2023年硕士研究生开题报告大全

2023年硕士研究生开题报告大全

ID:552952

时间:2023-06-28 21:52:39

上传者:曹czj

随着个人素质的提升,报告使用的频率越来越高,我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。写报告的时候需要注意什么呢?有哪些格式需要注意呢?下面是小编带来的优秀报告范文,希望大家能够喜欢!

2023年硕士研究生开题报告大全篇一

在政治上拥护中国共产党的领导,学习建设有中国特色的社会主义的理论和党的路线方针政策,热爱祖国、遵纪守法、品德良好,服从分配,积极为社会主义现代化建设服务。

身体健康。

学习年限

非全日制研究生的学习年限一般不超过4年。

根据国家经济建设和学科发展的需要,本专业的研究方向有10个:

植物营养生理学

主要研究植物对养分的吸收运输分配和调控;营养元素的生理功能及其缺乏和过剩的症状和发生机理,以及这些过程与环境因子的相互作用;重点研究植物在旱涝盐碱高温冷害病虫害通气不良营养缺乏或毒害等环境胁迫条件下的植物营养生理学及适应性变化规律,新无机营养元素和有机化合物的生理功能及营养机理等,为合理施肥提供依据。

植物营养遗传学特征

应用植物营养遗传学原理,采用营养动力学,酶学和分子生物学方法,开展高产作物耐缺氮磷钾锌及其它营养元素的营养遗传特征,作物品种筛选及调控营养机理研究,为高效节肥品种选育提供科学依据。

复合肥料及各种新型肥料的肥效机理及施用技术研究

结合化工和农业部门以及生产需要对复合肥及新型肥料的肥效及作用机理进行研究,为工农业生产提供依据。主要包括:三元复合肥肥效增产机理;钙镁硫硅,微量元素稀土及segeco等元素肥料作用机理环境效应施用方法和技术研究;商品有机肥有机-无机复合肥生产工艺肥效机理以及对引进国外先进技术及新型肥料进行试验研究。为肥料生产和施用提供依据。

提高肥料利用率技术研究

土壤生物量氮与氮素循环及调节作用

主要研究不同施肥条件下土壤生物量氮的动态及其周转的氮量,微生物周转氮与作物吸收关系,土壤养分养分的生物有效性,肥料中氮利用率以及在土壤-作物系统循环和施肥调控。

新型高效缓效肥料研制及工业废渣农业利用

结合各种材料特点和作物营养规律,开展长效肥控效肥缓效肥磁性肥叶面肥药肥以及有机无机复合肥等的配方及生产技术研究。充分利用我国自然资源和工业废物开展研究,如锌硼铁锰钼等工业矿渣钢渣草碳褐煤等资源利用与开发。

组织培养与无土栽培营养配方(组合)及应用技术

组织培养及无土栽培成功的关键技术之一是优化营养配方的筛选,应用植物营养学原理,对一些经济类植物进行营养液组合研究,是植物营养学研究的内容之一。几年来已经建立了一些研究实验室手段并积累了一些工作经验。

根据植物营养失调症特征和叶片颜色变化规律进行定性和定量诊断施肥;土壤作物化学诊断方法;精准农业及施肥技术;土壤植株营养快速诊断方法及速测仪应用;dris技术营养图谱信息系统及诊断应用技术。

施肥对环境质量影响及良性生态循环施肥技术研究

在长期肥料定位试验基础上,开展施肥对土壤环境质量影响,施肥对土壤农产品中重金属含量影响,施肥与温室效应等研究,为合理施肥,改善农业生产环境质量和生态农业提供依据。

土壤氮的mit过程

结合肥料长期定位试验开展 不同有机物料中氮在土壤中的矿化过程(氨化作用硝化作用),矿化氮的微生物和矿物固持作用(微生物体氮矿物固定态铵),长期不同施肥对土壤氮的矿化势(n0)有机氮组成及其作物有效性的影响,不同矿化阶段的净矿化率净残留率及影响土壤氮mit过程的因素的研究。

