Altera的FPGA中。处理器具有32位指令集,32位数据通道和可配置的指令以及数据缓冲。它特别为可编程逻辑进行了优化设计,也为可编程单芯片系统(SoPC)设计了一套综合解决方案。Nios II处理器系列包括三种内核:一种是高性能的内核(Nios II/f);一种是低成本内核(Nios II/e);一种是性能/成本折中的标准内核(Nios II/s),是前两种的平衡。本系统采用标准内核。 Nios II 处理器支持256 个具有固定或可变时钟周期操作的定制指令;允许Nios II设计人员利用扩展CPU指令集,通过提升那些对时间敏感的应用软件的运行速度,来提高系统性能。 硬件平台结构 系统的硬件平台结构如图3所示。 图3系统硬件平台结构 本系统使用FPS200指纹传感器获取指纹图像。FPS200是电容式固态指纹传感器,采用CMOS技术,获取的图像为256×300像素,分辨率为500 dpi。该传感器提供三种接口方式:8位微机总线接口、集成USB全速接口和集成SPI接口。本系统采用集成SPI接口。指纹采集的程序流程是:首先初始化FPS200的各个寄存器,主要是放电电流寄存器(DCR)、放电时间寄存器(DTR)和增益控制寄存器(PGC)的设置;然后查询等待,指纹被FPS200采集进入数据寄存器后,通过DMA存入内存。 由于从指纹传感器采集到的指纹图像数据在80 KB左右,以DMA方式存入片内RAM。Nios II对指纹图像数据进行处理后,生成指纹特征模板,在指纹登记模式下,存入片外Flash中;在指纹比对模式下,与存储在Flash中的特征模板进行匹配,处理结果通过LCD和七段LED显示器输出显示。 本系统的硬件平台主要是在Altera的Nios II Cyclone嵌入式开发板上实现,选用Altera的Cyclone版本的Nios II开发套件,包括Nios II处理器、标准外围设备库、集成了SoPC Builder系统设计工具的QuartusII开发软件等。系统的主要组件Nios II的标准内核、片内存储器、SPI、UART、DMA控制器、并行I/O接口、Avalon总线、定时器等都集成在一块Altera的Cyclone FPGA芯片上,使用SoPC Builder来配置生成片上系统。 SoPC Builder是功能强大的基于图形界面的片上系统定义和定制工具。SoPC Builder库中包括处理器和大量的IP核及外设。根据应用的需要,本系统选用Nios II Processor、On�Chip�Memory、Flash Memory(Common Flash Interface)、SPI、JTAG UART、DMA、Interval timer、LCD PIO、Seven Segment PIO、Avalon Tri�State Bridge等模块。对这些模块配置完成后,使用SoPC Builder进行系统生成。SOPC Builder自动产生每个模块的HDL文件,同时自动产生一些必要的仲裁逻辑来协调系统中各部件的工作。 使用Nios II的定制指令提高系统性能 使用Nios II的定制指令,可以将一个复杂的标准指令序列简化为一个用硬件实现的单一指令,从而简化系统软件设计并加快系统运行速度。Nios II的定制指令是与CPU的数据通路中的ALU相连的用户逻辑块。其基本操作是,接收从dataa和/或datab端口输入的数据,经过定制指令逻辑的处理,将结果输出到result端口。 在指纹识别算法中,对指纹图像的处理数据运算量大,循环数目多;而Nios II的定制指令个数已增加到256个,可以使用定制指令完成许多循环内的数据处理,从而加速数据处理的速度。 在对指纹图像的处理中,频繁地用到坐标转换,将图像的二维坐标转换为一维的存储地址;通过定制指令来完成坐标的转换,用一组易于用硬件实现的位移和加法运算替代乘加运算,可将转换时间缩短1/3。在方向图计算中,要进行离散反正切变换,使用优化过的用硬件实现的定制指令来替代C语言中的atan函数,更可以将变换时间缩短到原来的1/1000。 定制指令逻辑和Nios II的连接在SoPC Builder中完成。Nios II CPU配置向导提供了一个可添加256条定制指令的图形用户界面,在该界面中导入设计文件,设置定制指令名,并分配定制指令所需的CPU时钟周期数目。系统生成时,Nios II IDE为每条用户指令产生一个在系统头文件中定义的宏,可以在C或C++应用程序代码中直接调用这个宏。 3 系统软件的设计与实现 本系统的指纹图像处理及识别算法采用C语言在Nios II IDE中实现。指纹识别算法的流程如图4所示。图4指纹识别算法流程 背景分离是将指纹区与背景分离,从而避免在没有有效信息的区域进行特征提取,加速后续处理的速度,提高指纹特征提取和匹配的精度。采用标准差阈值跟踪法,图像指纹部分由黑白相间的纹理组成,灰度变化大,因而标准差较大;而背景部分灰度分布较为平坦,标准差较小。将指纹图像分块,计算每个小块的标准差。若大于某一阈值(本文取20),则该小块中的所有像素点为前景;否则,为背景。 方向图是用纹线的方向来表示原来的纹线。本文采用块方向图,将源指纹图像分成小块,使用基于梯度值的方向场计算方法,计算出每个小块的脊线方向。 图像增强的目的是改善图像质量,恢复脊线原来的结构;采用方向滤波,设计一个水平模板,根据计算出的方向图,在每个小块中将水平模板旋转到所需要的方向进行滤波。 图像的二值化是将脊线与背景分离,将指纹图像从灰度图像转换为二值图像。 二值化后的图像经过细化,得到纹线的骨架图像。细化采用迭代的方法,使用Zhang�Suen并行细化算法,可对二值图像并行处理。 特征提取阶段,选择脊线端点和分叉点作为特征点,记录每一个特征点的类型、位置和方向信息,从而得到指纹的特征点集。但由于在指纹扫描和预处理阶段会引入噪声,产生大量伪特征点,因此需要进行伪特征点的去除。去除伪特征点后的特征点集作为特征模板保存。 特征匹配阶段采用基于特征点的匹配算法,通过平移和旋转变换实现特征点的大致对齐重合,计算坐标变换后两个模板中的特征点的距离和角度。如果小于某一阈值(本文的距离和角度阈值分别取5个像素和10°),则认为是一对匹配的特征点。计算得出所有匹配的特征点对后,计算匹配的特征点占模板中所有特征点的百分比S。根据系统的拒识率(FRR)和误识率(FAR)要求设置阈值TS。如果S大于或等于阈值TS,则认为是同一指纹;否则,匹配失败。 结语 本文提出了一种基于Nios II嵌入式处理器软核的自动指纹识别系统实现方法。使用Altera的Cyclone FPGA实现,且具有开发周期短、成本低等特点;同时,采用Nios II的定制指令来提高系统性能,利用硬件实现算法速度快的优点,使以Nios II处理器为核心的系统能够快速地完成大量数据处理。 参考文献 1 Frank Vahid,等. 嵌入式系统设计.骆丽等译. 北京:北京航空航天大学出版社, 2004 2 任爱锋,等.基于FPGA的嵌入式系统设计.西安:西安电子工业大学出版社, 2004 3 Nios II Custom Instruction User Guide. 4 Vizcaya P, Gerhardt L. A nonlinear orientation model for global description of fingerprints. Pattern Recognition, v. 29, no. 7 5 柴晓光,等.民用指纹识别技术.北京:人民邮电出版社,2004

