材料科学与工程-专业英语-Unit-2-Classification-of-Materials译文

第一篇：材料科学与工程-专业英语-Unit-2-Classification-of-Materials译文

Classification of Materials（材料分类）

Solid materials have been conveniently grouped into three basic classifications: metals, ceramics, and polymers.This scheme is based primarily on chemical makeup and atomic structure, and most materials fall into one distinct grouping or another, although there are some intermediates.In addition, there are three other groups of important engineering materials—composites, semiconductors, and biomaterials.译文：固体材料被便利的分为三个基本的类型：金属，陶瓷和聚合物。这个分类是首先基于化学组成和原子结构来分的，大多数材料落在明显的一个类别里面，尽管有许多中间品。除此之外，有三类其他重要的工程材料－复合材料，半导体材料和生物材料。

Composites consist of combinations of two or more different materials, whereas semiconductors are utilized because of their unusual electrical characteristics;biomaterials are implanted into the human body.A brief explanation of the material types and representative characteristics is offered next.译文：复合材料由两种或者两种以上不同的材料组成，然而半导体由于它们非同寻常的电学性质而得到使用；生物材料被移植进入人类的身体中。关于材料类型和他们特殊的特征的一个简单的解释将在后面给出。Metallic materials are normally combinations of metallic elements.They have large numbers of nonlocalized electrons;that is, these electrons are not bound to particular atoms.Many properties of metals are directly able to these electrons.译文：金属材料通常由金属元素组成。它们有大量无规则运动的电子。也就是说，这些电子不是被约束于某个特定的原子。金属的许多性质直接归属这些不规则运动的电子。

Metals are extremely good conductors of electricity and heat and are not transparent to visible light;a polished metal surface has a lustrous appearance.Furthermore, metals are quite strong, yet deformable, which accounts for their extensive use in structural applications.译文：金属是十分好的电和热的导体，它们对可见光不透明；一个抛光的金属表面有光辉的外表。除此之外，金属是十分硬的，也是可变形的，这个性质解释了它们广泛使用在结构方面的应用。

Ceramics are compounds between metallic and nonmetallic elements;they are most frequently oxides, nitrides, and carbides.The wide range of materials that falls within this classification includes ceramics that are composed of clay minerals, cement, and glass.译文：陶瓷是介于金属和非金属元素之间的化合物；它们通常是氧化物，氮化物和碳化物。落在这个分类种类中的宽的材料范围包括陶瓷，它们由粘土矿物，水泥和玻璃组成。

These materials are typically insulative to the passage of electricity and heat, and are more resistant to high temperatures and harsh environments than metals and polymers.With regard to mechanical behavior, ceramics are hard but very brittle.译文：这些材料是典型的电和热的绝缘体，并且它们比金属和聚合物更加耐高温和耐苛刻的环境。至于机械性能，陶瓷是硬的但是却很脆。

Polymers include the familiar plastic and rubber materials.Many of them are organic compounds that are chemically based on carbon, hydrogen, and other nonmetallic elements;furthermore, they have very large molecular structures.These materials typically have low densities and may be extremely flexible.译文：聚合物包括常见的塑料和橡胶材料。它们中的大多数是有机化合物，这些化合物是以化学的方法把碳、氢和其他非金属元素组合而成。因此，它们有非常大的分子结构。这些材料通常有低的密度并且可能十分柔软。

A number of composite materials have been engineered that consist of more than one material type.Fiberglass is a familiar example, in which glass fibers are embedded within a polymeric material.译文：许多复合材料被作用工程使用，它们由至少一种类型的材料组成。玻璃丝是一个熟悉的例子，玻璃纤维被埋入聚合物材料中。

A composite is designed to display a combination of the best characteristics of each of the component materials.Fiberglass acquires strength from the glass and flexibility from the polymer.Many of the recent material developments have involved composite materials.译文：为了联合显示每一种组分材料最好的特性，一种复合材料被设计出来。玻璃丝从玻璃中获得强度并且从聚合物中获得柔软性。最近发展中的绝大多数材料包含了复合材料。

Semiconductors have electrical properties that are intermediate between the electrical conductors and insulators.Furthermore, the electrical characteristics of these materials are extremely sensitive to the presence of minute concentrations of impurity atoms, which concentrations may be controlled over very small spatial regions.译文：半导体有电的性质，它们是介于电导体和绝缘体之间的中间物。除此之外，这些材料的电学性质对微量杂质原子的存在十分敏感，杂质原子浓度可能只是在一个十分小的区域内可以控制。

Biomaterials are employed in components implanted into the human body for replacement of diseased or damaged body parts.These materials must not produce toxic substances and must be compatible with body tissues(i.e., must not cause adverse biological reactions).译文：生物材料被应用于移植进入人类身体以取代病变的或者损坏的身体部件。这些材料不能产生有毒物质而且必须同人身体器官要相容（比如，不能导致相反的生物反应）。

Materials that are utilized in high-technology(or high-tech)applications are sometimes termed advanced materials.By high technology we mean a device or product that operates or functions using relatively intricate and sophisticated principles;examples include electronic equipment , computers, fiberoptic systems, spacecraft, aircraft, and military rocketry.译文：用在高科技中的材料有时被称作先进材料。借助于高科技，我们预定一个装置或者产品，这些产品用相对复杂和熟练的原理运转或者起作用；这些例子包括电子设备，计算机，光纤系统，宇宙飞船，航天飞机和军事火箭。

In spite of the tremendous progress that has been made in the discipline of materials science and engineering within the past few years, there still remain technological challenges, including the development of even more sophisticated and specialized materials, as well as consideration of the environmental impact of materials production.Some comment is appropriate relative to these issues so as to round out this perspective.译文：在过去几年内，不论材料科学与工程的规律取得了巨大的进步，仍然有一些技术挑战，包括开发更加熟练的专业化的材料，并且考虑材料生产对环境导致的影响。针对这个问题，一些评论是十分相关的。