跨学科(指跨二级学科)入学的研究生,以及入学前是专科毕业的研究生,须补本科主干课程,考试或考核成绩合格不计学分。

必修课(学位课)

(2)外国语(包括专业外语) 6学分

(3)高级植物营养学 3学分

(4)植物营养的土壤化学 3学分

(5)植物营养与施肥专题 3学分

(6)植物营养遗传与分子生物学 3学分

选修课

(1)高级植物生理学 4学分

(2)生物化学实验技术 3学分

(3)第二外国语 2学分

(4)植物营养研究技术 2学分

(5)植物营养诊断与管理 2学分

(6)施肥与环境保护 2学分

(7)土壤-植物-动物体系中的微量元素 1、5学分

(8)微量元素分析技术 2学分

2023年硕士研究生开题报告大全篇二

每个医学在职硕士研究生都想写好毕业论文,使其得以通过审核,获得导师好评。

该环节完成质量高低,不仅体现大家的学习成果,还从侧面反映出大家的写作水平。

写作好开题报告,是医学在职硕士研究生论文得以顺利开展的一大重要保障。

不少学生正是因为该环节完成不详细,质量有所欠缺,未能规范完成好,导致直接影响后面的论文内容写作和观点的表达。

我们不仅要保证医学在职硕士研究生开题报告各步骤内容完整,还有尽一切方法提升其整体质量。

那么优秀医学在职硕士研究生开题报告怎么写作完成,且看下文最全讲解。

(1)课题的来源及选题的依据,着重说明本课题在国内外的研究动态、目前的水平。

本课题的目的、意义和开展研究工作的设想,准备在哪些方面取得进展和突破,课题的最终目标以及可能达到的水平。

(2)课题研究拟采用哪些方法和手段。

(3)论证完成课题的实验条件,预计研究过程中可能遇到的困难和问题,以及解决的方法和措施。

(4)论文工作和经费的估计。

(5)论文工作计划(起止时间,分年度的具体实施内容)。

(1)纸型:a4纸,单双面打印均可;

(2)页边距:上3.5cm,下2.5cm,左3cm、右2.5cm;

(3)页眉:2.5cm,页脚:2cm,左侧装订;

(4)字体:开题报告正文全部宋体、小四;

(5)行距:1.5倍行距;段前、段后均为0;

(6)字数:不少于5000字。

3、页眉页脚的编排

页眉,宋体,五号,居中。

填写内容是“开题报告题目”.

页脚,宋体,五号,居中,正文起始页码为1.

4、目录的编排

标题“目录”:黑体,居中,字号:小三;

目录内容:宋体,小四号;点击鼠标右键,选择更新域自动生成目录。

5、章节标题格式

(1)每章的章标题选用模板中的样式所定义的“标题1”,居左;或者手动设置成字体:黑体,居左,字号:小三,每章另起一页。

章序号为阿拉伯数字。

在输入章标题之后,按回车键,即可直接输入每章正文。

(2)每节的节标题选用模板中的样式所定义的“标题2”,居左;或者手动设置成字体:黑体,居左,字号:四号。

(3)节中的一级标题选用模板中的样式所定义的“标题3”,居左;或者手动设置成字体:黑体,居左,字号:小四。

6、图表、公式序号的编排

开题报告中的图、表、附注、公式一律采用阿拉伯数字分章编号。

具体格式请参见硕(博)士学位论文模板。

7、装订顺序

1、选题。

好的开端是成功的一半,论文选题是开题报告的一大重点。

在选题时要及时与导师沟通,结合自己的研究方向、理论基础、兴趣爱好、工作经验等因素,同时,选题不宜过大,要有一定针对性,最好是与自己工作相关,以便后期在搜集资料和数据时更为方便。

2、理论资料收集。

题目确定之后就可以开始理论资料的搜集了,文献综述在开题报告里占有很大比重,这需要我们花时间搜集相关的文献资料。

现有的文献搜集渠道很广泛,要充分利用学校图书馆、中国知网、百度学术、万方等等。

3、定框架。

在拟定题目、搜集资料并整理的基础上就可以定框架啦!现有的开题报告模板很多,大致有“论文选题背景及意义”、“文献综述”、“研究的目标、主要内容与技术路线等”、“研究方法、数据来源及可行性分析”、“年度研究计划、可能遇到的困难和问题等”、“论文提纲”这几个部分。

4、写作。

根据拟定的框架和搜集的材料,就可以开始正式写作啦,要注意写作的格式,一般学校会给出模板,要把字体调整规范且不要出现错别字哦!

