檢測技術范例6篇

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檢測技術范文1

關鍵詞:煤炭檢測 現狀 檢測技術 探討

中圖分類號:TQ53 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)03(c)-0094-02

Detection of Coal and Its Detection Techniques

Sun Yuanchun

(Guye district, Tangshan City of Quality and Technical Supervision Inspection, Tangshan Hebei, 063100, China)

Abstract: Economic development is based on the consumption of energy, and coal as the main target of energy consumption in China's industrial production, accounted for 70% of the annual industrial consumption of energy in the country, especially in recent years used in metallurgy, power generation and other areas of the ever-growing number of coal, coal demand increasing, corresponding to detect coal technology is more and more important, requirements have become more sophisticated.This paper analyzes the coal testing and status analysis of coal detection methods on how to solve the problem of detection technology in current coal.

Key Words: Coal detection; The status quo; Measurement technique; Explore

在我國社會經濟以及人們生活水平不斷提升的過程中,能源需求中存在的漏洞越來越大,而中國是一個以煤炭開發利用為主的能源大國,無論是煤炭的開發技術還是生產生活應用技術都處于世界前列,在中國經濟發展中的作用越來越重要。相關勘探數據顯示,目前我國能源消費總量中有60%是煤炭資源,不僅支撐著工業的發展,也極大地影響了人們的日常生活,重視煤炭檢測技術的發展對我國煤炭生產與應用有著重大的現實意義。

1 煤炭檢測所存在的問題

1.1 煤炭檢測結果偏差大

在煤炭檢測過程中檢測結果偏差過大是眾多問題中最為突出的問題,這主要是由于在煤炭樣品選擇中存在較大的誤差,煤炭樣品是針對煤炭進行相關的實驗后綜合數據選取平均值的基礎上選擇的最具有代表性的樣品,從煤炭樣品進行分析就能夠整體上了解煤炭的整體質量。但是在進行煤炭樣品選擇過程中主要是通過人進行隨機采樣,存在很多隨機性,很難確保得到的煤炭樣品一定具有代表性,從而影響到檢驗的結果。

1.2 我國煤炭檢測儀器不完善

當前我國煤炭檢測所使用的儀器無論是數量還是技術性都普遍不能代表世界煤炭檢測水平,檢測出來的結果準確度并不高,在很大程度上導致煤炭檢測的結果并不確定,甚至有時候煤炭檢測都不能按時完成。我國煤炭檢測儀器問題主要是由于相關的技術與投入資金不足造成的。

1.3 煤炭檢測人員素質不高

目前我國從事煤炭檢測工作的隊伍整體素質不高,特別是在進行煤炭采樣過程中由于自身專業素質不到位使得煤炭樣本不具有代表性,直接影響到煤炭檢測數據結果的客觀性,需要提升工作人員的專業素質水平。

2 煤炭檢測問題的解決方法

2.1 選擇優質煤炭樣本

在進行煤炭檢測的過程中一定要選擇更具有代表性的煤炭樣本進行分析,才有可能得到更為精準的結論。在選擇煤炭樣本時需要開展多次相關試驗,在試驗中進行數據分析與對比,一般來說,誤差是允許存在的,為了最大限度地減少誤差,需要進行多次的反復試驗,取多次試驗的平均數值作為最終數據結果,這種方式能夠將大誤差的數據剔除,規避因為操作失誤造成的錯誤,確保實驗數據的客觀性。

2.2 完善煤炭檢測儀器

在煤炭z測過程中很多操作都是借助相關的檢測儀器開展的,在某種程度上檢測儀器能夠直接影響檢測結果的精準度。隨著煤炭行業的不斷發展,對煤炭的要求也不斷提升,為了能夠與時俱進,煤炭檢測的儀器也在不斷地更新換代,以確保煤炭檢測儀器的現代化水平。根據當前我國煤炭檢測技術的發展現狀,在煤炭檢測中需要將儀器的科學化與自動化充分合理地結合在一起,將煤炭檢測專門的設備與具體的分析標準有機融合,實現機器檢測與人工檢測的合二為一。

2.3 提高規范運行能力,加強國際化水平

我國加入世貿組織后,煤炭行業也獲利頗多,在進出口貿易中的交易額不斷攀升,這對煤炭行業來說,不僅是機遇,更是一項重大挑戰。要想在國際煤炭貿易往來中獲得更好的發展,需要對煤炭質量把關更嚴格,從技術上以及檢測人員的素質層面上來提升煤炭檢測水平,將煤炭檢測相關制度規范化,使得質量監管工作落實到位,取得應有的效果,贏得國際認可。