Nuclear energy holds some promise, but the solutions to the many problems that remain will necessarily involve materials, from fuels to containment structures to facilities for the disposal of radioactive waste.译文：核能还保持着一些承诺，但是解决许多仍然存在的问题，将有必要把材料包括在里，从燃料到保护结构以便方便处置这些放射性废料。

Significant quantities of energy are involved in transportation.Reducing the weight of transportation vehicles(automobiles, aircraft, trains, etc.), as well as increasing engine operating temperatures, will enhance fuel efficiency.New high strength, low-density structural materials remain to be developed, as well as materials that have higher-temperature capabilities, for use in engine components.译文：相当数量的能源用在交通上。减少交通工具（汽车，飞机，火车等）的重量，和提高引擎操作温度，将提高燃料的使用效率。新的高强，低密度结构材料仍在发展，用作引擎部位能耐高温材料也在发展中。

Furthermore, there is a recognized need to find new，economical sources of energy, and to use the present resources more efficiently.Materials will undoubtedly play a significant role in these developments.译文：除此之外，寻找新的、经济的能源资源，并且更加有效的使用目前现存的资源是公认为必须的。材料将毫无疑问的在这些发展过程中扮演重要的角色。

For example, the direct conversion of solar into electrical energy has been demonstrated.Solar cells employ some rather complex and expensive materials.To ensure a viable technology, materials that are highly efficient in this conversion process yet less costly must be developed.译文：比如，太阳能直接转化为电能已经被证实了。太阳能电池使用相当复杂并且昂贵的材料。为了保证技术的可行，在这个转化过程中的高效但不贵的材料必须被发展。

Furthermore, environmental quality depends on our ability to control air and water pollution.Pollution control techniques employ various materials.In addition, materials processing and refinement methods need to be improved so that they produce less environmental degradation, that is, less pollution and less despoilage of the landscape from the mining of raw materials.译文：除此之外，环境质量取决于我们控制大气和水污染的能力。污染控制技术使用了各种材料。再者，材料加工和精制的方法需要改善以便它们产生很少的环境退化，也就是说，在生材料加工过程中，带来更少的污染和更少的对自然环境的破坏。

Also, in some materials manufacturing processes, toxic substances are produced, and the ecological impact of their disposal must be considered.Many materials that we use are derived from resources that are nonrenewable, that is, not capable of being regenerated.These include polymers, for which the prime raw material is oil, and some metals.These nonrenewable resources are gradually becoming depleted.译文：也，在一些材料生产过程中，有毒物质产生了，并且它们的处置对生态产生的影响必须加以考虑。

我们使用的许多材料来源于不可再生的资源，不可再生也就是说不能再次生成的。这些材料包括聚合物，最初的原生材料是油和一些金属。这些不可再生的资源逐渐变得枯竭

第二篇：环境科学与工程专业英语

一、单词/词组（考试时要求：中译英/英译中）环境科学：environmental science

环境工程：environmental engineering

定量环境科学：quantitative environmental science 定性环境科学：qualitative environmental science 衰减再生：decay and recycling

新陈代谢率：metabolic rates

外来物质：foreign matter

研究和发展：Research and Development

一次大气污染物：primary air pollutant 二次大气污染物：secondary air pollutant

氧含量：Oxygen content

点源：point sources

沥青残留物：asphaltic residue

酸雨：acid rain

设备维护：facilities maintenance

废物最小化：waste minimization

正常浓度：normal concentration

胡乱收集：magpie collection

需氧量：oxygen demand/the amount of oxygen required 闭合回路：closed-loop

微生物：microbe/microorganisms

揭示大的差别;expose the considerable gaps

空气质量监测：air-quality monitoring

氧化剂：oxidizer

石油精炼:petroleum refining

活性炭：activated carbon

质量控制：quality control

海轮：ocean liner

挥发性化学物质：volatile chemicals

沙漠化：desertification

火山喷发：volcanic eruption

间歇源：intermittent sources

衡量浓度：trace concentrations

氯化物和硫化物：chlorides and sulphates

风化：wind erosion

不完全燃烧：incomplete combustion

化石燃料：fossil fuels

液滴：liquid droplets

SO3:sulfur trioxide

for managerial and administrative reasons行政管理上的原因stacks of generating stations许多发电站

Roman empire罗马皇帝

Cloaca maxima 古罗马的大排泄沟

Wate phosphorous 亚磷的（三价磷）

phosphorous acid亚磷酸

phosphoric磷的（五价）

carbonates，bicarbonates碳酸盐，碳酸氢盐

carbohydrates碳水化合物，主要含氢和碳

TOC(total organic carbon)总有机碳

COD(chemical oxygen demand)化学需氧量

BOD(biological oxygen demand)生化需氧量

Biodegradable organic可生物降解的有机物

BOD5BOD的测试标准化

rborne diseases 水传染的疾病

epilimnion 表层水hypolimnion深水层thermocline热变形层

become depleted of oxygen 缺氧

二、重点句子翻译

UNIT2

1.Environment is the physical and biotic habitat which surrounds us；that which we can see，hear，touch，smell，and taste.环境是围绕在我们周围物质生命的栖息地，在那里我们可以看到，听到，触到，闻到和品尝到。

2.System,according to Webster dictionary

is defined as “a set or arrangement of things so related or connected as to form a unit or organic whole；as，a solar system，irrigation system，supply system，the world or universe”

系统，依据韦伯斯特的字典，被定义为“一组或一系列能形成一个整体或者有机整体的相互关联的事物;比如，太阳系统，灌溉系统，供水系统，世界或宇宙”。

3.Pollution can be defined as an undesirable change in the physical，chemical，or biological characteristics of the air，water，or land that can harmfully affect the health，survival，or activities of humans or other living organisms.污染可以被定义为有害影响健康，生存，活动的人或其它生物体的空气，水，或土地的物理，化学或生物特性的不应该有的变化。

4.Source reduction: Any action that reduces the amount of waste exiting a process.资源减量化：减少在于一个过程中的大量废物的任何行为。