生物识别领域技术论文参考文献

随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。我整理了图像识别技术论文,欢迎阅读!

图像识别技术研究综述

摘要:随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,由于图像在成像时受到外部环境的影响,使得图像具有特殊性,复杂性。基于图像处理技术进一步探讨图像识别技术及其应用前景。

关键词:图像处理;图像识别;成像

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)10-2446-02

图像是客观景物在人脑中形成的影像,是人类最重要的信息源,它是通过各种观测系统从客观世界中获得,具有直观性和易理解性。随着计算机技术、多媒体技术、人工智能技术的迅速发展,图像处理技术的应用也越来越广泛,并在科学研究、教育管理、医疗卫生、军事等领域已取得的一定的成绩。图像处理正显著地改变着人们的生活方式和生产手段,比如人们可以借助于图像处理技术欣赏月球的景色、交通管理中的车牌照识别系统、机器人领域中的计算机视觉等,在这些应用中,都离不开图像处理和识别技术。图像处理是指用计算机对图像进行处理,着重强调图像与图像之间进行的交换,主要目标是对图像进行加工以改善图像的视觉效果并为后期的图像识别大基础[1]。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对像的技术。但是由于获取的图像本事具有复杂性和特殊性,使得图像处理和识别技术成为研究热点。

1 图像处理技术

图像处理(image processing)利用计算机对图像进行分析,以达到所需的结果。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像图像处理,而图像处理一般指数字图像处理。这种处理大多数是依赖于软件实现的。其目的是去除干扰、噪声,将原始图像编程适于计算机进行特征提取的形式,主要包括图像采样、图像增强、图像复原、图像编码与压缩和图像分割。

1)图像采集,图像采集是数字图像数据提取的主要方式。数字图像主要借助于数字摄像机、扫描仪、数码相机等设备经过采样数字化得到的图像,也包括一些动态图像,并可以将其转为数字图像,和文字、图形、声音一起存储在计算机内,显示在计算机的屏幕上。图像的提取是将一个图像变换为适合计算机处理的形式的第一步。

2)图像增强,图像在成像、采集、传输、复制等过程中图像的质量或多或少会造成一定的退化,数字化后的图像视觉效果不是十分满意。为了突出图像中感兴趣的部分,使图像的主体结构更加明确,必须对图像进行改善,即图像增强。通过图像增强,以减少图像中的图像的噪声,改变原来图像的亮度、色彩分布、对比度等参数。图像增强提高了图像的清晰度、图像的质量,使图像中的物体的轮廓更加清晰,细节更加明显。图像增强不考虑图像降质的原因,增强后的图像更加赏欣悦目,为后期的图像分析和图像理解奠定基础。

3)图像复原,图像复原也称图像恢复,由于在获取图像时环境噪声的影响、运动造成的图像模糊、光线的强弱等原因使得图像模糊,为了提取比较清晰的图像需要对图像进行恢复,图像恢复主要采用滤波方法,从降质的图像恢复原始图。图像复原的另一种特殊技术是图像重建,该技术是从物体横剖面的一组投影数据建立图像。

4)图像编码与压缩,数字图像的显著特点是数据量庞大,需要占用相当大的存储空间。但基于计算机的网络带宽和的大容量存储器无法进行数据图像的处理、存储、传输。为了能快速方便地在网络环境下传输图像或视频,那么必须对图像进行编码和压缩。目前,图像压缩编码已形成国际标准,如比较著名的静态图像压缩标准JPEG,该标准主要针对图像的分辨率、彩色图像和灰度图像,适用于网络传输的数码相片、彩色照片等方面。由于视频可以被看作是一幅幅不同的但有紧密相关的静态图像的时间序列,因此动态视频的单帧图像压缩可以应用静态图像的压缩标准。图像编码压缩技术可以减少图像的冗余数据量和存储器容量、提高图像传输速度、缩短处理时间。

5)图像分割技术,图像分割是把图像分成一些互不重叠而又具有各自特征的子区域,每一区域是像素的一个连续集,这里的特性可以是图像的颜色、形状、灰度和纹理等。图像分割根据目标与背景的先验知识将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合。即对图像中的目标、背景进行标记、定位,然后把目标从背景中分离出来。目前,图像分割的方法主要有基于区域特征的分割方法、基于相关匹配的分割方法和基于边界特征的分割方法[2]。由于采集图像时会受到各种条件的影响会是图像变的模糊、噪声干扰,使得图像分割是会遇到困难。在实际的图像中需根据景物条件的不同选择适合的图像分割方法。图像分割为进一步的图像识别、分析和理解奠定了基础。

