第一篇：工程專業英語課文翻譯

合同規定，影響現金流量，的承建商必須認識到，實現對某一特定項目的現金流量，將取決于在一定程度上按照合同的約定。的時間收到的收入，這是尤其如此，因此，它是重要的合同文件進行仔細檢查，以充分了解合約條款將影響現金流的項目。考慮幾乎在每一個項目上的一些項目將被討論。付款時間表：該類型的合同規定的付款時間表的一般性質。單價合同，投標本身的各種收費項目中列舉。收費項目的列表給出了一個清晰的信息需要進行一個現金流analysis.Of的特別興趣項目，具體包括收費項目或明確排除的薪酬項目。對于exrample，動員可以是一個大的成本項目的承包商，在項目的早期發生。一個人可以許可動員的薪酬項目，僅僅是為了防止承包商承擔一個大的負現金流，在項目的早期，有些業主支付的動員與等量的規定，被分配到復員。有些業主sirrtply不支付動員，聲稱不提高項目本身的價值僅僅存在幾件裝備或一些臨時建筑物。其他項目，并不總是要在合同中的項目包括的模板，scaffoldinig，和支撐。這些物品可能是必不可少的交付項目，但不這樣做，對自己帶來任何價值的項目。例如，如果模板拆除混凝土澆筑前，沒有任何價值被添加到項目中。承包商會，當然，必須支付這些項目。為了報銷，承辦商必須簡單地分配這些成本在一些時尚的其他收費項目。的分布可能是“一刀切”的費用可轉移到一定的工資項目，可能會產生更有利的承包商的現金流。這種分配的成本必須小心。

第二篇：制藥工程專業英語 Unit 13 課文翻譯

Unit 13Sterile Products

Sterile Products

Sterile products are dosage forms of therapeutic agents that are free of viable microorganisms.Principally，these include parenteral，ophthalmic，irrigating preparations.Of these, and parenteral products are unique among dosage forms of drugs because they are injected through the skin or mucous membranes into internal body compartment.Thus，because they have circumvented the highly efficient first line of body defense，the skin and mucous membranes，they must be free from microbial contamination and from toxic components as well as possess an exceptionally high level of purity.All components and processes involved in the preparation of these products must be selected and designed to eliminate，as much as possible，contamination of all types，whether of physical，chemical，or microbiologic origin.Preparations for the eye, though not introduced into internal body cavities，are placed in contact with tissues that are very sensitive to contamination.Therefore，similar standards are required for ophthalmic preparations).Irrigating solutions are now also required to meet the same standards as parenteral solutions because during an irrigation procedure，substantial amounts of these solutions can enter the bloodstream directly through open blood vessels of wounds or abraded mucous membranes.Therefore，the characteristics and standards presented in this chapter for the production of large-volume parenteral solutions apply equally to irrigating solutions.Sterile products are most frequently solutions or suspensions，but may even be solid pellets for tissue implantation.The control of a process to minimize contamination for a small quantity of such a product can be achieved with relative ease.As the quantity of product increases，the problems of controlling the process to prevent contamination multiply.Therefore，the preparation of sterile products has become a highly specialized area in pharmaceutical processing.The standards established，the attitude of personnel，and the process control must be of a第13 單元 無菌產品 無菌產品 無菌產品是不含微生物活體的治療劑劑型，其主要包括非腸道用的、眼用的和沖洗用的制劑。這之中，非腸道用產品在藥物劑型當中是（較為）特別的因為它們是通過皮膚和黏膜被注射到人體內部的。這樣，由于它們進入了高效率的人體第一道免疫防線——皮膚和黏膜，（所以）它們必須沒有微生物感染和有毒成分，同時又（必須）具有特別高的純度。這些產品的制備過程中涉及到的所有組分和（工藝）流程都必須經過選擇和設計以盡可能地消除各種類型的污染，無論是來自物理的、化學的，還是微生物的。眼用制劑盡管沒有被引入到內部體腔，但它仍與對污染（物）敏感的組織有接觸，因此，對眼用制劑也要求（與非腸道用制劑）類似的標準。沖洗液現在也要求滿足和非腸道用溶液一樣的標準，因為在沖洗過程中，大量的沖洗液都可以通過敞開的血管傷口或者擦傷的黏膜組織直接進入到血液。因此，本章中描述的有關非腸道用溶液大批量生產的特點和標準，對于沖洗液同樣適用。無菌產品通常是溶液或者懸浮液，但甚至也可以是用于組織對端植入的固體藥丸。對于少量的這種產品，使其污染降到最低的工藝控制可以相對容易地實現。（但）隨著產品量的增加，控制工藝流程從而防止污染的困難也會增加。因而，無菌產品的制備已經成為藥品加工里一個高度專業化的領域。制定的標準、人員的態度和工藝流程的控制都必須有著優秀的水平。