Waste minimization:The reduction to the extent feasible, of waste that is generated or subsequently treated, stored, or disposed of.废物最少化：产生的废物最大程度减少，然后处理，存储，或者处置。

5.Recycling :The use or reuse of a waste as a substitute for a commercial product or as a feedstock to an industrial process.回收：作为一个商业产品的代替品，或

作为一个工业过程的原料的利用或再利用。

6.Pollution prevention: Pollution may be generated during manufacturing, or when certain products are used commercially or by consumers.污染的防止：污染可能在生产过程之中产生，或者在当一个产品被用作商业用途或被消费者使用的时候产生。

7.Waste Reduction/Waste Minimization Techniques废物回收/废物最少化技术(包括以下几点)

●product changes产品改变 ●process changes过程改变

●equipment modifications设备改造 ●operating practices操作训练

●recycling and reuse回收和再利用

8.What is air pollution? Air pollution is normally defined as air thatcontains one or more chemicals in high enough concentration toharm humans, other animals, vegetation or materials.什么是空气污染 ？空气污染通常是指那种包含一种或多种化学物质富集到高浓度并足以伤害人类、其他动物、植物或材料的空气。

9.There are two major types of air pollution.主要有两种类型的空气污染。

10.A primary air pollution is a chemical added directly to the air that occursin a harmful concentration.初级空气污染是指有害的浓度直接进入到空气中的化学物质。

11.A secondary air pollution is a harmful chemical formed in the atmosphere through a chemical reaction among air components.次生空气污染是指在大气中由气体成分之间发生化学反应的有害化学物质。

12.Organic matter.Proteins and carbohydrates constitute 90 percent of the organic matter in domestic sewage.在生活污水中蛋白质和碳水化合物构成百分之90的有机质。）

三、课后的NOTES部分（UNIT1、2、3、8、12、13）

Unit1

1)Care and impartiality in gathering and recording date, as well as independent

verification, are the cornerstones of science.在数据收集与记录过程中仔细认真、无偏见和独立核实是科学的基石。

2)When the collection and organization of date reveal certain regularities, it may be

possible to formulate a generalization or hypothesis

当对数据收集和整理披露了某些规律时，可能归纳出概况或假设。

3）the two types of logic are qualitative and quantitative logic.两类逻辑学分别为定性和定量逻辑学。

4）theories,and in particular,mathematical theories,often enable us to bridge the gap between experimentally controlled observations and observations made in the field.理论，尤其是数学理论，通常使我们可以弥补（缩小）实验过程观察的结果与该领域理论推导的结果间的差距。

5）environmental engineering is manifest by sound engineering thought and practice in the solution of problems of environmental sanitation,notably in the provision of

safe,palatable,and ample public water supplies.环境工程是在解决环境卫生问题过程中，具有代表性的，提供安全、可口与充足的公共供水过程，用正确的工程思想与合理的实施显现出来。

1)APS materials,inc,generated two hazardous wastes,1-1-1 trichloroethane and methanol from cold solvent degreasing operations associated with their plasma spray deposition process.美国物理协会材料公司在其等离子体喷雾沉淀工艺的冷溶剂脱脂操作过程中会产生出两种危害性废物，即1,1,1-三氯乙烷和甲醇。

2)AT&T美国最大的电话电信公司

3)CFC=chlorofluoro carbon 含氯氟烃

4)Sloppy housekeeping practices such as leaking tanks，valves，or pumps may cause process chemicals to spill requiring cleanup and disposal.随意马虎的内部管理习惯，例如储罐、阀门或泵的泄漏，都会导致工艺过程中化学品的溅漏而需要采取净化和处理措施。

Unit8

1）the geographic location of some heavily populated cities，such as Los Angeles and Mexico city，makes them particularly susceptible tofrequent air stagnation and pollution buildup.一些人口非常稠密的城市的地理位置，例如洛杉矶和墨西哥城的地理位置，使得它们经常特别易受空气流动停滞和污积物增加的影响。

2）by themselves，measured concentrations tell us nothing about the danger caused by pollutants，because threshold levels，synergy，and biological magnification are also determining factors

测量的浓度自身并未告诉我们有关污染物造成的危害的信息，因为临界浓度，协同作用和生长放大效应都是决定因素。

1）most boating associations now urge their members never even to take anything disposable and plastic to sea and encourage ocean liners to follow suit.目前大多数船协会敦促他们的会员再也不要把废弃的物质和塑料扔到海里，并鼓励航海轮船也这样做。

四、课文填空：UNIT13的第一部分（1、Pollution of streams and rivers）PoHution of Streams and Rivers

When sewage is discharged into a freshwater stream，the stream becomes pollution。This does not mean that the oxygen content drop instantaneously。But the potential for oxygen depletion exists wherever there is sewage。The measure of this potential is the BOD, which rises as soon as the sewage goes in。Now follow the water downstream from “Polutionville.” There processes are going on, all at the same time.Process1.The bacteria are feasting on the sewage.because of this action，the amount of sewage in the water is decreasing，so the BOD is going down。

Process2.As the bacteria consume the sewage，they also use dissolved oxygen，so that concentration，too，start to decrease。

Process3.some of the lost oxygen is being replenished from the atmosphere and form photosynthesis by the vegetation in the stream。

For the first 50km or so downstream, the natural ability of the river to recover its oxygen（process3）simple cannot keep up with the feasting bacteria（process2），so the dissolved oxygen concentration goes down。The fish begin to die，but it is not the sewage that is killing them。（In fact，the sewage provides food.）Instead，the fish die from lack of oxygen，beginning when the dissolved oxygen concentration falls below about 4mg per liter，depending on the particular species。

The fish kills start about 15km downstream from the introduction of the raw sewage。In time，as the sewage is used up by bacteria，the BOD goes down(process1)，the consumption of oxygen also slows down，and the natural ability of the river to recover（process3）becomes predominant。The river then begins to repurify itself。About 90km downstream the fish begin to survive again，and at about 140km the oxygen content has increased to its former，unpolluted level。