5、提交和修改。

在写好开题报告之后还要经过反复修改,要记得多与导师沟通,反复锤炼才能提高自己开题答辩的通过率。

2023年硕士研究生开题报告大全篇三

投资是指个人或组织为了在未来获取收益而进行的资金投入及相应的资本形成过程。投资决策则是指公司在给定资本约束情况下对可能的投资项目进行有效选择,以使其投资收益最大。作为公司成长的主要因素和未来现金流量增长的.重要基础,它将直接影响公司的融资决策,由此影响公司的经营风险、盈利水平以及资本市场对其经营业绩和发展前景的评价。因此,与筹资和股利分配相比较,投资决策是公司三大财务决策中最重要的决策。

近年来,我国经济保持快速增长,投资起到了重要的拉动作用,这也与企业投资决策的合理性密不可分。就企业自身而言,如果做出投资于超出或偏离自身的能力和成长机会,且净现值为负的非盈利项目的“过度投资”的决策,不仅会损害企业的价值,使大量资本沉淀在生产能力过剩而盈利能力恶化的领域,也会使我国的经济“过热”,从而引发能源和原材料的紧缺、产能过剩、经济结构扭曲、重复建设等一系列问题。而做出“投资不足”的决策,也将制约企业的发展,影响企业价值的实现。总体看来,投资过度及投资不足均属于投资决策中的不经济行为,轻则削弱企业成长能力,重者可能把企业拖入财务危机的泥潭。因此,在我国市场经济尚处于不成熟的阶段,自由现金流、公司股权结构不合理,公司治理结构不完善等相关因素都会影响企业投资决策,并成为制约我国上市公司质量提升和长期持续发展的主要因素。

就电力行业而言,电力工业是社会公共事业也是我国的基础性产业,具有自然垄断性。其发展速度受市场需求的制约,发展规模受经济发展水平的制约,电价受社会承受能力的制约。其项目投资具有占用资金巨大、影响期间长远的特点,所以投资决策恰当与否将对电力行业上市公司产生深远影响。由于电力行业的特殊性,使该行业上市公司的发展既具有机遇又面临挑战,因此,合理的投资决策有利于电力行业上市公司充分利用现有资源开发新项目,来提高其盈利水平、增强企业活力及实力,实施集团化发展战略。但投资决策的合理性又与公司的自由现金流和公司治理结构等因素密不可分,管理者可能会受经理层较好控制的自由现金流、股权集中度及股权性质等因素的影响,或者是以寻求在企业内最大范围的控制力私人收益最大化为目标,营造王国与势力投资等管理机会主义氛围,难免会引发因投资决策不当而导致的投资效率和经营绩效不断下降的现象。信息不对称性的存在,公司治理结构中的诸多因素不仅会影响公司治理成本也会影响公司的绩效及公司价值的实现。因此,电力行业上市公司投资行为的动机、影响因素及应对策略值得我们思考和研究。

本文的研究意义:首先对电力行业上市公司投资决策进行实证分析和研究具有理论价值,为电力行业上市公司今后的发展,提供一定的理论基础。其次,对电力行业上市公司进行实证分析及研究具有实践意义。能够有效地找到电力行业上市公司在对外投资决策中存在的问题,促进电力行业上市公司发展,为我国其他上市公司提供借鉴,从而提高投资效率,促进经济的持续和谐发展。再次,我国电力行业的上市公司大都由国有电力企业股份制改造而来,其典型特征是公司治理结构不完善,一些不利的相关因素都直接影响着电力行业上市公司投资决策的合理性。建立良好的公司治理机制不仅会促进电力行业上市公司做出合理的决策,也能对过度投资和投资不足的不经济行为有一定的制约作用。因此,基于此种原因, 研究我国电力行业上市公司在面对全球经济环境变迁、中国经济结构及相关政策调整以及电力行业经济管理体制改革等因素带来的外部环境的变化时,如何完善公司治理结构、合理决策、规范投资行为,就成为一个十分有实践意义的研究课题。