superior level.Vehicles

By far the most frequently employed vehicle for sterile

products is water，since it is the vehicle for all natural body

fluids.The superior quality required for such use is

described in the monograph on Water for Injection in the

USP.Requirements may be even more stringent for some

products，however.One of the most inclusive tests for the quality of water is

the total solids content，a gravimetric evaluation of the

dissociated and undissociated organic and inorganic

substances present in the water.However，a less

time-consuming test，the electrolytic measurement of

conductivity of the water，is the one most frequently used.Instantaneous measurements can be obtained by immersing

electrodes in the water and measuring the specific

conductance, a measurement that depends on the ionic

content of the water.The conductance may be expressed by

the meter scale as conductivity in micromhos，resistance in

megohms , or ionic content as parts per million(ppm)of

sodium chloride.The validity of this measurement as an

indication of the purity of the water is inferential in that

methods of producing high-purity water，such as distillation

and reverse osmosis，can be expected to remove

undissociated substances along with those that are

dissociated.Undissociated substances such as pyrogens，however，could be present in the absence of ions and not be

disclosed by the test.Therefore，for contaminants other than

ions，additional tests should be performed.Additional tests for quality of Water for Injection with

permitted limits are described in the USP monographs.When comparing the total solids permitted for Water for

Injection with that for Sterile Water for Injection，one will

note that considerably higher values are permitted for Sterile

Water for Injection.This is necessary because the latter

product has been sterilized，usually by a thermal method，in

a container that has dissolved to some extent in the water.Therefore，the solids content will be greater than for the

nonsterilized product.On the other hand，the 10 ppm total

solids officially permitted for Water for Injection may be

much too high when used as the vehicle for many products.In practice, Water for Injection normally should not have a

conductivity of more than 1 micromho(1 megohm，approximately 0.1 ppm NaCl).溶媒 到目前為止，最常被用于無菌產品的溶媒就是水，因為水（也）是所有自然體液的溶媒。該用途所要求的優良特性在《美國藥典》的《注射用水》專題論文中有所描述。但對于某些產品來說，要求可能會更為苛刻。水質檢驗的一種最普遍的測試就是固體總含量，一種對水中解離的和不解離的有機物和無機物在重量上的評估。然而，一種用時較少的測試——水導電性的電解測量——則是最常用的（測試方法），它通過把電極浸入水中測出具體的電導率，就可以實現即刻測量，是一種基于水中離子含量的測量方法。電導率可以通過表頭刻度盤以電導／微姆歐、電阻／兆歐姆或者離子含量／ppm NaCl的形式顯示出來。作為水純度的指示，這種測量方法的正確性只是推理性的，因為一些生產高純度水的方法，比如蒸餾和反滲透，可以將不解離的物質同那些解離的物質一起除去。但是不解離的物質例如熱原，可以不以離子的形式存在，因而不能被這種方法檢測出來。因此，對于除離子之外的（其他）污染物，還需要進行另外的檢測。具有特殊用途的注射用水的水質附加測試在美國藥典中有專篇描述。當把注射用水和無菌注射用水所允許的固體總含量做比較時，你會發現無菌注射用水允許有相當高的值。這是必要的，因為后者是經過滅菌的，通常是通過一種熱途徑，在一個在一定程度上溶解于水的容器中。因而，其固體含量會比沒有滅菌的產品要高得多。另一方面，官方對于注射用水所允許的10 ppm的固體總含量，對于許多產品來說，作為溶媒其值可能都太高了。事 實上，注射用水其電導一般不應 該超過1微姆歐（1兆歐，大約 0.1 ppm NaCl）。

Added Substances.添加劑

Substances added to a product to enhance its stability are 添加到產品當中用以提高產品穩essential for almost every product.Such substances include 定性的物質，對于幾乎每種產品solubilizers，antioxidants，chelating agents，buffers，來說都是必不可少的。這樣的物tonicity contributors，antibacterial agents，antifungal 質包括增溶劑、抗氧劑、螯合劑、agents，hydrolysis inhibitors，antifoaming agents，and 緩沖劑、tonicity contributor、抗numerous other substances for specialized purposes.At the 菌劑、殺菌劑、水解抑制劑、消same time，these agents must be prevented from adversely 沫劑和許多其他的有專門用途的affecting the product.In general，added substances must be 物質。同時，這些組分必須不能nontoxic in the quantity administered to the patient.They 對產品有不利影響。一般來說，should not interfere with the therapeutic efficacy nor with 添加劑必須在病人的給藥量范圍the assay of the active therapeutic compound.They must 內是無毒的。它們不應該干擾（產also be present and active when needed throughout the 品的）治療效果，也不能干擾有useful life of the product.Therefore，these agents must be 效活性化合物的測定。在產品的selected with great care，and they must be evaluated as to 整個有效期內，需要它們時，它their effect upon the entire formulation.-An extensive 們必須存在并且有效。因此，對review of excipients used in parenteral products and the 這些物質必須非常小心地進行挑means for adjusting pH of these products has recently been 選，而且對它們對整個配方的影published and should be referred to for more detailed 響也必須進行評估。一篇關于用information.在非腸道用產品中的賦形劑和調節這些產品pH的方法的綜述，最近已經出版，更多的詳細信息 可參閱之。