Of course，if additional sewage is discharged before recovery is complete，as shown in the illustration at 160km，the river becomes pollution again。When sources of pollution are closely spaced，pollution becomes practically continuous。Rivers in such a condition，which unfortunately can be found near densely polluted areas all over the world，support no fish，are high in bacterial content（usually includingpathogenic organisms），appear muddily bluegreen from choking algae，and，in extreme cases，stink from putrefaction and fermentation。

第三篇：思想政治专业英语第二课 参考译文

第二课 参考译文

当再一次有人问他勇敢是天生就有的还是由教育得来的时候，苏格拉底回答说：“我认为就好像一个人的身体本来就比另一个人的身体更强壮，可以经得住劳苦一样，一个人的灵魂在对付危险方面也许天生得就比另一个人的灵魂更为坚强。我确实注意到：在同样的习俗和法律之下成长起来的人，在胆量方面是一点也不相同的。不过，我还是认为，通过学习和锻炼，人的胆量是可以得到提高的。例如，很明显，西徐亚人和色雷斯人是不敢冒险拿圆盾和长矛来跟斯巴达人作战的；而斯巴达人也不愿意拿圆盾和标枪与色雷斯人，或用弓箭与西徐亚人作战。我以为，这种原则具有一般性：人们之间的天性差异可以通过后天的勤奋努力得到缩小。所有这一切都清楚地说明，不管是天资比较鲁钝的人或是天资比较聪明的人，如果想取得值得称道的成就，都必须勤学苦练。

关于明智和智慧，苏格拉底并没有加以区分。他认为，能充分认识美和善的事物而生活于其间，同时知道什么是丑恶的事情并且谨慎加以防范的人，都是些既明智而又明智的人。

又有人问他，他是否认为那些明知自己该做什么但不去做的人是聪明而又自制的吗？他回答道：“肯定不是，我反倒把这样的人看破成是既不聪明也不能自制的人。我以为，那些既有智慧又能自制的人宁愿尽可能去做在他们的目力所及的范围内对他们最有益的事情，那些既没有智慧也不能自制的人则去做些不义之事。

苏格拉底说：正义和所有其它的一切美德都是智慧。也就是说，正义之事及一切按美德而行的事物都是“美而好的”；知道美德之事人不会有意去选择其他的事物，缺乏美德知识的人则没有能力去做，即使他尝试去做，也会失败。（知行合一）因此，智慧的人能做美而好的事情；而愚昧的人则不能做美而好的事情，尽管他们试着去做，也是注定要失败的。因此，既然所有的正义之事和其他一切美而好的事都是美德，非常明显，正义和所有其它美德都是智慧。

另一方面，苏格拉底认为，疯狂是智慧的对立面；但是，他并没有简单地把无知当成疯狂，他是这样定义疯狂的：某个人本来一无所知，但是他却设想和假装自己知道他不知道的事，这样的人即使不是疯了，也是类似于疯了。（苏格拉底认为自己一无所知）大多数人都认为：如果一个人在大多数人不知道的事情上犯错误，他不能被视为疯了；但那些在大多数人都知道的事上犯错的人，则是疯狂的人。例如一个人认为自己很高大，以至于他在经过城门的时候还要弯下腰来，或者认为自己孔武有力，以至于他竟然试着要把房子举起来，或者试着做其他任何人都明明知道是不可能的事情，他们就认为这样的人是疯狂了；但是，一般情况下，很多人并不把在小事上犯错误的人当成疯狂的人。正如强烈的欲望一般被称为激情一样，严重的精神变态也称为疯狂。

关于什么是妒忌，他的回答是：妒忌是一种痛苦，但不是那种因为朋友的不幸或是敌人的幸运所带来的痛苦——那些根本就不是妒忌；而是他所说的：“忌妒是那种因朋友的成功而带来的痛苦”。当有人表示惊奇，一个对别人怀有好感的人怎么会同时又为他的成功而痛苦呢？他提醒他们说，人们的共性是：在别人遭遇不幸的时候，他们会萌发同情心，向不幸者伸出援手；但当幸运临到别人时，他们就会感到痛苦。他又补充说：“在思想健康的人身上不会发生这样的事，但对那些思想不健康的人来说，这种情况是经常会有的。”

什么是懒惰？苏格拉底说，他发现大多数人在做着某种事情，例如掷骰子的、赌徒和小丑们所做的事情，他认为所有这些人都是懒惰的，因为他们本可以去做一些更好的事情。但是，人们不能说不做好事而去做坏事的人是懒惰的，如果有人这样做的话，苏格拉底认为这不是懒惰，而只是做了一件不好的事情。

（转向另一定义）苏格拉底说，君王和统治者不是那些持有权杖的人，不是那些由民众公举的人，不是那些通过抽签上任的人，不是那些用暴力或者欺骗手法取得政权的人，而是那些懂得怎样进行统治的人。他认为，统治者的职责在于发号施令而被统治者的职责在于服从，在其他人接受了他的这种观点后，他继续通过实例向他们说明。在一艘船上，懂得驾驶业务的人是统治者，因为他是专家，所以船主和所有其他在船上的人都听命于他。同样地，对于农事而言，统治者是地产的经营者；对于疾病而言，主导者是病人；对于体育锻炼而言，支配者是参与其事的年青运动员；一般来说，当人们被卷入到

那些需要照管的事情之中的时候，如果他认为自己有这方面的专业知识，他就会亲自来照管这些事；如果他认为自己缺乏这方面的才能，他就会真诚地服从现场专家的意见，甚至当现场没有专家的时候，还会派人到其它地方去请。他会服从专家的意见，按专家吩咐的去做。这样，他可能会指出，在纺纱这件事上，是女人统治了男人——为什么？因为女人有这方面的技能，而男人却没有。

如果有人提出异议说，一个暴君在进行统治时就有可能拒绝服从好的和正确的意见，苏格拉底反驳说：“请问，既然不听忠告的人要受到处罚，怎么能说他可能拒绝服从呢？因为如果有人不服从忠告，他在不服从忠告的事上就一定会犯错误，犯错误就会受到惩罚。”有人说，暴君可能把进忠言的人处死，苏格拉底就反驳说，“难道你以为，把自己的最好的战友处死的人能够不受处罚吗？或者，他所只受到轻微和暂时的损失吗？你以为做这样事的人会是安然无恙，或者更可能的是，他会很快地遭到灭亡呢？”