2 图像识别技术

图像识别是通过存储的信息(记忆中存储的信息)与当前的信息(当时进入感官的信息)进行比较实现对图像的识别[3]。前提是图像描述,描述是用数字或者符号表示图像或景物中各个目标的相关特征,甚至目标之间的关系,最终得到的是目标特征以及它们之间的关系的抽象表达。图像识别技术对图像中个性特征进行提取时,可以采用模板匹配模型。在某些具体的应用中,图像识别除了要给出被识别对象是什么物体外,还需要给出物体所处的位置和姿态以引导计算初工作。目前,图像识别技术已广泛应用于多个领域,如生物医学、卫星遥感、机器人视觉、货物检测、目标跟踪、自主车导航、公安、银行、交通、军事、电子商务和多媒体网络通信等。主要识别技术有:

指纹识别

指纹识别是生物识别技术中一种最实用、最可靠和价格便宜的识别手段,主要应用于身份验证。指纹识别是生物特征的一个部分,它具有不变性:一个人的指纹是终身不变的;唯一性:几乎没有两个完全相同的指纹[3]。一个指纹识别系统主要由指纹取像、预处理与特征提取、比对、数据库管理组成。目前,指纹识别技术与我们的现实生活紧密相关,如信用卡、医疗卡、考勤卡、储蓄卡、驾驶证、准考证等。

人脸识别 目前大多数人脸识别系统使用可见光或红外图像进行人脸识别,可见光图像识别性能很容易受到光照变化的影响。在户外光照条件不均匀的情况下,其正确识别率会大大降低。而红外图像进行人脸识别时可以克服昏暗光照条件变化影响,但由于红外线不能穿透玻璃,如果待识别的对象戴有眼镜,那么在图像识别时,眼部信息全部丢失,将严重影响人脸识别的性能[4]。

文字识别

文字识别是将模式识别、文字处理、人工智能集与一体的新技术,可以自动地把文字和其他信息分离出来,通过智能识别后输入计算机,用于代替人工的输入。文字识别技术可以将纸质的文档转换为电子文档,如银行票据、文稿、各类公式和符号等自动录入,可以提供文字的处理效率,有助于查询、修改、保存和传播。文字识别方法主要有结构统计模式识别、结构模式识别和人工神经网络[5]。由于文字的数量庞大、结构复杂、字体字形变化多样,使得文字识别技术的研究遇到一定的阻碍。

3 结束语

人类在识别现实世界中的各种事物或复杂的环境是一件轻而易举的事,但对于计算机来讲进行复杂的图像识别是非常困难的[6]。在环境较为简单的情况下,图像识别技术取得了一定的成功,但在复杂的环境下,仍面临着许多问题:如在图像识别过程中的图像分割算法之间的性能优越性比较没有特定的标准,以及算法本身存在一定的局限性,这使得图像识别的最终结果不十分精确等。

参考文献:

[1] 胡爱明,周孝宽.车牌图像的快速匹配识别方法[J].计算机工程与应用,2003,39(7):90—91.

[2] 胡学龙.数字图像处理[M].北京:电子工业出版社,2011.

[3] 范立南,韩晓微,张广渊.图像处理与模式识别[M].北京:科学出版社,2007.

[4] 晓慧,刘志镜.基于脸部和步态特征融合的身份识别[J].计算机应用,2009,1(29):8.

[5] 陈良育,曾振柄,张问银.基于图形理解的汉子构型自动分析系统[J].计算机应用,2005,25(7):1629-1631.

[6] Sanderson C,Paliwal K Fusion and Person Verification Using Speech & Face Information[C].IDIAP-RR 02-33,Martigny,Swizerland,2002.