Formulation配方

The formulation of a parenteral product involves the 非腸道用產品的配方涉及一個或combination of one or more ingredients with a medicinal 者更多組成部分間的結合，這些agent to enhance the convenience，acceptability，or 組成部分（各自）都含有一種用effectiveness of the product.Rarely is it preferable to 以提高產品方便性、可接受性或dispense a drug singly as a sterile dry powder unless the 者療效的有效成分。（人們）很少formulation of a stable liquid preparation is not possible.愿意把藥物僅僅以一種無菌的、On the other hand，a therapeutic agent is a chemical 干燥的粉末（的形式）配售，除compound subject to the physical and chemical reactions 非（把它做成）穩定的液體制劑characteristic of the class of compounds to which it belongs.的配方是行不通的。Therefore，a careful evaluation must be made of every 另一方面，治療劑（藥物的有效combination of two or more ingredients to ascertain whether or not adverse interactions occur，and if they do，of ways to 的物理和化學反應特性的一種化modify the formulation so that the reactions are eliminated 合物。因此對每一個兩種或更多or minimized.The formulation of sterile products is 組成部分間的結合都必須有一個challenging，therefore，to the knowledge and ingenuity of 仔細的評估，弄清楚會不會有不the persons responsible.The amount of information 良反應發生。如果有，則須找到

available to the formulator concerning the physical and 改進配方的方法以使反應消除或chemical properties of a therapeutic agent，particularly if it is 者降低到最小。因此，無菌產品a new compound，is often quite meager.Information 的配方是對負責人員知識和獨創concerning basic properties muse be obtained，including 性的一個挑戰。配方設計師可得molecular weight，solubility，purity，colligative properties，到的關于治療劑（藥物的有效成and chemical reactivity，before an intelligent approach to 分）物理和化學性質的信息量通formulation can begin.Improvements in formulation are a 常是很少的，尤其當治療劑是一continuing‘ process，since important properties of a drug or 種新的化合物時。關于（治療劑）of the total formulation may not become evident until the 基本性質的信息，包括分子量、product has been stored or used for a prolonged time: 溶解度、純度、依數性和化學反However，because of the extensive test documentation 應性，必須在一種好的組建配方required by the U.S.Food and Drug Administration(FDA)，的方法可以開始之前得到。配方only outstanding formulations can be justified for 的改善是一個連續不斷的過程，continuance to the state of a maketed product.因為藥物或整體配方的一些重要 性質只有在貯存或者使用了很長 時間之后才可能會變得明顯。然 而，由于美國食品及藥物管理局 大量的測試要求文件，（使得）只 有那些杰出的配方才能繼續發展 成為上市產品。

生產

Production 生產過程包括從配方的各個組成 The production process includes all of the steps from the 部分的積聚和結合到產品封裝入accumulation and combining of the ingredients of the 用于分售的單個包裝內的所有步formula to the enclosing of the product in the individual 驟。和這些過程有緊密聯系的是container for distribution.Intimately associated with these 搬運人員和執行這些步驟的設processes are the personnel who carry them out and the 備。計劃出來的最理想的過程也facilities in which they are performed.The most ideally 會因為沒有正確態度或沒有接受planned processes can be rendered ineffective by personnel 正確培訓的人員或者不能提供一who do not have the right attitude or training，or by facilities 個有效的控制環境的設備而變得that do not provide an efficiently controlled environment.無效。

To enhance the assurance of successful manufacturing 為了增加成功的生產操作的保operation，all process steps must be carefully reduced to 證，所有的過程步驟在證明是有writing after being shown to be effective.These written 效的之后都要仔細地歸納成書面process steps are often called standard.operating procedures 材料，這些書面的過程步驟經常(SOPs)⑥.No extemporaneous changes are permitted to be 被稱為標準操作規程（SOPs）。made in these procedures;any change must go through the 這些規程是不允許進行臨時改動same approval steps as the original written SOP.Further，的;任何改動都必須經過和原有extensive records must be kept to give assurance at the end 的書面規程一樣的證明步驟的證of the production process that all steps have been performed 明。而且，還需要做大量的記錄，as prescribed，an aspect emphasized in the FDA's Good 以便在生產過程的最后用來保Manufacturing Practices.Such in-process control is essential 證：所有的步驟都是按照規定執to assuring the quality of the product，since these assurances 行的。這是美國食品及藥物管理are even more significant than those from product release 局藥品生產質量管理規范中所強

testing.The production of.a quality product is a result of the 調的一個方面。這些中間控制對continuous，dedicated effort of the quality assurance，于保證產品的質量來說是必要

production，and quality control personnel within the plant in 的，因為這些保證甚至比產品發developing，performing，and confirming effective sops.行測試的控制還重要。一件優質Selected from Lachman Leon et al.The Theory and Practice 產品的生產，是車間里在開發、of Industrial Pharmacy, 3rd ed.，Lea and Febiger, 執行和確認有效標準操作規程中Philadelphia，1986.的那些品質保證、生產和質量控 制人員不懈而專注的努力的結 果。