当有人问他，“在你看来，什么是最好的追求？或者，对某个人来说，什么是最好的东西？”苏格拉底答道，“能够成功达到预定目的追求是最好的追求。”有人接着问：“在你看来，好运能作为最终的追求目标吗？”“正相反，”他回答道，“在我看来，运气和行为是完全相反的两件事情。例如，没有经过追求就获得了所需要的东西，我认为这是好运气；而通过勤学和苦练来做好一桩事情，在我看来，那才是成功的行为。那些把这些准则作为生活中严肃事情的人，在我看来是在从事好的追求。”

他接着说：“在神的眼中，下面这些人是最好的和最受恩宠的：善于种田的农夫，精于医道的医生，善于治国的政治家；至于那些不能把事情做好的人——他们在任何方面都不能认真对待，他补充说，这样的既没有任何用处，也不蒙神的喜悦。”

第四篇：电子信息工程专业英语 课文翻译 Unit 11 译文

Unit 11 数字图像处理

Unit 11-1 第一部分：二维数字图像

图像是表示一些物理参数空间分布的二维信号，典型的物理参数是光强，而更普通的是能量的任一种形式。例如，运动图像以及多光谱的遥感图像是三维或者是更高维的信号。现代数字技术使得处理多维信号成为可能，所使用的系统可从简单的数字电路到先进的并行计算机。这种处理的目的可以分为3类：

-图像处理：输入图像输出图像用相机拍摄和冲洗照片

-大自然的例子：水面上景色的反射，水雾中景色的失真，等等。高级图像处理的应用例子包括：

-司法科学：视频监控摄像机图像的增强，图像中的脸，指纹，DNA码等的自动识别和分类。可视化。例如：在我们制作一个三维物体的三维可视化之前，我们首先需要从二维图像中提取物体的信息。图像增强，例如，减少噪声或图像锐化。

-模式识别，例如，图像中某种形状或纹理的自动检测。

-将数据量减少为更容易处置或解释的信息，例如将图像减小为一幅较简单的图像、一组对象或特征、或者一组测量结果。

-图像合成，如由二维照片重建三维场景。

-图像拼接。当从同一个场景获取两种不同形态（类型）的图像时，将它们拼接起来涉及配准，其后是数据减少和图像合成。

-数据压缩。为了缩小包含图像的计算机文件的大小，以及加快网络中图像传输的速度，数据压缩常常是必需的。

我们关心的只是数字图像处理，而不是模拟处理，理由是，模拟处理需要专用的硬件，这使得建立一个特殊的图像处理应用成为一项艰巨的任务。此外，在许多图像处理领域中模拟硬件的使用正在迅速地成为过去，因为它常常能被更具灵活性的数字硬件（计算机）所取代。

但究竟什么是数字图像呢？数字图像获取与处理的示意图如图11.2所示。顶部有某个成像设备，如摄像机，医疗扫描仪，或其它任何可将物理现实的量度转换为电信号的设备。成像设备产生一个连续的电信号。因为这种模拟信号不能直接用计算机处理，信号通过数字化仪转换为离散形式。最后产生的图像便可直接用于数字图像处理应用。

数字化仪完成两个任务：采样和量化（见图11.3）。在采样过程中，图像中连续信号的值在特定位置被采样。在量化过程中，真实值被离散化为数字数值。量化后的图像我们称为数字图像。这样就回答了本节开头的问题：数字图像只不过是一个数值的矩阵。每个矩阵元素，即已量化样本，被称为图像元素或像素。对于三维图像则称为体积元素或体素。

我们可以用两个坐标(x;y)表示图像中每个像素的位置。按照惯例，(0;0)像素，即原点，是在图像的左上角，X轴是从左向右，Y轴自上而下（见图11.4）。这可能要用一点功夫去习惯它，因为它不同于常规的二元函数的数学表示法，也不同于常规的矩阵坐标。如果一幅数字图像仅仅是一个数值矩阵，有人可能会说：数字图像处理只不过是一种对矩阵进行运算的数学算法的集合。幸运的是，现实情况远非所说的那么枯燥乏味，因为在实际中，我们很少使用图11.3所示的矩阵表示，而是对图11.3的中间图像进行处理，实际上是同一幅图像，但将光强度赋予每一个数，对人而言它通常更有意义。你会发现图像处理算法将被描述为数学算子作用于像素值或像素矩阵，这些算法的运算结果也将被用图像形式显示出来。

Unit 11-3 第三部分：图像处理引言

图像由各种物理设备产生，包括照相机和摄像机、X光设备、电子显微镜、雷达、超声设备等，并用于各种目的，包括娱乐、医疗、商务、工业、军事、民用、安全、科学。各种应用的目的都是使观察者（人或机器）提取被成像的场景中的有用信息。

原始图像通常并不直接适合于这一目的，必须以某种方式进行处理。这种处理称为图像增强；而观察者从图像 中提取信息的处理则称为图像分析。增强和分析根据其输出性质即输出的是图像还是关于场景的信息来区分，也根据所面临的挑战和所使用的方法来区分。

图像增强通过化学、光学、电子方法实现，而分析则主要由人工和电子方法实现。用于观察者的（视觉）增强方法或用于（计算机）自主分析的数字图像处理技术在成本、速度、灵活性方面具有优越性，随着个人计算机价格的急剧下降和功能的快速提升而成了实用的主要方法。

挑战

图像并不是被观察的物理对象性质的直接测量，而是诸多物理因素相互作用的结果：光照强度及其分布、光照与构成景物的物质之间的相互作用、反射光或透射光从三维空间到二维图像平面的投影几何关系、以及传感器的电子特性。不像某些其它工作例如编写编译程序那样有正式理论为基础的算法，可将高级计算机语言翻译成机器语言，不存在从图像中提取感兴趣的景物信息如位置或某一制成品质量的算法和可比的理论。