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指纹识别技术是生物测量学技术中较为成熟、应用较多的一种,它是一种利用人的指纹进行计算机自动识别的综合...这里的指纹识别技术是指利用计算机进行的指纹自动识别技术,它是一项综合技术,其研究发展涉及到多个前沿及边缘科学...当...基于Nios II的自动指纹识别系统设计摘要: 介绍基于Nios II处理器的嵌入式自动指纹识别系统的实现方法;具体说明自动指纹识别系统的基本原理、系统总体结构、硬件结构设计、用户自定义指令的设计,以及指纹识别算法的处理流程和实现方法。关键词: 嵌入式 指纹识别 Nios II 定制指令引 言指纹识别作为生物特征识别的一种,在身份识别上有着其他手段不可比拟的优越性:人的指纹具有唯一性和稳定性的特点;随着指纹传感器性能的提高和价格的降低,指纹的采集相对容易;指纹的识别算法已经较为成熟。由于指纹识别的诸多优点,指纹识别技术已经逐渐走入民用市场,并应用到许多嵌入式设备中。目前的嵌入式处理器种类繁多。Altera公司的Nios II处理器是用于可编程逻辑器件的可配置的软核处理器,与Altera的低成本的Cyclone FPGA组合,具有很高的性能价格比。本系统采用Nios II和Cyclone EP1C20嵌入式系统开发板,以及Veridicom公司的FPS200指纹传感器芯片,实现了一个嵌入式自动指纹识别系统。1 总体设计及系统架构本系统有两大功能:指纹登记和指纹比对。指纹登记主要包括指纹采集、指纹图像预处理、特征点提取、特征模板存储和输出显示;指纹比对的前三步与指纹登记相同,但在特征点提取后,是将生成的特征模板与存储在指纹特征模板库中的特征模板进行特征匹配,最后输出显示匹配结果。自动指纹识别系统的基本原理框图如图1所示。本系统在结构上分为三层:系统硬件平台、操作系统和指纹识别算法。系统层次结构如图2所示。图1自动指纹识别的基本原理框图图2系统层次最底层——系统硬件平台,是系统的物理基础,提供软件的运行平台和通信接口。系统的硬件平台在Altera的Nios II Cyclone嵌入式系统开发板上实现,指纹传感器采用美国Veridicom公司的FPS200。FPS200可输出大小为256×300像素、分辨率为500 dpi的灰度图像。第二层是操作系统,采用μC/OSII。μC/OSII是一个基于抢占式的实时多任务内核,可固化、可剪裁、具有高稳定性和可靠性。这一层提供任务调度以及接口驱动,同时,通过硬件中断来实现系统对外界的通信请求的实时响应,如对指纹采集的控制、对串口通信的控制等。这种方式可以提高系统的运行效率。最上层是指纹识别核心算法的实现。该算法高效地对采集到的指纹进行处理和匹配。采用C语言在Nios II的集成开发环境(IDE)中实现。2 系统硬件的设计与实现 Nios II嵌入式软核处理器简介Nios II嵌入式处理器是Altera公司于2004年6月推出的第二代用于可编程逻辑器件的可配置的软核处理器,性能超过200 DMIPS。Nios II是基于哈佛结构的RISC通用嵌入式处理器软核,能与用户逻辑相结合,编程至Altera的FPGA中。处理器具有32位指令集,32位数据通道和可配置的指令以及数据缓冲。它特别为可编程逻辑进行了优化设计,也为可编程单芯片系统(SoPC)设计了一套综合解决方案。Nios II处理器系列包括三种内核:一种是高性能的内核(Nios II/f);一种是低成本内核(Nios II/e);一种是性能/成本折中的标准内核(Nios II/s),是前两种的平衡。本系统采用标准内核。Nios II 处理器支持256 个具有固定或可变时钟周期操作的定制指令;允许Nios II设计人员利用扩展CPU指令集,通过提升那些对时间敏感的应用软件的运行速度,来提高系统性能。 硬件平台结构系统的硬件平台结构如图3所示。图3系统硬件平台结构本系统使用FPS200指纹传感器获取指纹图像。FPS200是电容式固态指纹传感器,采用CMOS技术,获取的图像为256×300像素,分辨率为500 dpi。该传感器提供三种接口方式:8位微机总线接口、集成USB全速接口和集成SPI接口。本系统采用集成SPI接口。指纹采集的程序流程是:首先初始化FPS200的各个寄存器,主要是放电电流寄存器(DCR)、放电时间寄存器(DTR)和增益控制寄存器(PGC)的设置;然后查询等待,指纹被FPS200采集进入数据寄存器后,通过DMA存入内存。由于从指纹传感器采集到的指纹图像数据在80 KB左右,以DMA方式存入片内RAM。Nios II对指纹图像数据进行处理后,生成指纹特征模板,在指纹登记模式下,存入片外Flash中;在指纹比对模式下,与存储在Flash中的特征模板进行匹配,处理结果通过LCD和七段LED显示器输出显示。本系统的硬件平台主要是在Altera的Nios II Cyclone嵌入式开发板上实现,选用Altera的Cyclone版本的Nios II开发套件,包括Nios II处理器、标准外围设备库、集成了SoPC Builder系统设计工具的QuartusII开发软件等。系统的主要组件Nios II的标准内核、片内存储器、SPI、UART、DMA控制器、并行I/O接口、Avalon总线、定时器等都集成在一块Altera的Cyclone FPGA芯片上,使用SoPC Builder来配置生成片上系统。SoPC Builder是功能强大的基于图形界面的片上系统定义和定制工具。SoPC Builder库中包括处理器和大量的IP核及外设。根据应用的需要,本系统选用Nios II Processor、On�Chip�Memory、Flash Memory(Common Flash Interface)、SPI、JTAG UART、DMA、Interval timer、LCD PIO、Seven Segment PIO、Avalon Tri�State Bridge等模块。对这些模块配置完成后,使用SoPC Builder进行系统生成。SOPC Builder自动产生每个模块的HDL文件,同时自动产生一些必要的仲裁逻辑来协调系统中各部件的工作。 使用Nios II的定制指令提高系统性能使用Nios II的定制指令,可以将一个复杂的标准指令序列简化为一个用硬件实现的单一指令,从而简化系统软件设计并加快系统运行速度。Nios II的定制指令是与CPU的数据通路中的ALU相连的用户逻辑块。其基本操作是,接收从dataa和/或datab端口输入的数据,经过定制指令逻辑的处理,将结果输出到result端口。在指纹识别算法中,对指纹图像的处理数据运算量大,循环数目多;而Nios II的定制指令个数已增加到256个,可以使用定制指令完成许多循环内的数据处理,从而加速数据处理的速度。在对指纹图像的处理中,频繁地用到坐标转换,将图像的二维坐标转换为一维的存储地址;通过定制指令来完成坐标的转换,用一组易于用硬件实现的位移和加法运算替代乘加运算,可将转换时间缩短1/3。在方向图计算中,要进行离散反正切变换,使用优化过的用硬件实现的定制指令来替代C语言中的atan函数,更可以将变换时间缩短到原来的1/1000。定制指令逻辑和Nios II的连接在SoPC Builder中完成。Nios II CPU配置向导提供了一个可添加256条定制指令的图形用户界面,在该界面中导入设计文件,设置定制指令名,并分配定制指令所需的CPU时钟周期数目。系统生成时,Nios II IDE为每条用户指令产生一个在系统头文件中定义的宏,可以在C或C++应用程序代码中直接调用这个宏。3 系统软件的设计与实现本系统的指纹图像处理及识别算法采用C语言在Nios II IDE中实现。指纹识别算法的流程如图4所示。图4指纹识别算法流程背景分离是将指纹区与背景分离,从而避免在没有有效信息的区域进行特征提取,加速后续处理的速度,提高指纹特征提取和匹配的精度。采用标准差阈值跟踪法,图像指纹部分由黑白相间的纹理组成,灰度变化大,因而标准差较大;而背景部分灰度分布较为平坦,标准差较小。将指纹图像分块,计算每个小块的标准差。若大于某一阈值(本文取20),则该小块中的所有像素点为前景;否则,为背景。方向图是用纹线的方向来表示原来的纹线。本文采用块方向图,将源指纹图像分成小块,使用基于梯度值的方向场计算方法,计算出每个小块的脊线方向。图像增强的目的是改善图像质量,恢复脊线原来的结构;采用方向滤波,设计一个水平模板,根据计算出的方向图,在每个小块中将水平模板旋转到所需要的方向进行滤波。图像的二值化是将脊线与背景分离,将指纹图像从灰度图像转换为二值图像。二值化后的图像经过细化,得到纹线的骨架图像。细化采用迭代的方法,使用Zhang�Suen并行细化算法,可对二值图像并行处理。特征提取阶段,选择脊线端点和分叉点作为特征点,记录每一个特征点的类型、位置和方向信息,从而得到指纹的特征点集。但由于在指纹扫描和预处理阶段会引入噪声,产生大量伪特征点,因此需要进行伪特征点的去除。去除伪特征点后的特征点集作为特征模板保存。特征匹配阶段采用基于特征点的匹配算法,通过平移和旋转变换实现特征点的大致对齐重合,计算坐标变换后两个模板中的特征点的距离和角度。如果小于某一阈值(本文的距离和角度阈值分别取5个像素和10°),则认为是一对匹配的特征点。计算得出所有匹配的特征点对后,计算匹配的特征点占模板中所有特征点的百分比S。根据系统的拒识率(FRR)和误识率(FAR)要求设置阈值TS。如果S大于或等于阈值TS,则认为是同一指纹;否则,匹配失败。结语本文提出了一种基于Nios II嵌入式处理器软核的自动指纹识别系统实现方法。使用Altera的Cyclone FPGA实现,且具有开发周期短、成本低等特点;同时,采用Nios II的定制指令来提高系统性能,利用硬件实现算法速度快的优点,使以Nios II处理器为核心的系统能够快速地完成大量数据处理。参考文献1 Frank Vahid,等. 嵌入式系统设计.骆丽等译. 北京:北京航空航天大学出版社, 20042 任爱锋,等.基于FPGA的嵌入式系统设计.西安:西安电子工业大学出版社, 20043 Nios II Custom Instruction User Guide. Vizcaya P, Gerhardt L. A nonlinear orientation model for global description of fingerprints. Pattern Recognition, v. 29, no. 75 柴晓光,等.民用指纹识别技术.北京:人民邮电出版社,2004