第三篇：制藥工程專業英語9單元課文翻譯

Thoughout recorded縱觀歷史記載，細菌感染的人口定期付出沉重的收費。鼠疫菌的“黑死病”鼠疫的1347-1351期間，估計有25萬人在亞洲和歐洲死亡。美國公共衛生服務統計為1910年和1920年的節目，在這個早在本世紀結核病死亡每1000名美國居民中的一個。即使在今天，主要是在發展中國家，結核分枝桿菌仍然是主要死亡原因由于在單染性病，全世界每年殺害超過三百萬

Such 整個脊椎動物進化過程中的這種不懈的微生物攻擊，挑起了一個令人驚訝的復雜的保護性免疫系統的進化。隨著人類的外觀，最終到達一個物種可以設法協助先天和后天免疫系統，避免感染。通過利用微生物的抗原成分（疫苗和馬血清抗毒素的產生），然后微生物次生代謝產物（抗生素），已成為人類善于預防和治療許多以前致命的微生物疾病。

Within在短短的幾十年，抗感染藥藥典的可用性突然提供了人類的潛力，以提高他們的生存前景下不斷微生物攔河壩規避自然的經過時間考驗的，活的或死的進化范式。那些以前會屈服于成員現在可以存活時間較長的疫苗和抗生素的幫助助劑-抗感染免疫系統一起工作。實際上，人類對這些助劑的就業可以作為例證在他們的免疫防御系統的自我做作的演變看。

Once當爵士亞歷山大·弗萊明發現青霉素的效用已經證明，從發掘出的天然來源的其他抗生素亂舞緊隨其后。其中一些被證明適用于治療疾病，通常經過化學改性，以提高天然化合物的效力，安全性或藥代動力學

Alpha

For對于大多數在過去50年中，看來，醫學獲得了強大的手上的細菌病。某些制藥廠和研發機構決定減少對抗生素的發現成果，因為它的出現，醫生的抗菌軍火庫是充足。但疾病的性質已經證明并非如此。

The在多種抗生素耐藥病原體的發病率迅速升級現在提高全球非常嚴重的問題。這種發展突出了強大的進化能力的細菌種群的選擇壓力下的抗生素治療。

Resistance抗藥性問題被視為與革蘭氏陰性（例如大腸桿菌）和革蘭氏陽性菌（如金黃色葡萄球菌），但目前關注的最后一組的病原體。肺炎鏈球菌是呼吸道革蘭氏陽性病原體，僅在美國一年的40000人死亡負責。，現在在許多國家，耐青霉素肺炎鏈球菌感染的患病率迅速上升。最糟的情況之一是在匈牙利，其中70％，從1988-1989年測試的兒童肺炎鏈球菌菌株對青霉素耐藥

Bacteria細菌已經進化無數花招挫敗抗生素的行動, 他們停用抗生素水解，酰化，磷酸化，或者核苷酸化反應；改變抗生素的目標站點或減少細胞內藥物濃度降低細胞膜的通透性和/或積極抽水細胞的藥物。with通過分子生物學和生物化學技術，這些耐藥機制的認識提高，藥物化學家一直試圖繞過一些阻力問題提供目標。

A predominant針對內酰胺類藥物的主要耐藥機制（如青霉素），涉及內酰胺環的酶裂解。While雖然藥物甲氧苯青霉素的開發，因為在1961年，短短兩年后，藥物首先到了廣泛使用。MRSA菌株進化，使他們有一個額外的藥物靶蛋白參與細胞壁合成，并改變這種蛋白具有非常低的親和力幾乎所有內酰胺。在一些醫院，TO更的是，大多數MRSA菌株也有許多其他類抗生素

耐藥，糖萬古霉素的異常。Now現在世界各地，MRSA菌株日本很成問題（60％的金黃色葡萄球菌菌株MRSA），以及西班牙，法國，意大利和美國，與發病率大于30％

A particularly一個特別令人不安的里程碑是1988年耐萬古霉素腸球菌（VRE）的出現。some一些抗萬古霉素腸球菌現在不回應任何可用抗生素。腸球菌已成為最經常遇到的第二醫院獲得性病原體分離。抗萬古霉素產生，因為1D-丙氨酸-e-乳酸渣（其中萬古霉素結合知之甚少）已被通常在涉及細菌的細胞墻1五肽前體的終點，D-丙氨酸-e-丙氨酸殘基取代合成There 在抗萬古霉素腸球菌糖肽類如萬古霉素抗性基因，將自然轉移到金黃色葡萄球菌，已經實驗證明可行威廉高貴圣托馬斯醫院，倫敦現在有一個極大的關注。作為萬古霉素是治療MRSA感染這種致命的病原體，抗萬古霉素的自然預期收購不得已的藥物會導致發人深省的回報預先抗生素治療失敗的時代，應該沒有備用的有效療法可用

Conclusions結論

人類使用抗生素迅速加快了人類和細菌之間的動態演化的相互作用。The新制劑，最近在多藥耐藥的革蘭氏陽性細菌感染的迅速崛起，全世界敲響了一個響亮的電氣警笛需要新的，有效的治療方法，這里可以提供翻新阿森納的醫生。