这种困难常被初学者低估，因为人的视觉系统似乎可轻而易举地从景物中提取信息。人的视觉通常比我们目前乃至可预见的未来能够设计制造的任何东西复杂得多。于是我们必须注意，不要根据人们对某一数字图像处理应用的印象来评估其难易程度。

一个首要的指导原则也许是人类更擅长于判断而机器更擅长于测量。因此，比方说在传输带上确定一个汽车零件的确切位置和大小很适合于数字图像处理，而要对苹果或木材的质量定级却更具挑战性，尽管不是不可能的。按照这些原则，需进行大量计算而极少需要判断的图像增强就是很适合于数字处理的。

对处理时间的严格要求常使问题变得更复杂。很少用户在意电子表格的数据刷新时间是300毫秒而不是200毫秒；但是，譬如说大部分工业应用却必须在机器周期所要求的严格限制以内完成操作。还有许多应用如超声图像增强、交通监控、摄像机防抖动等要求对视频流进行实时处理。

为了具体了解对处理速度的挑战，设想一下，一台标准黑白摄像机的视频流每秒有1000万个像素。在撰写本文时，一台典型台式PC也许可在处理每个像素所允许的100ns时间内执行50条机器指令，而能用区区50条指令完成的处理十分有限。

此外，许多图像处理应用还受到成本的严格限制，因此我们经常面临工程师们望而生畏的三重难题：要求设计的产品同时具备性能优良、运行快捷、价格便宜的优点。

图像获取

所有图像处理应用始于某种形式的照射，典型的是光线但广义的是某种能量。有时必须使用环境光线，但更为典型的是根据具体应用设计照明。在这些情况下事情的成败往往就在于此：任何高明的软件都无法将因为照明不良而丢失的信息恢复出来。

照相机就是一个能将辐射能量分布转换为存放在RAM中的数字图像的装置。过去这一过程分成两步：将能量转换为电信号即照相机的功能；用数字化设备将信号转换成数字形式并存储。现在两者之间的界线正在变得模糊，照相机将通过USB、以太网、IEEE 1394接口直接将图像送入计算机。

照相机技术以及所产生的图像特性几乎无例外地受到最大实际应用量的驱动，其中之一是消费电视。因此大多数的摄像机具有半个多世纪以前电视广播标准所制定的分辨率和速度特性。

典型的可见光单色摄像机的分辨率为640480，每秒输出30帧图像，并支持电子快门和快速复位（任意时刻回复到一帧初始状态的能力，从而可避免在开始捕获一帧新图像前的等待）。这种摄像机是基于CCD传感器技术的，能产生优良的图像，但相对于其它具有同样数量晶体管的多数芯片而言其价格很高。

随着大容量个人计算机多媒体应用的激增情况首次发生了变化。首先影响到的是显示器，它已有相当一段时间给我们提供了比广播更高的速度和分辨率。人们可期待照相机/摄像机也随之跟上，包括由民用数字照相机所推动的高速度、高分辨率器件，娱乐业、互联网远程会议和用户视觉界面应用所推动的低分辨率和极低价格的设备。

廉价器件可能会产生更大的影响。这些是基于新出现的CMOS传感器技术的，其生产工艺与大多数计算机芯片相同，因而得益于生产批量大而价格低廉。目前它的图象质量还达不到CCD标准，但随着技术的成熟是注定会改进的。

图像增强

数字图像增强算法大致分为两类：点变换（像素映射）和邻域运算。

1.点变换

点变换产生的输出图像中每个像素都是一个相应输入像素的某种函数。这一函数对于每个像素都相同，通常是由图像的全局统计特性导出的。点变换一般运行很快，但仅限于进行全局变换，例如调整整幅图像的对比度。

点变换包括许多可用于分等级值像素的图像增强。这些算法常由基于查找表的单一软件程序或硬件模块实现。查找表的运行速度快，可以编程用于实现任何功能，以合理的速度提供最终的普适性。而MMX以及类似的处理器则能以比查找表快得多的速度通过直接计算来执行各种功能，其代价是软件复杂性的提高。当某种功能是通过图像全局统计特性来计算时，像素映射是最为有用。例如人们可以处理一幅图像，在输入信号的均值和标准偏差，或者最小值和最大值的基础上，获得所要求的增益和补偿（偏移）。

直方图指标是一种有效的像素映射点变换，对输入图像进行处理使之具有与某一参考图像同样的像素值分布。其像素映射关系很容易从输入图像和参考图像的直方图得到。直方图指标是进行图像分析前的一种有用的增强技 术，这种分析的目的是对输入图像和参考图像进行某种比较。

阈值分割是一种常用增强技术，其目的是将图像分割成目标和背景。计算阈值，大于（或小于）阈值的就当作对象，否则就是背景。有时用两个阈值来确定对应于目标像素的一个范围。阈值可以是固定的，但最好是根据图像的统计特性计算得到。也可以用邻域处理进行阈值分割。在所有这些情况下得到的结果都是一幅二值图像，即只有黑白两色而没有灰阶。

颜色空间转换用于转换不同的颜色表示方法，例如将照相机提供的RGB空间转换成图像分析算法所要求的HIS（色调，亮度，饱和度）空间。由于精确的颜色空间转换涉及的计算量很大，在对时间有严格要求的应用中常采用粗略的近似。这些近似方法十分有效，但在选择一种算法以前应该对速度和精度间的权衡有所了解。

时间平均是处理反差极低图像最有效的方法。像素灰度映射对信号和噪声的作用相同，因此对于提高图像增益的作用很有限。邻域运算可以降低噪声，却会损失图像的保真度。降低噪声而不影响信号的唯一方法是对不同时间的多幅图像求平均。不相关噪声的幅度以参与平均的图像数目的平方根被衰减。将时间平均与扩大增益的像素映射法相结合可处理反差极低的图像。时间平均的主要缺点是用照相机获取多幅图像需要花费较长的时间。