2.4 進一步加強建設煤炭檢測實驗室

煤炭檢測實驗室能力一直是國際上頗為重視的能力,對實驗室能力的認可實際上就是對整體能力的認可,對于一個實驗室來說,只有多參加行業內的能力驗證,在開展實驗室的對比中才能夠更好地驗證其是否具備與行業標準相匹配的能力水平,也只有在對比中才能夠發現自身存在的問題,進行改進,比如說在我國開展的全國性煤炭分析實驗室能力驗證。

2.5 進一步研制煤質分析標準物質

煤炭檢測實質上是一種物理與化學相結合的測量方式,而在開展物理與化學測量的過程中需要借助相關的標準物質與標準樣品作為參考的標準開展實驗,如何研制煤質分析標準物質在全球物質分析檢測領域都是一個急需解決的問題,國際標準化組織甚至推出了相關政策。雖然近些年來我國前前后后研制出了6000多種標準樣品以及標準物質,但是隨著煤炭分析儀器的不斷發展,研制能夠供在線分析儀器使用的標準樣品已經迫在眉睫。

3 結語

煤炭檢測技術能夠極大地提高煤炭資源的使用效率,有效節省能源成本,對很多以煤炭作為生產發展的主要能源的企業來說有著非常重要的作用,能夠更好地開展成本控制。一般來說,如果煤炭的質量差,無形中會增加工廠煤炭的消耗,增大用電量,導致運用成本上升;如果煤炭的質量好,對于工廠生產來說更加安全,更具有經濟效益。因此我們要清醒地看到當前我國煤炭檢測中存在的問題,有針對性地就檢測中存在的問題從技術上去解決,提高煤炭檢測的效率與精準度,為我國煤炭檢測技術的常規化發展保駕護航。

參考文獻

[1] 于李歡,孫紅芬.對我國煤炭檢驗技術的探析[J].科技創新與應用,2013(22):103.

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快速檢測的概念

快速檢測,是指包含所需的樣品在制備的時間內,并在很短的時間里得出檢測結果的方法。以下是定義檢測是否快速的標準:第一種則是理化檢驗方法一般指在 2 小時以內得出結果的即為快速檢測;第二種則是微生物檢驗方法相對于常規檢驗方法要快上 1 /2 或 1 /3 時間得出結果的即為快速檢測;第三種則是現場檢驗方法能夠在半小時內得出結果的即為快速檢測。這在幾年中,我國政府對國內的食品安全問題已經重視起來。所以,食品安全快速檢測技術起著至關重要的作用。

食品安全快速檢測的方法

生物傳感器法。生物傳感器是指針對生物本身的化學信號裝換成光信號或電信號等數據信息進行高靈敏檢測的一種傳感器儀器,一般應用在檢測獸藥和農藥殘留方向的。它的優點有功能多樣、低成本、高識別、高靈敏、智能、微型等等,是食品安全快速檢測研究的重點技術對象。而且近年來國內外有關的各種研究報道信息也是非常多的,相關的研究項目也陸續增加,所以,生物傳感器法的開發在快速檢測領域一定會有更好的發展前景。

儀器分析法。隨著檢測儀器設備的應用和研究開發,已經研究出了諸多設備。如:深紫外光譜儀、飛秒激光太赫茲時域光譜、近紅外光譜儀、實時直接分析質譜儀、離子遷移質譜儀和激光拉曼光譜儀等等,而且它們已經逐漸被應用在了食品安全快速檢測領域當中。從目前來看,在食品檢測中液相色譜、氣象色譜和各種各樣的質譜儀雜交采用和聯用已經有很多了,但是這些檢測儀器設備都是比較大型、復雜,并且攜帶很不方便,這樣應用在快速檢測技術中是非常困難的。因此,國內外的小型質譜儀就得到了關注和研究,而且在這方面取得了很好的突出表現。在進行快速檢測測試中,檢測限已經達到了微秒級的單位,并且相對于大型設備來說:成本低、靈敏度高,最顯著的特點是裝置較小。其中飛秒激光太赫茲時域光譜儀已被重點關注的研究對象,希望以后能成為食品安全快速檢測很好的設備工具。

分子生物學法。聚合酶鏈式反應是這幾年才被廣泛應用的,在分子生物學領域中得到了迅速的發展。PCR是聚合酶鏈式反應的簡稱,它的基本原理則是在應用于細菌的遺傳物質相關的核酸序列中,并設計出引物,從而使提取到的核酸片段擴增,用紫外核酸檢測儀和凝膠電泳來擴增過程的結果,整個過程的時間還是稍微有點長的。所以,該方法還在繼續研究當中,相信不久就會更加完善,能夠快速應用在食品安全快速檢測技術當中。