The discovery細菌通過基因組學研究新的藥物靶標，以及改善我們了解細菌耐藥性機制的發現，按住發現多藥耐藥細菌感染治療的新手段的承諾。給予足夠的時間，細菌會最終是能夠開發任何新的抗菌劑的阻力。這些藥物可以通過一種新的機制攻擊病原體有可能降低快速耐藥性的發展的傾向。

第四篇：專業英語第八章課文翻譯1

Chiguo

Chapter 8

Section 1 Coal-Fired Power Plants

燃煤發電站

第一段：

在化石燃料發電廠中，煤，石油或者天然氣在燃燒室中燃燒，燃燒產生高溫的水，然后轉換成水蒸氣，高溫的水蒸氣將驅動汽輪機，汽輪機與發電機機械地連接在一起。圖8.1展示了一個典型的圖表示意圖。發電廠的運行用一下簡潔的語言概述。從倉庫取出煤塊放入粉煤機（或者磨粉機）中粉碎，然后與預熱的空氣混合，最后充入燃燒室中燃燒。燃燒室包含一個復雜的管道，抽上的水灌輸到一個叫鍋爐的設備中，鍋爐里面水的溫度逐漸上升直至它們成為水蒸氣。

水蒸氣被送至汽輪機中，與此同時，燃燒的廢氣（煙道氣體）通過物理和靜電除塵裝置除掉99%以上的固體顆粒（灰塵）在通過煙囪或煙囪體排放出去之前。

第二段：

剛剛描述的單元，是輸入煤粉，空氣和水輸出水蒸氣的單元，這幾個方面的系統被統稱為蒸汽發電機組，或燃燒室，或者蒸汽發生器。當考慮根據是燃燒過程的時候常用“燃燒室”這個術語，同時當考慮因素是水汽循環時，“蒸汽發生器”這個術語被更頻繁的使用。水蒸氣的3500磅/平方英寸的典型氣壓和華氏零下1050度的條件，是通過控制和停止（關閉）汽輪機閥門來提供的。整齊的熱能轉化為水輪機的機械能。從排氣機中排出的蒸汽在熱交換器中成為冷凝器中冷卻形成水，再次被泵抽回鍋爐里。通過調節蒸汽的流量變化來控制渦輪發電機的輸出。截止閥具有保護作用，它通常是完全開放的，但可以“跳閘”關閉，以防止汽輪機發電機組超速，使電力輸出突然下賤（由于斷路器的行動）和控制閥不關閉。

第三段：

圖8-1表明的是一個單階段汽輪機，但在實際中一個更加復雜的多級排列被使用以便能實現相對較高的熱效率。一個典型的多級排列如圖8-2所示。它包括四個有著不同蒸汽氣壓的汽輪機機械地耦合串聯在一起。用常規的概述就是高壓蒸汽來自鍋爐然后進入高壓汽輪機。在之前離開高壓汽輪機的水蒸氣回到鍋爐（再熱器）地區，然后送往中壓汽輪機。離開中壓汽輪機后的蒸汽（在較低的壓力和多消耗條件）移動是指向低壓汽輪機的。來自低壓汽輪機的廢汽在冷凝器中冷卻并重新給水，然后加熱（與渦輪機中提取的蒸汽一起）接著用泵送返鍋爐。

第四段：

燃煤發電廠的凈效率通常低于40%（也就是說煤的化學能轉變為電能的效率低于40%）。盡管與30%左右的工業平均值相比這個數字有一定的優勢，但依舊有60%以上的化石燃料能轉化成廢熱！為了使效率增長和節約一次能源，熱電聯供系統被長期使用，且可以同時生產電能和蒸汽(或者熱水)供給給工業或室內。在這樣的系統中，總能量利用率已經高達60%至65%。

第五段：

使用火力發電廠對其影響的是：目前的煤炭開采和運輸的安全與危害，還有其他社會成本的問題。

火力發電廠影響環境問題是其燃燒燃料產生的一些化學產物：包括“酸雨”和“溫室效應”

概述：

本文著重介紹了火力發電站的基本工作原理。運用圖解說明的方式詳細地介紹了單級汽輪機和多級汽輪機的基本結構和各部件間協調工作的過程。最后總結了火力發電站能源的利用率問題，以及如何提升能源利用率的措施。在文末作者說明了燃煤廢氣廢渣對環境造成的影響。

Summarize The test emphasizes the basic work principle of introduction the thermal power station generator used the way of illustrated manual table to introduce the basic structure of single-stage turbine and multi-stage turbine and multi-stage turbine，and each parts moderates the process of work.Finally It sums up the met efficiency of a coal-fire plant as well as the measure to prove energy efficiency.At the end of the text, writer show us that how the waste gas and waste slag damage the ecological environment.選擇題答案：A B B A A 1翻譯：在一個燃煤發電機中，靜電除塵器是用來消除燃燒時產生的（A固體）顆粒 蒸汽的熱能是通過汽輪機來轉換成（B 機械能）的 3.燃煤發電機的凈效率通常低于 B