(一)国外研究动态简介:

早期的西方投资理论形成于 19 世纪 70 年代初到 20 世纪 50 年代末,这一时期的三种主要经济理论流派对投资理论的形成起到重要作用:一是以杰文斯(,1871)、庞巴维克(eugen bohm von bawerk,1886)、维克塞尔(ll,1896)、费雪(,1933)、奈特(,1921)等人为代表的新古典主义的资本理论;二是以马歇尔(ll,1920)为代表的新古典主义的企业厂商理论;三是以克拉克(,1917)为代表的朴素加速器理论,之后经过chenery(1952)和 koyck(1954)等人的发展而成为西方最早的投资决策理论。20 世纪 60 年代初期乔根森(jorgensen,1963,1966,1967,1971)将新古典生产函数引入企业投资函数中,承认资本和劳动投入之间替代的可能性,运用连续时间的动态最优模型来描述企业的投资行为,产生了新古典投资理论,标志着现代企业投资理论的形成。然而这一理论忽视了资本存量的调整成本。此后,tobin(1969)提出了著名的 q 理论,q 常常被定义为:企业在金融市场上的市场价值与该企业现有资本存量重置成本之比。

1、委托代理理论

委托代理理论表明,代理冲突将导致企业投资行为的低效率,反映在企业投资领域就是各种非效率的投资决策,具体表现为投资不足和过度投资。

1976年詹森和麦克林(jensen and meckling 1976)在委托代理理论的前提下提出了著名的资产替代问题,阐释了股东与债权人之间的代理冲突可能会引起企业的投资不足,利率的增加、信贷配给或对投资或融资条件施加限制条件,会限制股东进行其投资项目的能力[1]。myers (1977)分析了负债融资引起企业投资不足发生的可能性。他认为,企业对其所拥有的投资机会并非一定能够或一定愿意实际投入资金,在决定对其所拥有的投资项目是否进行资金投入时,企业的现有负债余额、现有负债的期间构成以及即将借入的新增负债额的多少是非常重要的影响因素。shin and kim(xx)发现拥有大量现金的企业比持有少量现金的企业容易做出非效率的投资决策,主要是因为企业投资决策时较高的代理本[2]。lyandres and zhdanov (xx)利用负债期限结构模型,阐释了投资不足效应以反映债权人——股东冲突对企业投资的影响。n. moyen(xx)在动态随机框架下进行相关计算,并指出企业尽管可以充分利用税盾优势,但仍会发生投资不足问题[3]。

1986 年,詹森(jensen)以股东和管理者存在非对称信息为假设,引入了投资决策中的过度投资问题。即面对自由现金流量时出现的管理层与股东的冲突及其带来的代理成本问题。

2023年硕士研究生开题报告大全篇四

(5)预计可获得的成果,可能取得的创新之处;

(7)其他与开题有关的主要参考文献和调查研究情况等

,正文用4号宋体字,小标题用4号黑体字,每一面的上方(天头)和左侧(订口)应分别留边25mm,下方(地脚)和右侧(切口)应分别留20mm,版心尺寸为165×252mm(约30字/行,32行/页)

1、在导师指导下,系统查阅文献资料,提交文献综述报告;

3、由学院统一安排开题时间,相关教研室负责组织具体开题工作;

4、学科点对是否通过开题的意见及对研究生今后论文工作的建议与要求;

5、采纳合理建议,修改开题报告,按规定格式打印装订开题报告并经导师签字后交研究生处。

2023年硕士研究生开题报告大全篇五

据学术堂了解,毕业论文的开题报告在教研教育中是非常重要的一个环节,众多硕士们虽然接受了研究方法的培训,有不少与开题报告相关的知识,但是真正能做好开题报告的硕士生没有几个。开题报告不仅要显示研究者所要研究的问题,还要揭示这些问题得以提出的依据以及解决这些问题的基本思路,因此,撰写开题报告就不能满足于将开题报告诸表格逐一填满,而是要研究各项之间的逻辑关系,根据其内在的逻辑路线去表达。