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初中生物知识论文

仙人掌浑身是宝,用途广泛,它的嫩茎可做蔬菜食用,加工成50多种仙人掌菜肴。仙人掌的茎片可以加工成片剂,胶囊、饮料等保健食品。根据中国医学科学院药用植物研究所研究结果表明,仙人掌含有丰富的矿物质、蛋白质、纤维素和钙、磷、铁、维生素C、维生素B,能帮助消除人体内多余的胆固醇,起到降低血糖、降低血脂、降血压之功效,有清热解毒,排毒生肌,行气活血等保健作用。种植食用型仙人掌生产成本低,不需农药和化肥,无污染,属于绿色有机食品。 仙人掌能在没有水,没有花草树木的沙漠之中生长,这是为什么? 带着强烈的欲望,我认真探究着仙人掌能在沙漠中成长的“秘密武器”。我翻阅百科全书,知道了为什么在一向被称为“不毛之地”的沙漠里,仙人掌却能够傲然生存,繁衍不息:仙人掌在干旱的环境中,叶退化成针状,以减少水分的蒸发;茎肥厚多汁,有发达的薄壁组织细胞贮藏丰富的水分;茎的表皮有厚而硬的蜡质作为保护层,或生有密集的绒毛,保护它不受强光的照射,降低水分蒸发。仙人掌的根分支多,根系庞大,能吸收降落不多的雨水。一遇降雨,它就会在表土层长出许多新根,大量吸水。它的大根有很厚的木栓组织保护,能在灼热的沙石上生活而不至于干死。有人实验,6年不给仙人掌浇水,它还顽强的生活着。据说一些大仙人掌的寿命可达数百年。世界上最大的仙人掌,高达15—18米,直径30—60厘米,重10余吨,里面可以贮藏上千公斤的水。行人口渴了,就可以随时挖取多汁的茎肉解渴。 除此之外,我还调查到:食用仙人掌不仅营养丰富,而且具有较高的药用价值,可加工成多种保健品,还是制作罐头、饮料、酿酒的上等原料。食用仙人掌的吃法很多可采用煎、炒、炸、煮、凉拌等多种烹制方法。它在欧洲、非洲的许多国家及日本颇受青睐。 一般都说仙人掌植物的刺是仙人掌植物为抵抗干旱,减少水份蒸发,而由叶片退化而成。此学说显然是错误的。观察仙人掌植物的原始种之一的有叶的叶仙人掌(Pereskia aculeata),叶和刺都是它的器官,叶生于刺的下边。当叶脱落后,脱叶处不再长出新叶,而刺却不脱落。二年生以上的枝条上只有刺无叶。掌状的仙人掌新发的掌上,叶进化成粗短的针刺状叶亦长在刺下边。当掌长得比较厚实(一般新掌长出一个多月)时,粗短的针刺状叶就发黄脱落,在掌上只剩下刺.由此知叶和刺是仙人掌植物的两个不同的器官,刺非叶退化而成.刺是仙人掌植物防动物吞食的自卫武器。 仙人掌的刺有保护自己和帮助繁衍后代的作用,所以一般都有刺。但也有一些种类没有刺的,,如星球、乌羽玉、龟甲牡丹等,但它们也有刺座。还有一些种类小时侯有刺,长大后就脱落,更有的幼时无刺,到老龄植株时刺却长出来了。