4在熱電聯產系統中，整體能量效率的提高是通過 B(為客戶提供熱能)來實現的 5.當水蒸氣離開高壓汽輪機后便返回到 A（鍋爐）中，然后流轉到中壓汽輪機中

第五篇：電子信息工程專業英語 課文翻譯 Unit 11 譯文

Unit 11 數字圖像處理

Unit 11-1 第一部分：二維數字圖像

圖像是表示一些物理參數空間分布的二維信號，典型的物理參數是光強，而更普通的是能量的任一種形式。例如，運動圖像以及多光譜的遙感圖像是三維或者是更高維的信號。現代數字技術使得處理多維信號成為可能，所使用的系統可從簡單的數字電路到先進的并行計算機。這種處理的目的可以分為3類：

-圖像處理：輸入圖像?輸出圖像用相機拍攝和沖洗照片

-大自然的例子：水面上景色的反射，水霧中景色的失真，等等。高級圖像處理的應用例子包括：

-司法科學：視頻監控攝像機圖像的增強，圖像中的臉，指紋，DNA碼等的自動識別和分類。可視化。例如：在我們制作一個三維物體的三維可視化之前，我們首先需要從二維圖像中提取物體的信息。圖像增強，例如，減少噪聲或圖像銳化。

-模式識別，例如，圖像中某種形狀或紋理的自動檢測。

-將數據量減少為更容易處置或解釋的信息，例如將圖像減小為一幅較簡單的圖像、一組對象或特征、或者一組測量結果。

-圖像合成，如由二維照片重建三維場景。

-圖像拼接。當從同一個場景獲取兩種不同形態（類型）的圖像時，將它們拼接起來涉及配準，其后是數據減少和圖像合成。

-數據壓縮。為了縮小包含圖像的計算機文件的大小，以及加快網絡中圖像傳輸的速度，數據壓縮常常是必需的。

我們關心的只是數字圖像處理，而不是模擬處理，理由是，模擬處理需要專用的硬件，這使得建立一個特殊的圖像處理應用成為一項艱巨的任務。此外，在許多圖像處理領域中模擬硬件的使用正在迅速地成為過去，因為它常常能被更具靈活性的數字硬件（計算機）所取代。

但究竟什么是數字圖像呢？數字圖像獲取與處理的示意圖如圖11.2所示。頂部有某個成像設備，如攝像機，醫療掃描儀，或其它任何可將物理現實的量度轉換為電信號的設備。成像設備產生一個連續的電信號。因為這種模擬信號不能直接用計算機處理，信號通過數字化儀轉換為離散形式。最后產生的圖像便可直接用于數字圖像處理應用。

數字化儀完成兩個任務：采樣和量化（見圖11.3）。在采樣過程中，圖像中連續信號的值在特定位置被采樣。在量化過程中，真實值被離散化為數字數值。量化后的圖像我們稱為數字圖像。這樣就回答了本節開頭的問題：數字圖像只不過是一個數值的矩陣。每個矩陣元素，即已量化樣本，被稱為圖像元素或像素。對于三維圖像則稱為體積元素或體素。

我們可以用兩個坐標(x;y)表示圖像中每個像素的位置。按照慣例，(0;0)像素，即原點，是在圖像的左上角，X軸是從左向右，Y軸自上而下（見圖11.4）。這可能要用一點功夫去習慣它，因為它不同于常規的二元函數的數學表示法，也不同于常規的矩陣坐標。如果一幅數字圖像僅僅是一個數值矩陣，有人可能會說：數字圖像處理只不過是一種對矩陣進行運算的數學算法的集合。幸運的是，現實情況遠非所說的那么枯燥乏味，因為在實際中，我們很少使用圖11.3所示的矩陣表示，而是對圖11.3的中間圖像進行處理，實際上是同一幅圖像，但將光強度賦予每一個數，對人而言它通常更有意義。你會發現圖像處理算法將被描述為數學算子作用于像素值或像素矩陣，這些算法的運算結果也將被用圖像形式顯示出來。

Unit 11-3 第三部分：圖像處理引言

圖像由各種物理設備產生，包括照相機和攝像機、X光設備、電子顯微鏡、雷達、超聲設備等，并用于各種目的，包括娛樂、醫療、商務、工業、軍事、民用、安全、科學。各種應用的目的都是使觀察者（人或機器）提取被成像的場景中的有用信息。

原始圖像通常并不直接適合于這一目的，必須以某種方式進行處理。這種處理稱為圖像增強；而觀察者從圖像 中提取信息的處理則稱為圖像分析。增強和分析根據其輸出性質即輸出的是圖像還是關于場景的信息來區分，也根據所面臨的挑戰和所使用的方法來區分。

圖像增強通過化學、光學、電子方法實現，而分析則主要由人工和電子方法實現。用于觀察者的（視覺）增強方法或用于（計算機）自主分析的數字圖像處理技術在成本、速度、靈活性方面具有優越性，隨著個人計算機價格的急劇下降和功能的快速提升而成了實用的主要方法。