首先,开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。其次,开题报告的内容一般包括:题目、理论依据(毕业论文选题的目的与意义、国内外研究现状)、研究方案等。由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,用简洁精炼的语言交代清楚目的,切忌长篇大论和交代不清。

一、论文课题名称名称要准确、规范,把论文研究的问题是什么,研究的对象是什么交待清楚,论文的名称一定要和研究的内容相一致,不能太大,也不能太小,要准确地把你研究的对象、问题概括出来。名称要简洁,不能太长。不管是论文或者课题,名称都不能太长,能不要的字就尽量不要,一般不要超过20个字。

二、论文研究的目的、意义研究的目的、意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。

三、文献综述规范些应该有,如果是小课题可以省略。一般包括:掌握其研究的广度、深度、已取得的成果;寻找有待进一步研究的问题,从而确定本课题研究的平台(起点)、研究的特色或突破点。

四、论文研究的指导思想指导思想就是在宏观上应坚持什么方向,符合什么要求等,这个方向或要求可以是哲学、政治理论,也可以是政府的教育发展规划,也可以是有关研究问题的指导性意见等。

五、论文研究的目的课题最后要达到的具体目的,要解决哪些具体问题,本论文写作的目标定位,确定目标时要紧扣课题,用词要准确、精练、明了。

六、论文的大致内容研究内容要更具体、明确。并且一个目标可能要通过几方面的研究内容来实现,他们不一定是一一对应的关系。

七、论文写作的步骤论文写作的步骤,也就是论文写作在时间和顺序上的安排,论文写作的步骤要充分考虑研究内容的相互关系和难易程度,一般情况下,都是分阶段进行,每个阶段从什么时间开始,至什么时间结束都要有规定。

硕士生毕业论文开题报告虽然是很重要的一环,但是大部分硕士生都不太重视这一环节,认为只要把毕业论文写好就可以了。但是论文开题报告是包含论文提纲的,是一个研究构想的基本框架,是毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一,不论是硕士生还是本科生,都应认真以待。

2023年硕士研究生开题报告大全篇六

设计计划学是一门新兴的综合性边缘学科,它研究的是如何保证设计的优良度和高效性,以及如何指导设计的展开。在设计需要科学计划这一概念已成为现代设计界共识的情况下,我国业界内部对设计计划学的认识与研究,还没有跟上设计发展需要的步伐。针对我国设计教育现状,本书将就该学科的教学方面,提出一套科学的行之有效的设计计划方法。以期为设计类学生深入理解设计,更好地掌握设计的方法提供必要的指导。

1. 选题依据

计划在今天已逐渐成为一门显学,大至国家事务,小至个人日常生活,社会各个领域都离不开计划,各类大大小小的成功项目,很大程度上都自觉或不自觉地导入,实施了相应的计划活动。计划学的兴起是知识经济时代资源整合化的大势所趋。而反映到艺术设计学的领域,我们可以发现,计划同样有极大的发展空间:如何设计,如何保证优良的设计,这都需要科学的调查研究,需要精准的分析定位,需要详实的设计依据,需要合理的组织安排,这些与我们通常理解的形式,风格的赋予层面的“设计”相异而相成的工作,就是设计计划的内容。而如何正确进行设计计划,存在着一个方法论的问题。在学科间的交叉融合成为当前学术主流的大环境下,设计计划应该可以打通各设计专业间的藩篱,为取得成功的设计提供行之有效的方法上的支持。

在设计先进国家,对设计计划方面已有一定程度的研究。尤其在设计方法研究方面,已取得比较成熟的结果,出现了一些有效的方法,如技术预测法,科学类比法,系统分析设计法,创造性设计法,逻辑设计法,信号分析法,相似设计法,模拟设计法,有限元法,优化设计法,可靠性设计法,动态分析设计法,模糊设计法等。这些方法侧重于不同的专业设计方向,而设计计划面临不同设计专业,更需要的是一种整合的灵活的解决问题的计划方法。这就需要我们针对计划自身的学科特点,从现有的成型的方法群中进行提炼,总结出一套适应现在情况的设计计划方法来。