初中生物教学论文:让学生动起来要:“活动化教学”具有源远流长的理论和实践基础。但大都冠以“课外”前提。如何在生物学科课堂教学中开展活动化教学,给学生提供参与课堂教学的机会,同时为学生创造自我实现的条件,从而激发了学生主体积极性,让学生在活动中学,在快乐中学,有利于提高生物课堂教学质量,培养学生知识、技能、情感等综合素质,促进学生的全面发展。如何实现生物课堂教学活动化?我校生物科组教师对此进行了专题研究与实践,通过在教学设计与实施中抓住活动中的“动点”,设计好“动法”,“激活”学生,取得了良好的教学效果。 关键词:初中生物 课堂 活动化教学 动点 动法 存在问题 生物活动教学是指在初中生物课堂的教学过程中,建构一些既具有教育性、创造性、实践性,又具有生活性、趣味性的学生主体活动,让学生在活动中学习,在快乐中学习,以提高学生整体素质全面提高为目的的一种新型的教学观和教学形式。 1、生物学科课堂教学活动化的必要性 “活动教学”具有源远流长的理论和实践基础。国外早期可追溯到卢梭的“自然教育论”以及后来杜威提出的“学校及生活”、“从做中学”的教育思想。国内从两千多年前荀子的“不闻不若闻之,闻之不若见之,见之不若知之,知之不若行之,学至于行之而止矣。”,到陶行知先生的“教学做合一”,都十分强调充分调动学生的多种感官让学生动起来,让教与学达到最好效果。 我国的活动教学先后在课外活动、活动课、活动、活动类课程、科学探究课、研究性学习、综合实践等活动课程中得到充分体现和发展。但在具体学科教学过程中,这方面的研究比较欠缺。因此,初中生物课堂教学中如何设计相关的教学活动,使学生在快乐中学习,积极主动地去学习,生动活泼地去探索,积极热情地去交往,是初中生物教师面临的一个新课题。 生物学科课堂教学活动化是新课程改革的需要。我国义务教育新一轮课程改革的基本理念是改变人才培养模式,倡导探究性学习,实现学生学习方式的根本变革。“充分调动、发挥学生自主、探究、合作的学习方式”成为本次课程与教学改革的核心任务。学习方式的转变离不开教学方式的改革。教学方式的改革必须实现三大转变:教学内容从过去的以教材为中心的单一书本知识转变为以教材为轴线,以活动为纽带,与现实生活紧密联系的多元化的教学内容;教学方法从以知识量为目标,讲授为基本方法的填鸭式教学转变为以能力为目标,以活动为基本方法,集中表现为“做中学”的开放式教学;教师的角色也由知识的传授者转变为学生自主、探究、合作学习活动的设计者和组织者。实现上述三个转变的核心,是能否有效地将“活动”引入课堂,让学生真正动起来。因此,“活动化教学”是实施新课程学科课堂教学较为适宜的教学方式。 生物学科课堂教学活动化也是生物学科本身教学特点的需要。生物学本身就是一们实验性科学,大量的实验、观察、操作、思考、探究,讨论意味着生物学习过程的活动性,学生要获得生物学知识,既要动手,还要动脑。活动寓生物学知识于学习,探究于游戏之中,既体现生物学知识的科学性,又符合学生认知发展规律,故能大大激发学生学习生命科学的兴趣。 生物学科课堂教学活动化还是初中学生心理发展的需要。初中学生活泼、好动、好奇心强,喜欢探索,不满足。“好动与不满足是进步的第一必需品。”活动符合他们的兴趣和动机,也可为学生个性的发展提供广阔的空间。 2、生物学科课堂教学活动化的研究实施 谈到“活动”,人们普遍想到学科课堂以外,冠以“课外”前提。即使是生物课堂中活动,为了赶进度,许多学校也多是延续到课外,学生自行开展,教学质量难以控制。我们应该让生物课堂教学也“活动”起来,进行课堂教学活动化研究,让学生用“动”的方法学习,在“动”中学,解放学生头脑、双手、眼睛、思维、空间,使我们的课堂真正成为学生主体的课堂。那么如何实现生物课堂教学活动化?我校生物科组教师对此进行了专题研究与实践,取得了良好的教学效果。我们认为,实现生物课堂教学活动化关键是:在教学设计与实施中一定要抓住活动中的“动点”,设计好“动法”,“激活”学生。 2.1 寻找“动点” 2.1.1 “科学、人文”的氛围有利于激发学生的“动点”。“科学、人文”的学习氛围即民主、和谐、平等、合作的师生关系。给学生提供参与课堂教学的机会,为学生创造自我实现的条件是主体发展的前提。让学生享受到学习快乐,从而激发学生主体积极性,激发学生“动点”。如在探究《人的反应速度》时,我首先在前面表演了抛接硬币,一个、两个、三个,其中我有成功、也偶尔有失败。成功时,同学们为我鼓掌,失败为我叹息。此时,师生的关系已经拉近,在不知不觉中已激发了学生“动点”,当我刚停下,许多同学争着“试一试”。当即请两位同学上台比赛。课堂气氛一下活跃起来。此时自然引出课题,再顺势启发:反应速度还与哪些因素有关?你想探究反应速度在哪方面的问题?学生:“反应速度与人的性别有没有关?”“反应速度与人的高矮有没有关?”“反应速度与人的注意力有关吗?”“反应速度与心理素质有关?”“反应速度与手指长短有没有关?”等等,全班一下提出了39个不同的问题。人文、民主、平等的学习氛围,放飞学生心灵,学生的创造性思维得到极大发展。紧接着我鼓励大家以四人小组为单位选定探究课题,设计实验方案,开展探究实验。整节课大家在快乐活动中积极主动地学习。 2.1.2 从学生的生活中挖掘“动点”。学生的生活与经验是接受教育、学习理解的基础,所以,要通过日常生活中具体的经验来学习,使教育与学生的生活密切相关。生物学本身就是一门生活中的科学。在教学中充分考虑学生的身心发展特点,结合他们的生活经验和已有知识设计富有情趣和意义的活动,使他们有更多的机会从周围熟悉的事物中学习和理解生物知识,学会生活。如在讲《鸟与空中飞行生活相适应特点》时,折纸飞机是大家从小就玩的游戏,但要折得好,飞得远也不容易,有一定技巧。课堂上通过折纸飞机比赛,看谁的纸飞机飞的最高最远,研究分析飞得高远的原因:纸材质轻还是重;纸大小;飞机翅膀大或小;机头折法……最后引导得出纸飞机要飞得远,必须解决“三个力”:重力、阻力、动力。那“鸟是怎样解决空中飞行的这三个力?”引导大家分析讨论课本中资料,总结得出鸟适于与飞行生活相适应的特点,水到渠成。又如许多同学家养有宠物,如何解决宠物随地大小便?同学们根据经验,提出了多种解决方法,促进了对条件反射的理解。此外,利用学生关注和社会正发生的热点问题,学习相关的知识,也是调动学生学习兴奋性、激发“动点”的有效方法。如2003年我国非典的流行为我们在讲初中生物传染病和免疫提供活生生的情景和材料。总之,现实生活为生物课堂教学提供了最丰富的活动内容。只要留心,你就会发现无处不有丰富的教育环境与教育资源。2.1.3 创设生动的教学活动情景,激发“动点”。俗话说,良好的开端是成功的一半。如果我们能在活动的起始阶段多着笔墨,多动脑筋,使创设的教学活动情景具有针对性、趣味性、创造性,活动中常会起到意想不到的效果。如每节课,我会更改电脑桌面背景,将生物科技成果与生物科学家作为桌面,通过猜一猜、听一听、讲一讲,动一动活动,极大吸引学生兴趣,调动学习积极性,而且有利于培养学生的创新思维,引发很多疑问,让学生真正动起来,课堂也真正活起来。此外,我们还充分利用媒体资源,教师课前收集大量科技录象片:如基因、克隆人、病毒、试管婴儿、吸烟、吸毒的危害、人体奥秘等等,穿插在相关的课堂教学中,也为生物活动教学开展、激发学生学习兴趣,实现教学目标,提供了条件。 2.2 设计“动法”。 初中生物课堂活动教学旨在让学生生动活泼、愉快学习,德、智、体协调发展。