2.邻域运算

在邻域运算中，每一个输出像素都是一组输入像素的函数。这组像素通常围绕一个对应的中心像素的某个区域，因此称为邻域，例如33邻域。邻域运算可实现频率滤波和形状滤波，以及其他复杂的增强操作，但是运行起来较慢，因为对于每个输出像素而言，邻域内的像素必须重复计算。

由于有了可追溯到200年前Fourier信号理论的广泛数学框架，线性滤波器是邻域处理中最容易理解的。线性滤波器有选择地放大或衰减空间频率成分，可达到平滑和锐化等效果，通常是重采样和边缘检测算法的基础。

线性滤波器可用卷积运算定义，其输出像素由邻域内各像素乘以叫做“核”的同样形状区域内的相应值，然后将乘积相加得到。线性滤波器可直接由卷积实现，也可以利用FFT在频域实现。尽管频域滤波在理论上更为有效，实际上几乎总是用直接卷积的方法。由于使用小的整数运算和时序存储器寻址，卷积比起FFT来与数字硬件更加匹配，更容易实现，在边界条件的处理方面几乎没有问题。

边界检测有相当长的历史和大量的文献资料，从简单的边缘检测到更适合于图像分析中考虑采用的复杂算法。我们可以有点随意地将边缘检测看成是一种图像增强，因为其目的是突出感兴趣的边缘特征，而将其他一切都衰减掉。

图像中由目标产生的阴影是目标特性中最不可靠的因素，因为阴影是由照明、表面特性、投影几何学、感光器件特性这些因素复杂地结合而成的。而另一方面，图像中的不连续区通常直接对应于目标表面的不连续性（例如边缘），因为其他因素不易导致不连续性。图像中的不连续性即使在光度学方面不一致，在几何即形状方面通常却是一致的。因此作为边缘检测目的，不连续部位的确定和定位是数字图像处理中最重要的任务之一。

粗糙的边缘检测器只是标出相应于梯度大小的峰值或二阶微商过零点处的像素。精密复杂的边界检测器则给出有序的一串边界点，以及亚像素位置和各像素处的边界方向。最商用的边缘检测器还可以在一个很宽的范围内调节空间频率响应，并以高速运行。

设计成可以通过或阻止指定形状而不是空间频率的非线性滤波器在数字图像增强中十分有用。我们首先考虑的是中值滤波器，它在每个像素位置的输出是相应输入邻域的中值。粗略地讲，中值滤波器的作用是将小于邻域尺寸的图像内容衰减掉，让大于邻域范围的图像内容通过。

数字重采样是指照射到传感器上的能量连续分布被重新采样的情况下估计图像的过程。不同方式采样，用不同的分辨率或以不同方向采样常常是有用的。

另一类重采样算法是坐标变换，能产生亚像素数量的偏移、旋转和改变图像尺寸、在直角坐标系和极坐标系之间相互转换。输出像素的值由输入值的邻域内插得到。三种常用方法是：速度最快的最近邻法，更精确但速度较慢而且会损失一些高频分量的双线性法，非常精确但是最慢的三次卷积法。

第五篇：自动化专业英语期考部分译文

第1章

电压表比电压检验计测量更精确。因为电压表与被测量的电路或元件并联，必须有相对 高一点的电阻。内阻要保证通过仪表的电流最小。流过仪表的电流越小，对电路特性的影响越小。

安培表是用来测量电路或部分电路的电流数量的。他与被测电路元件串联连接。仪表的电阻必须非常低这样不会影响流过电路的电流。当测量很灵敏的设备的电流，安培表 电流的轻微改变可能会引起设备的故障。

第2章

绝缘散热器功率器件可能是二极管，可控硅，GTO，三极管或双向可控硅。单个的包包 含器件的联合体，在内部以线加固。区别的特征是术语“绝缘散热器”。有一个铝底盘在每个包下面。这个底板与功率器件之间是导热并绝缘的。结的大部分热量传给了铝盘。这个底 板依次安装在第二个更大的散热底板上。这个更大的散热底板在对面有鳍状表面。

绝缘散热器的设计使它自己是个完全封闭的设计。他们也有经过预包装的已经内部加固 过的复合器件的优点。他们的缺点是通过底部安装的底板散热的能力有限，所以固定负荷状态必须小于开放的散热器—安装在冰球式器件上。尽管如此，绝缘散热器在一般应用和器件 容量的使用上迅速增长。在较高的左上角的排列是唯一的，同样它联合了有所有封闭设计的 绝缘散热器概念的冰球式的优点（例如，易替换，易互换）。它也被恰当的称为“开放块状” 模式。

第3章

模拟技术广泛地使用了频域的观点，我们以将频域的概念扩展到周期性的、非周期性的和随机信号作为开始，我们将看到大多数模拟信号和过程都可以在频域中表示。我们将介绍频 谱的概念，也就是，用同时存在的许多频率来表达一个信号。频域中的带宽（频谱宽度）将 与时域中的信息率有关。

这种对频域概念的扩展也有助于我们区别模拟器件的线性效应和非线性效应。线性电路被证明可以滤除不需要的频率成分，与之对照的是，像二极管和三极管这样的非线性器件将产生新的频率成分。这种特性允许我们通过调频和调幅调制技术在频域中改变模拟信号，它被广泛应用于公共和私人通信系统。作为一个例子我们将讨论调幅收音的工作原理。

第4章

一个历史例子。“听，我的孩子们，你们将会听到保罗·瑞维尔午夜策马飞奔的传奇，”根据朗费罗的诗，保罗·瑞维尔通过波士顿老北教堂的钟楼那里给新英格兰农民发信号。（如果英军今晚无论是从陆地还是从海上来犯，在老北教堂钟楼的拱门上高挂一盏灯笼作为信号）“一盏灯笼表示从陆地来，两盏灯笼表示从海上来”。那就是说，如果英国军队从波士顿陆地向康科德前进，展示一盏灯，如果他们穿过神秘河走间接航线，两盏灯将被展示。