2. 创新性及难度

本文将参考管理决策方法与相关设计方法研究的成果, 试图寻找一套对于我国设计师来说,明确可行的跨专业设计计划的方法体系。

本文致力于从简明实效的角度,为设计计划人员提供易于操控,而且便于和各个专业设计师进行沟通、交流的方法。要求该方法不仅对专业设计团队的计划环节有用,对个体设计人员的的设计工作也应具有指导作用。这就需要针对我国设计现状,从国内外各学科领域名目众多的相关方法中进行精心挑选,合理安排,科学综合的处理,创造出一套高效的计划方法来。虽然国外的相关成果业已成熟,但如何在众多不同侧重角度的方法中总结出理想的计划方法,需要我们对所有已知方法深入地认识和理解,同时明了我们设计各专业的工作规律,以期做到跨专业的有效性。

本文具有一定的难度。首先在对计划的理论性分析与研究中,需要树立对计划的正确理解与认识,进而廓清设计计划的概念。接着将在设计计划方法论层面的研究上,对设计计划及其方法论进一步阐述。鉴于国内现在并没有对设计计划有深入的的系统的研究,该书内容基本上属此方面问题的首次讨论,面临着缺乏大量相关经验及理论借鉴的景况,所以需要作者在目前积累的实践性资料和相关学科的研究成果中加以总结与深化。

本文最大的难度在于资料的搜集上,国内相关资料匮乏且本方向的研究缺乏交流的气候,而由于我院互联网情报系统的不完善和出于对技术保密的考虑,也很难从互联网上得到理想的资料。作者只能从书店,图书馆和其他专业的老师和同学手中求取所需要的信息。当然本研究方向的直接信息是很缺少的,更多是从其它方向的研究成果中搜集所需要的信息资料。方法的研究是一个涉及面很广的课题,也需要从很多领域进行比较分,探索总结。而从一个学科到另一个学科的跳跃性研究,需要迅速转换思维及反复调整视点,这也对作者的思维技能,思考方式,学术视野及知识积累等方面的研究素质提出了很大的挑战。

3. 研究方案的可行性和合理性

由于国际设计交流间的局限和我国设计界的特殊情况,尤其是国内设计教育上的某种封闭性和滞后性,我国业界对设计计划方法的认知尚不够深入,还缺乏一套完整的,在教学和实践中简明且易于操作的设计计划方法。经初步调查,当前学界内仅有的几本相关著作,也仅限于对西方某些设计方法与程序的简单的介绍,没有很专业地从计划的层面进行系统阐述,而市场上连篇累牍的相关书籍主要是从市场营销和工商管理方面着手,对设计类诸专业的设计计划,并不具备现实指导作用。所以亟待有这么一套专业性较强的设计计划方法及其论著出现。在某种程度上,本书的出现将对设计计划这一门新兴学科,起到填补教学用书空白的作用。而从技术的角度而言,本书的完成也有相当的可行性,在分院近几年来的设计策划课程的教学中,已为之积累了大量新鲜的实践性,经验性资料。而分院的教育架构,亦为这个跨专业的研究项目做好了充分的人力物力资源上的准备。

4.预期成果

2023年硕士研究生开题报告大全篇七

选题来源:木材识别是适才适用、合理利用木材的基本前提。计算机技术在木材识别中的应用改善了传统人工识别方法的缺陷。近几年来,相关学者发现木材横切面显微图像中包含着丰富的信息,其中蕴含的细胞排列特征、各种细胞的形态因子等特征具有区别于其他树种的独立性。为了达到高效、自动识别树种的目的,必须从显微图像中快速、准确地提取出各种组织细胞的特征参数,因此,基于计算机视觉技术对显微图像进行分析的木材识别新方法受到了学者们的广泛关注。