根据初中生物教材内容、教学目的及初中生的心理特点,我们在初中生物课堂教学中主要设计以下几类活动: 2.2.1 游戏类。人们对喜欢的东西学得最快。学生对于游戏有很强烈的兴趣。陶行知说:“学生有了兴味,就会用全副精力去做事。所以,学与乐是不可分离的。”游戏活动能充分调动学生的情感因素,使其思维和情感需求得到和谐发展,在游戏中,学生快乐学习,快乐发展。教学中我们常采用拼图游戏、竞猜游戏、填字游戏、角色扮演游戏等。如我们采用人体骨骼拼图,消化系统拼图;编制食物网和“一个也不能少”,跟我做生态球,猫和老鼠、听声音比赛,神经调节系列活动等等。通过各种活动,变具体为抽象,寓知识于游戏中,极大激发学生兴趣和参与欲望,充分调动每位学生学习积极性,促进人人动手、个个动脑,个个动起来。每次教师走进教室,学生就会上前追问,今天做什么活动?如在介绍《生态系统》一节时,我们设计两个学生参与活动:《编制食物链和食物网》,《一个也不能少》。如讲到生态平衡时我们设计了活动《一个也不能少》。事先编制好一个网,请10位同学出来分别代表生态系统中的各种成分,其中一个代表人类。让人坐在网中间,其他同学将他抬起来代表生态系统中其他成员支撑着人。当人类破坏某一环境因素如使水污染,同学分析水污染会导致其他相继污染。当说到某因素污染,代表相应的成分的同学就离开,同学一个一个离开,坐在中间的人受到的威胁越来越大,也越来越紧张,越来越害怕自己掉下来。通过学生自己体会,让他们真正感受到生态系统的各种成员是相互依存,相互影响的;人类如果不遵照客观规律,按规律办事,破坏环境,最终会遭到环境的报复影响人类自己的生存;生态系统中的成分一个也不能少,保护环境人人有责。又如:在初一《营养物质》的教学中,我们设计了《医生与病人》的游戏活动,“医生”背对黑板,“病人”面向黑板。当教师投影出某种营养物质缺乏的疾病名称,“病人”说出该病的主要症状,请“医生”诊断,并提出合理建议。课堂气氛非常好,同学们踊跃参加。通过医生与病人的扮演活动,同学们轻松、愉快地掌握了所学知识。 2.2.2 制作类。前苏联教育家苏霍姆林斯基曾经说过:“儿童的智慧在他的手指尖上。”意思是说,儿童多动手操作会促进智力的发展。从脑的结构看,人的大脑皮层的各种感觉和运动部位中,管手的部位所占面积很大,所以手的运动能使大脑的很大区域得到训练。俗话说:心灵手巧。训练手就是训练脑,“十指连心”手巧才会促进心灵。在课堂上,我们设计许多制作活动,如:细胞模型、人体骨骼模型、耳模型、骨骼肌在运动中的协调作用的模型制作,环境污染课件、手抄报等等,培养学生动手动脑的习惯,同时也充分挖掘学生的创造潜能。如在学习生态系统时,我们设计《跟我做生态球》的活动,目的在使学生在制作“生态球”及观察中认识生态系统和生态平衡的真正含义。通过实验和观察提高学生学习生态环境知识的兴趣,培养实验能力、观察能力和思维能力,树立环境观念,提高环境意识。首先,老师通过展示各种各样的生态球图片和自制生态球,吸引学生兴趣,再利用FLASH 动画引导学生分析瓶中生态系统组成成分,通过讨论、提出假设、设计方案、制做生态球,观察、记录,分析讨论。每个学生都积极参与其中,学生思维活跃,气氛热烈。如果没有学生的主动参与、直接体验与感悟,是难以充分发挥活动教学的特殊功能与价值的。 2.2.3 探究实验类。如光对鼠妇生活的影响,种子结构和成分的探究,种子萌发的条件探究、探测脉搏与运动关系,探究反应速度……。如在探究鱼鳍作用、观察鱼呼吸时,我们没有完全照搬教材,在实验材料、教学方法等方面都根据实际作了相应改变。在课堂上,给予学生极大的自由空间,教师只适当介绍实验内容、目的,实验器材、提出纪律要求,然后让学生根据所给材料自己设计方案,自己开展实验。实验时,因为当时季节问题,鲫鱼比较少,价格较贵,所以我们选用小金鱼,实验时发现金鱼比鲫鱼灵活很多,在观察红墨水从口入从鳃出的时候,按照教材方法将红墨水滴在鱼嘴前方时,整杯水马上变红,无法观察水进出的方向。怎么办?当时教师做了适当引导:“你们可以抓住鱼直接滴在口中观察,也可以尝试在不伤害小鱼生命情况下采用其他方法”。最后每个小组都找到相应方法观察到红墨水从口入从鳃出现象。 方法一:“让鱼在染了红墨水的烧杯里游一会,再放回清水。”;方法二:“将鱼放在桌上蜡盘,因为蜡盘面积大,水浅 ”;方法三:“用手挡住鱼不让游动”;方法四:“用桌上绑鱼鳍的塑料片拦住鱼”;方法五:“用手抓住鱼,直接往鱼口滴墨水”;方法六:“减少水,使鱼游速减慢”。并且对老师介绍的方法提出建议,认为直接滴墨水方法太粗鲁,容易伤害小鱼。学生的创造潜能是巨大的。开放性的活动为学生创造力培养提供自由空间。不仅培养了学生的动手能力,积极观察、思考能力、合作精神,同时也培养了学生珍惜生命的良好品德以及不盲从,敢于向老师、权威挑战的科学探究的精神。 2.2.4 设计与创作类:我们开展了生物园设计、宠物条件反射建立设计,新的动物运动方式设计与制作、动物通讯方式探究方案设计、营养食谱设计…… 此外还有调查、分析讨论等等。 以上的各种活动过程需经历亲身实践,记录数据,分析归纳,得出结论等综合过程,眼、脑、手、全身并用才能完成。其中动手实践是个核心环节,体现了活动的本质特点,离开这一环节即失去了活动的特点。 总之,课程中生物学科的价值不只体现在它的结论中,更在于它的发现和发展过程之中。知识永远是一条河流,它在不断地演变、充实和发展。在帮助学生学习和继承人类优秀文化遗产的同时,更要帮助其学习和获得镌刻在其中的情意、态度和认知能力。这些仅靠接受和记忆学习都是不能获得的,只有通过对科学发现过程的亲身直接体验才能获得。而学生只有在实践中才能真正体验学习的过程、学习的价值,才能养成探索,追求真理的顽强精神,才能使学习成为人的生活有机的一部分。教学中通过设计丰富多彩的活动,引导学生积极用眼、用口、用脑,在活动中启动多种感官去获得直接经验,让学生在实践和体验中独立思考,提高解决问题的能力。活动化教学,激发学生学习兴趣,培养学生能力,真正减轻了学生学习负担。作为非中考科目,学生学得轻松,乐学、爱学。 3.存在问题 3.1 课堂组织。生物课堂活动化教学,有效地促进学生学习的积极性和主动性,激发学生学习潜能,扩大了学生的创新思维,发散思维,活动中学生情绪激昂,教师如组织不当,容易出现为了活动而活动,忽视学习目标思维内化活动。要做到形、神结合,形散而神不散。师生需要默契,老师更需要有较强组织能力。不是每个老师都能很好地控制。 3.2 课堂评价。由于不同班级,不同学生,自主学习能力存在一定差异,兴趣爱好也有差异,从而导致在生物课堂活动化教学具体实施过程中,教学进度与产生效果产生一定差异。因此,在活动中如何及时、科学地评价课堂活动化教学效果,具有一定困难。 3.3 教师的知识与能力。生物课堂教学内容是丰富多彩的,具有很强的时代性的,因此活动形式应该具有多样性,老师应该具备渊博的知识和不断进取的精神。但是对于新课程,教师普遍缺乏相关的教学经验和资料,在教学活动设计中会遇到很大困难,深感自己知识和能力严重不足,故往往会需要花很多精力和时间去搜集资料,不断学习,给自己充电。 参考资料: 1、《我国活动教育的回顾与前瞻(代序)》全国活动课程与活动教学专业委员会主任委员吴惠青 2、《愉快教育》基础教育课程改革教师通识培训书系。 3、《生物新课程标准解读》 4、《活动教学》基础教育课程改革教师通识培训书系。