挑戰

圖像并不是被觀察的物理對象性質的直接測量，而是諸多物理因素相互作用的結果：光照強度及其分布、光照與構成景物的物質之間的相互作用、反射光或透射光從三維空間到二維圖像平面的投影幾何關系、以及傳感器的電子特性。不像某些其它工作例如編寫編譯程序那樣有正式理論為基礎的算法，可將高級計算機語言翻譯成機器語言，不存在從圖像中提取感興趣的景物信息如位置或某一制成品質量的算法和可比的理論。

這種困難常被初學者低估，因為人的視覺系統似乎可輕而易舉地從景物中提取信息。人的視覺通常比我們目前乃至可預見的未來能夠設計制造的任何東西復雜得多。于是我們必須注意，不要根據人們對某一數字圖像處理應用的印象來評估其難易程度。

一個首要的指導原則也許是人類更擅長于判斷而機器更擅長于測量。因此，比方說在傳輸帶上確定一個汽車零件的確切位置和大小很適合于數字圖像處理，而要對蘋果或木材的質量定級卻更具挑戰性，盡管不是不可能的。按照這些原則，需進行大量計算而極少需要判斷的圖像增強就是很適合于數字處理的。

對處理時間的嚴格要求常使問題變得更復雜。很少用戶在意電子表格的數據刷新時間是300毫秒而不是200毫秒；但是，譬如說大部分工業應用卻必須在機器周期所要求的嚴格限制以內完成操作。還有許多應用如超聲圖像增強、交通監控、攝像機防抖動等要求對視頻流進行實時處理。

為了具體了解對處理速度的挑戰，設想一下，一臺標準黑白攝像機的視頻流每秒有1000萬個像素。在撰寫本文時，一臺典型臺式PC也許可在處理每個像素所允許的100ns時間內執行50條機器指令，而能用區區50條指令完成的處理十分有限。

此外，許多圖像處理應用還受到成本的嚴格限制，因此我們經常面臨工程師們望而生畏的三重難題：要求設計的產品同時具備性能優良、運行快捷、價格便宜的優點。

圖像獲取

所有圖像處理應用始于某種形式的照射，典型的是光線但廣義的是某種能量。有時必須使用環境光線，但更為典型的是根據具體應用設計照明。在這些情況下事情的成敗往往就在于此：任何高明的軟件都無法將因為照明不良而丟失的信息恢復出來。

照相機就是一個能將輻射能量分布轉換為存放在RAM中的數字圖像的裝置。過去這一過程分成兩步：將能量轉換為電信號即照相機的功能；用數字化設備將信號轉換成數字形式并存儲。現在兩者之間的界線正在變得模糊，照相機將通過USB、以太網、IEEE 1394接口直接將圖像送入計算機。

照相機技術以及所產生的圖像特性幾乎無例外地受到最大實際應用量的驅動，其中之一是消費電視。因此大多數的攝像機具有半個多世紀以前電視廣播標準所制定的分辨率和速度特性。

典型的可見光單色攝像機的分辨率為640?480，每秒輸出30幀圖像，并支持電子快門和快速復位（任意時刻回復到一幀初始狀態的能力，從而可避免在開始捕獲一幀新圖像前的等待）。這種攝像機是基于CCD傳感器技術的，能產生優良的圖像，但相對于其它具有同樣數量晶體管的多數芯片而言其價格很高。

隨著大容量個人計算機多媒體應用的激增情況首次發生了變化。首先影響到的是顯示器，它已有相當一段時間給我們提供了比廣播更高的速度和分辨率。人們可期待照相機/攝像機也隨之跟上，包括由民用數字照相機所推動的高速度、高分辨率器件，娛樂業、互聯網遠程會議和用戶視覺界面應用所推動的低分辨率和極低價格的設備。

廉價器件可能會產生更大的影響。這些是基于新出現的CMOS傳感器技術的，其生產工藝與大多數計算機芯片相同，因而得益于生產批量大而價格低廉。目前它的圖象質量還達不到CCD標準，但隨著技術的成熟是注定會改進的。

圖像增強

數字圖像增強算法大致分為兩類：點變換（像素映射）和鄰域運算。

1.點變換

點變換產生的輸出圖像中每個像素都是一個相應輸入像素的某種函數。這一函數對于每個像素都相同，通常是由圖像的全局統計特性導出的。點變換一般運行很快，但僅限于進行全局變換，例如調整整幅圖像的對比度。

點變換包括許多可用于分等級值像素的圖像增強。這些算法常由基于查找表的單一軟件程序或硬件模塊實現。查找表的運行速度快，可以編程用于實現任何功能，以合理的速度提供最終的普適性。而MMX以及類似的處理器則能以比查找表快得多的速度通過直接計算來執行各種功能，其代價是軟件復雜性的提高。當某種功能是通過圖像全局統計特性來計算時，像素映射是最為有用。例如人們可以處理一幅圖像，在輸入信號的均值和標準偏差，或者最小值和最大值的基礎上，獲得所要求的增益和補償（偏移）。