基于此,本项目将以木材显微图像作为研究对象,探索出一种木材轴向薄壁组织的提取方法,对研究基于轴向薄壁组织的阔叶材树种的识别具有重要的意义,同时也对计算机学科与木材学科的交叉研究具有积极的推动作用。所以本项目的实施很有必要。由于这个方向在木材识别中算是比较新颖的,也是前人较少进入的领域,所以我选择了该项研究题目作为本论文研究题目。

目的和意义:众所周知,木材作为一种可再生资源,其利用前景非常广阔。随着经济的日益发展以及人民生活水平的不断提高,木材作为一种环保型材料,越来越受到人们的青睐。因此,提高木材识别的正确性,对木材科学发展、木材资源的合理使用与管理、木材贸易流通、木材进出口管理和木材考古等与木材相关工作都有重大意义。例如,珍贵木材――红木,自古至今都被人们视为国宝级的珍贵资源,不可再生,红木家具集使用、收藏、观赏、保值等多重功能于一身,具有极大的收藏及保值价值。由于可称之为红木的木材种类比较多,如紫檀木类、花梨木类、香枝木类、黑酸枝木类等,隶属紫檀属、黄檀属、柿属、崖豆属及铁刀木属,其识别和区分比较困难。由于红木家具材质鉴定措施不完善而给不明真伪的生产者和消费者带来的经济损失少则几千,多的可达上百万元。

20世纪80年代初计算机图像处理技术开始应用于木材解剖学的研究,mcmillin利用图像处理和分析技术测量了木材细胞率、纤维长度、细胞腔面积和径向细胞腔直径以及纤维板剪切过程中的木材破损率。hie和hillis所开发的图像处理分析系统对细胞管腔面积及不同细胞类型所占面积比例等特征进行了量化分析。diao等应用能量光谱方法分析确定了木材细胞形状,并用快速傅立叶变换(fft)检测了10种针叶材横断面细胞排列及形状的周期性,测量了细胞的径弦向直径和径弦壁角度,同时他们还对18种针叶材横切面上的管胞形态学指标进行量化测定以确定不同树种的管胞形态参数。fujita用fft分析了32种日本阔叶材横切面的导管分布。曲艳杰等利用fft方法进行了木材细胞排列的图像分析研究,利用得到的木材解剖特征的波动性和周期性,以解决传统木材解剖方法难以做到的演化规律的研究问题。masako kino等也通过图像方式精确测定了木材细胞壁厚度。保昆雁等开发了木材解剖特征量的处理系统,可提取细胞数目、胞腔面积及其分布、胞腔直径、胞壁厚度、胞壁率、壁腔比等木材解剖特征参数。

以上的研究较多关注于细胞形态比量等特征的测量,图像处理技术用作辅助测量的方法为定量化研究提供了有力的手段,解决了以往人工无法测量的问题,但尚未对传统木材识别中的定性描述的识别特征如管孔式、木射线、轴向薄壁组织等木材图像中的特有对象特征(以下这类识别特征均称为对象特征)的研究,也未涉及对这类对象特征的自动提取。

有别于传统计算机视觉中对象处理时所遇到的诸如光照、遮挡、变形及对象本身高度复杂的挑战,木材显微图像构成中的对象相对稳定,仅存在如导管、木射线、薄壁组织等若干种稳定的对象,在标准约束条件下获取的图像也排除了光照等影响因素,因此特征提取仅需关注对象本身的特点。本论文的前期研究中,祁亨年、汪杭军等分别利用数学形态学、遗传算法、改进的otsu方法等完成了木材横切面显微图像中导管对象的分割,从而可以获得导管的直径、面积、圆形度等特征。

木材图像纹理特征分析的研究始于上世纪90年代。huang利用fft功率谱图分析了木材砂光表面的粗糙度。赵学增对木质材料表面粗糙度测量进行了研究。王克奇等选取9幅木材纹理图计算分形维数,提供了描述木材纹理粗糙度的一种定性度量方法。王晗等将高斯―马尔可夫随机场(gmrf)引入木材纹理的研究,提取样本的低阶和高阶gmrf参数,分析表明通过指定的参数可判断纹理的主方向、区分开木材的弦切和径切纹理。谢永华将不变矩方法引入木材纹理的计算机视觉研究领域。王晗利用灰度共生矩阵法建立了木材纹理参数。