如果信息能被一系列的YES/NO所定义，信息就能以数字形式确定。每个变量只可能有两种状态在传送信息方面使用。这种方法把信息简化为一系列YES/NO看起来有局限性，但是这种方法实际上十分有用。数目可以以基数2表示，字母表可以表示成数字代码。的确，有限输出的任何情

形都可以被简化成数字代码。具体的，n位数字能描述成2n个可能状态。如同在我们的历史例子中，数字通讯能用明确定义的代码在两种情况下都通知到大家。

第5章

旋转电机完成机电的能量转换。发电机把机械能转变成电能，而电动机把电能量输入转变成机械能输出。发电机和电动机有基本结构特性，它们在机器的很多类型中普遍存在。各种机器的功能也不同，即使他们的结构相似。发电机有旋转运动作为原动力（提供），以提供机械能量输入。在导体和发电机的磁场之间的有关运动产生电能输出。电能供给电动机绕组和磁场，产生电磁感应作用，使电动机产生机械能或者转矩。

有几个其他部件用在旋转机器的构件中。在他们正中是转子轴，在轴承之间旋转。轴承可能是球形，滚柱或者套管类型。轴承封条经常由毡制（毛）材料做成，用来在轴承周围保存润滑剂并且不许灰尘入内。转子核心通常由叠制钢片构造，在机器的磁极和降低涡流之间提供一条低磁阻磁通路。内部和外部电气装线提供一种传递或者抽选电能的方法。

第6章

复励绕线式直流电机如图6.4所示，拥有两组励磁绕组，一个与电枢串联，另一个与电枢并联。此种电机结合了串励电机和并励电机的优点。复励电机的连接方式有两种：积复励和差复励。积复励直流电机的串联和并联励磁线圈是互相增强的，而差复励直流电机的串联和并联励磁线圈是互相减弱的。串联励磁线圈的放置位置有两种方式，一种方式称之为短并励（如图6.4所示），在这种方式中，并励励磁线圈直接跨接在电枢绕组两端；而在长并励方式中，并励励磁线圈跨接在电枢绕组和串联励磁线圈的两端（如图6.4所示）。

一个直流电机是一个功率流向相反的直流发电机。在直流电机中，电能被转化成机械能。基于前面的讨论，有三种类型的直流电机：并励、积复励和串励。积复励电机前面加了一个“积”字，用以强调所串联的励磁线圈的方式确保串励磁通是增强并励磁通的。不像串励发电机那样，串励电机有着广泛地用途，尤其是在牵引类负载。因此本书后续部分给予此种电机应有的关注。

第7章

继电器用一个小电流建立一个足够强的磁场以吸引电枢，当电枢被吸引时，要么断开触点，要么闭合触点，则这些触点要么断开、要么闭合一个大电流通路。流过继电器线圈的用于建立足够强磁场吸引电枢的最小电流称之为吸动电流；流过继电器线圈的所产生的磁场不足以吸引电枢的最大电流称之为开断电流。

电机起动系统，尤其是对于大功率电机来说，在电机的高效运行方面起着重要的作用。几种系统被用于电机起动，所使用的起动控制设备被置于电源和电机之间。在起动过程中，电机流过的电流大于正常运行时所流过的电流，电机起动设备常用于减小起动电流到电源系统能够处理的水平。

第8章

我们或许会质疑是否需要单独的传感器去测量这四个运动变量—位移、速度、加速度和冲击—因为任何一个变量是通过简单积分或微分与其

它变量相关联的。只测量四个变量中的其中一个，并应用模拟处理（通过模拟电路硬件）或数字处理（通过专用的处理器）去获得任何一个剩余的运动变量，这种方法在理论上是可能的。然而，这种方法的可行性是高度受限的，并且取决于几个重要的因素，包括以下几个：

任何传感器，当其产生的信息为离散采样值，并且以数字形式读取而不会产生量化误差时，都可以认为是数字传感器。在数字控制系统中，一个数字处理器扮演控制器角色。这使得被测信号和其他已知量的复杂处理变得容易，以获得驱动控制系统被控对象的执行器控制信号。如果被测信号是模拟形式，那么一个模数转换阶段必须在数字处理之前进行。与数字处理相比，模拟信号存在其他几个缺点。这些需要考虑的事项帮助建立一个案例，有利于直接数字测量装置用于数字控制系统。

第9章

实时电子邮件将允许远程用户无延迟交流，也许能彼此看见和听到。这项技术使遥远人们之间的虚拟会议成为可能，这叫电视会议。有时说传输和通信之间有一比赛，无论哪个获胜将使另一个过时。虚拟会议可能用于遥远学校，从远方的专家那里得到医学意见，以及许多其他应用。

一个普通信道的动态分配方法或者集中或者分权。在集中信道分配方法里，有一个单个的实体，例如一个总线仲裁单元，它确定谁下一步发送。根据一些内部算法，通过接受请求并且做决定。在分布式信道分配方法里，没有中心实体；每台机器自己决定是否传送。你可能认为这总是导致混乱，但是不会。我们以后将研究许多设计的算法，规定一种规则排除潜在的混乱。

第10章

可编程控制器的应用可分为多种不同的方法，包括一般及工业应用的类别。但重要的是要了解框架，控制器是理解和使用目前全范围的,现在和未来演变可以审查。它是通过对发电厂的应用程序控制器可以从他们全部的光。工业应用包括许多在两个离散型制造和加工工业。汽车工业应用的成因可编程控制器、继续提供最大的基地的机会。其他产业的发展，诸如食品加工和公用事业,提供当前的发展机会。

这是有能力的可编程控制器控制许多的物理参数，如温度、压力、流速和流量。这涉及到使用模拟(反复变量)我/沃德实现闭环控制系统。使用Proportion-Integral-Derivative(PID)，软件总是允许可编程控制器来取代独立回路控制器的功能。另一个替代方案是整合回路控制器与可编程控制器、留住最好的各片的特点。典型的应用包括塑料注塑机、挤出机、热处理炉过程,以及许多其他batch-type控制应用。