直方圖指標是一種有效的像素映射點變換，對輸入圖像進行處理使之具有與某一參考圖像同樣的像素值分布。其像素映射關系很容易從輸入圖像和參考圖像的直方圖得到。直方圖指標是進行圖像分析前的一種有用的增強技 術，這種分析的目的是對輸入圖像和參考圖像進行某種比較。

閾值分割是一種常用增強技術，其目的是將圖像分割成目標和背景。計算閾值，大于（或小于）閾值的就當作對象，否則就是背景。有時用兩個閾值來確定對應于目標像素的一個范圍。閾值可以是固定的，但最好是根據圖像的統計特性計算得到。也可以用鄰域處理進行閾值分割。在所有這些情況下得到的結果都是一幅二值圖像，即只有黑白兩色而沒有灰階。

顏色空間轉換用于轉換不同的顏色表示方法，例如將照相機提供的RGB空間轉換成圖像分析算法所要求的HIS（色調，亮度，飽和度）空間。由于精確的顏色空間轉換涉及的計算量很大，在對時間有嚴格要求的應用中常采用粗略的近似。這些近似方法十分有效，但在選擇一種算法以前應該對速度和精度間的權衡有所了解。

時間平均是處理反差極低圖像最有效的方法。像素灰度映射對信號和噪聲的作用相同，因此對于提高圖像增益的作用很有限。鄰域運算可以降低噪聲，卻會損失圖像的保真度。降低噪聲而不影響信號的唯一方法是對不同時間的多幅圖像求平均。不相關噪聲的幅度以參與平均的圖像數目的平方根被衰減。將時間平均與擴大增益的像素映射法相結合可處理反差極低的圖像。時間平均的主要缺點是用照相機獲取多幅圖像需要花費較長的時間。

2.鄰域運算

在鄰域運算中，每一個輸出像素都是一組輸入像素的函數。這組像素通常圍繞一個對應的中心像素的某個區域，因此稱為鄰域，例如3?3鄰域。鄰域運算可實現頻率濾波和形狀濾波，以及其他復雜的增強操作，但是運行起來較慢，因為對于每個輸出像素而言，鄰域內的像素必須重復計算。

由于有了可追溯到200年前Fourier信號理論的廣泛數學框架，線性濾波器是鄰域處理中最容易理解的。線性濾波器有選擇地放大或衰減空間頻率成分，可達到平滑和銳化等效果，通常是重采樣和邊緣檢測算法的基礎。

線性濾波器可用卷積運算定義，其輸出像素由鄰域內各像素乘以叫做“核”的同樣形狀區域內的相應值，然后將乘積相加得到。線性濾波器可直接由卷積實現，也可以利用FFT在頻域實現。盡管頻域濾波在理論上更為有效，實際上幾乎總是用直接卷積的方法。由于使用小的整數運算和時序存儲器尋址，卷積比起FFT來與數字硬件更加匹配，更容易實現，在邊界條件的處理方面幾乎沒有問題。

邊界檢測有相當長的歷史和大量的文獻資料，從簡單的邊緣檢測到更適合于圖像分析中考慮采用的復雜算法。我們可以有點隨意地將邊緣檢測看成是一種圖像增強，因為其目的是突出感興趣的邊緣特征，而將其他一切都衰減掉。

圖像中由目標產生的陰影是目標特性中最不可靠的因素，因為陰影是由照明、表面特性、投影幾何學、感光器件特性這些因素復雜地結合而成的。而另一方面，圖像中的不連續區通常直接對應于目標表面的不連續性（例如邊緣），因為其他因素不易導致不連續性。圖像中的不連續性即使在光度學方面不一致，在幾何即形狀方面通常卻是一致的。因此作為邊緣檢測目的，不連續部位的確定和定位是數字圖像處理中最重要的任務之一。

粗糙的邊緣檢測器只是標出相應于梯度大小的峰值或二階微商過零點處的像素。精密復雜的邊界檢測器則給出有序的一串邊界點，以及亞像素位置和各像素處的邊界方向。最商用的邊緣檢測器還可以在一個很寬的范圍內調節空間頻率響應，并以高速運行。

設計成可以通過或阻止指定形狀而不是空間頻率的非線性濾波器在數字圖像增強中十分有用。我們首先考慮的是中值濾波器，它在每個像素位置的輸出是相應輸入鄰域的中值。粗略地講，中值濾波器的作用是將小于鄰域尺寸的圖像內容衰減掉，讓大于鄰域范圍的圖像內容通過。

數字重采樣是指照射到傳感器上的能量連續分布被重新采樣的情況下估計圖像的過程。不同方式采樣，用不同的分辨率或以不同方向采樣常常是有用的。

另一類重采樣算法是坐標變換，能產生亞像素數量的偏移、旋轉和改變圖像尺寸、在直角坐標系和極坐標系之間相互轉換。輸出像素的值由輸入值的鄰域內插得到。三種常用方法是：速度最快的最近鄰法，更精確但速度較慢而且會損失一些高頻分量的雙線性法，非常精確但是最慢的三次卷積法。