以上研究以木材宏观的径切面和弦切面图像纹理为研究对象,基于显微构造纹理特征研究尚未涉及。对于木材识别而言,宏观特征变异性较大,而显微结构特征相对稳定,所以对识别来说显微木纹更加值得研究。

显微木纹图像纹理(简记为显微木纹)主要包含两类。一类是基于像素点的统计的全局性纹理,目前木材学研究已经表明根据不同的全局性纹理特征可以确定树种大类,如带状花纹的有红松、落叶松、檫木、山枣等,交错花纹有香樟、麻栋、大叶桉、桃花蕊木等;这类全局性纹理与木材的生长过程相关,有分类和识别价值,但还不能充分反映木材本身的特性,还无法完全满足木材识别的需求。另一类纹理是以木材显微图像中特有的对象形态及其分布和结构性约束而形成的可微结构性纹理,这类纹理反映了对象如导管、木射线等的上下文(context)关系,与木材本身的生长特性密切相关,有较强的分类能力,成为木材识别的热点和难点问题。

以往木材的识别或鉴定还采用过无损的扫描电镜方法和微波传感方法,基于视觉的木材识别研究刚刚起步,刘镇波等提出基于最大相似原理以木材构造特征量化参数来识别木材的想法;王锋等提出木材识别语义数据模型。这些基于视觉的木材识别方法研究尚停留于思路的探讨,理论和实验研究均未深入开展。

木材显微图像中的对象特征,如导管、木射线等,与基于像素点的统计的全局性纹理特征,以及对象的空间分布和结构性约束所形成的可微结构性纹理特征,均具有不同程度的分类和识别能力,可充分利用三者在分类和识别方面的互补性,而现有研究未将这些特征相结合进行木材识别。

基于木材显微结构图像,应用计算机图像处理、模式识别技术,通过显微构造对象特征、全局性纹理特征、可微结构性纹理特征的提取和量化,发现并验证轴向薄壁组织的提取技术。

为基于木材显微构造图像精确而有效地进行智能化木材识别,本研究拟采用以下的研究方法:首先,结合木材微观识别知识,研究木材显微构造特有的导管、木射线、轴向薄壁组织等对象特征的提取,这些特征本身具有很强的分类能力,通过量化将进一步提高其分类能力;其次,提取显微图像的全局性纹理特征并验证其识别能力;并根据木材特性,进行可微结构性纹理的描述和提取,挖掘出轴向薄壁组织的提取技术。

针对木材显微构造图像的特有对象如导管、木射线等对象的提取,首先进行对象的分割。可以根据对象的不同采用不同的图像分割方法,如高斯混合模型法、markov随机场模型法、边缘检测法、数学形态学方法、基于像素点分类的方法等。利用这些方法的优缺点,探究出轴向薄壁组织的分割方法。

拟解决的关键问题:阔叶树材的轴向薄壁组织有多种多样,比如和导管的位置关系方面,分为离管状和傍管状,从薄壁组织的聚集形式又可分为星散状、轮界状、翼状、聚翼状、带状等等,如何对这些不同组合形式薄壁组织进行有效的分离,这是本文的关键问题。

根据木材显微图像中包含导管、木射线、轴向薄壁组织等丰富对象的特性,本论文提出并定义了可微结构性纹理特征,并在此基础上构造相应的提取和描述方法,从而将轴向薄壁组织成功的从阔叶材横切面显微图像中提取出来,这是本文在研究思路上的创新。

预期目标:本项目基于木材显微结构图像,应用计算机图像处理、模式识别技术,通过显微构造对象特征、全局性纹理特征、可微结构性纹理特征的提取和量化,发现并验证轴向薄壁组织的提取技术,从而达到精确而有效地智能化木材识别的目的。

预期研究成果:将本篇论文发表在核心期刊,并申请相关专利。

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