写作思路:根据题目要求,以初中生物小论文作为主题,首先写出摘要,可以以初中生物是教师眼中的“豆芽科”作为入手点,来强调出下文的生物学的重要性并展开论点,正文:

摘要:随着社会的飞速发展,生命科学与生物技术已经发展成多学科综合渗透的高科技领域,而且成为21世纪高科技发展的三大支柱之一,在我国也越来越受到重视。

但是,纵观中学教师和学生对生物的态度,我们不难发现,我国生物教学现状令人担忧,前途不容乐观。由于近些年生物没有被列入中考范围,所以生物学科在我国初中教学中一直被定位为“小学科”,是教师眼中的“豆芽科”,是学生眼中的“副科”。

应该如何改变生物教学现状呢?如何才能让学生更好地学好生物呢?核心问题就是:纠正教师和学生的错误观念,摆正生物学科的地位。

认识生物学的重要性

1、认识生物技术的重要性。提高生物技术发展水平,是提高我国科学技术的重要途径。生物技术可以推动一个国家经济的发展,对提高一个国家的综合国力具有强有力的促进作用。生物学已经成为21世纪的带头学科之一,生物工程已成为21世纪的龙头产业,生物科技已成为衡量一个国家科技水平和核心竞争力的重要依据。

20世纪以来,生物科学取得如此巨大的成就和突破已经使生物学这门古老学科焕发了青春。随着它与物理学、化学、数学以及其他学科之间不断交叉、渗透和融合,作为药学、农学、环境等学科的基础,更为物理学、化学、信息科学、材料与工程学注入了新的血液,极大地推动了科学技术的发展。

在教学过程中,教师应该适当地给学生展示我国乃至全世界的生物科技成就,让学生认识生物的重要作用,激发学生学习生物的积极性,使学生改变对生物课程的态度,以便在以后的学习中打消生物是“小学科”的观念。

2、认识初中生物课程的重要性。初中生物课程是初中的必修课程,是培养学生生物思维的重要途径,对我国以后生物发展起着基础性的作用。但是由于前几年全国上下大兴素质教育,呼吁减轻学生课业负担,中考不再考生物学科,只在初二下学期结业;

使得生物学科在学校领导、教师、学生及家长心中的地位大大下降,令人尴尬。许多学校生物专业的教师纷纷改行,生物学科成了“捎带”、“搭配”,以致教师和学生忽视了生物学习的重要性,致使生物学科教学现状令人担忧,完成九年义务教育学生的生物学素养令人担忧。

因此,要想从根本上提高学生学习生物的兴趣,教师就必须转变观念,重新认识生物学科的重要地位。

啥意思?你是老师还是学生?初中生物课就开始写论文了?太早了吧,我们大学才写哎!我们一般写生物论文都是在网上搜集下资料还有就是去图书馆借一些相关内容的书籍。然后再用自己的话拼一起总结整理!

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