免疫法。免疫法的基本原理是利用抗體和抗原的特異性結合,并有多種檢測方法,例如,化學發光免疫法、酶聯免疫法、膠體金標免疫法、放射免疫法和熒光免疫法等。免疫法的靈敏性和特異性都是比較高的,部分免疫法檢測時的操作性也是十分方便簡單,并且常常應用在毒素、病毒、致病菌、農藥殘留和獸藥殘留的等方面。

化學法?;瘜W法的基本原理是利用要測食物樣品的化學特點,來進行多種類型的相關化學反應。例如,聚合反應、氧化還原反應、分解反應和合成反應等,接著依據本身化學反應的能量變化或反應的特性來進行測定該食品的安全性。其本方法的優點有:檢測設備簡單、成本低、以及方便快速等。化學法一般應用在微生物檢測上,并自制出快捷簡單的檢測紙片。

食品安全快速檢測技術的未來

檢測技術范文3

關鍵詞:彎沉 貝克曼梁 FWD

0 引言

隨著目前我國瀝青路面高速公路的應用和發展,對瀝青路面高速公路的檢測控制技術已顯得尤為重要。而瀝青路面技術設計的重要指標之一即是彎沉值。目前國內較為常用的彎沉檢測技術主要有兩種,一為貝克曼梁檢測,該方法在目前工程上廣泛使用,另一種為落錘式彎沉儀(FWD),該儀器為動態檢測設備,對彎沉的無損檢測已得到越來越多人的認可。而更深一步探討兩種檢測技術,對于充分發揮兩種檢測技術的優點以及準確評價路面結構狀況具有重要意義。

1 貝克曼梁檢測現狀

柔性路面在荷載作用下會產生豎向變形,在荷載作用后變形會恢復,能夠恢復的那部分變形量就是彎沉。而根據路面加載方式,貝克曼梁式彎沉儀為靜態彎沉檢測,于測試路段預先布置測點,將試驗車后輪輪隙對準測點3—5cm位置,將彎沉儀置于汽車后輪之間,彎沉儀測頭置于測點上,并安裝百分表于彎沉儀測定桿上,測定者發令指揮汽車緩慢前行,百分表隨路面變形而持續向前轉動,當表針達到最大值,迅速讀取初讀數L1,汽車仍繼續前行,表針反向回轉,待汽車駛出彎沉影響半徑后,汽車停止,待表針回轉穩定后,讀取終讀數L2。路面測點回彈彎沉值為:

貝克曼梁由美國A.C.Benkilman于1953年發明,在我國已作為路面設計的標準方法和基本參數,并作為路面彎沉檢測和交竣工驗收的標準方法。但對于半剛性路面,彎沉影響范圍大致3—5m,汽車必須距離測定點很遠,對駕駛員的駕駛技術要求很高,精確測定十分困難。且我國一直規定用解放牌CA—10B及黃河JN—150型作為兩個荷載等級的標準車,但這兩種車型已很少使用,顯然貝克曼梁彎沉值的計算參數受到主觀因素影響和室內試驗條件的限制比較大,因此另一種檢測方法正得到廣泛的推廣。

2 落錘彎沉儀(FWD)原理及檢測方法

2.1 FWD的工作原理

FWD的工作原理為通過計算機控制下的液壓系統提升并下落一重錘,對路面施加脈沖荷載。荷載的大小通過改變錘重和提升高度可在相當大的范圍內調整。由此產生路面的瞬時變形由5~9個傳感器測2.3 FWD系統檢測方法

通過固定荷載,采集該荷載作用下的各傳感器位置處的彎沉值,由數據傳輸線記錄在記憶媒體內。

利用FWD主要檢測瀝青路面的彎沉。得到承載板(荷載盤)中心處彎沉值lFWD,并根據經驗換算關系和溫度修正系數計算得到相應的20℃條件下路面回彈彎沉值l20。用以評價路面承載能力。

每公里路段代表回彈彎沉值計算步驟為:①將實測FWD動彎沉值lFWD(μm)換算為回彈彎沉值lB(0.01mm)。②將回彈彎沉值lB進行溫度修正得到20℃瀝青路面回彈彎沉值l20=K×lB。③根據修正后的瀝青路面回彈彎沉值l20按下式計算每公里路段的代表彎沉值l0。

3 結語

綜上所述,FWD對于貝克曼梁而言存在以下優勢:

①計算參數受主觀因素和室內試驗條件的限制較小。②貝克曼梁法屬于靜態彎沉,汽車行駛速度很慢,而FWD屬于動態彎沉,更接近于汽車的實際行駛情況。③FWD能夠準確測定多點彎沉,從而為路面結構反分析提供了基礎。

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關鍵詞:食品安全 快檢 技術綜述

引言

食品安全(food safety)是指食品無毒、無害,符合應當有的營養要求,對人體健康不造成任何急性、亞急性或者慢性危害。俗話說“民以食為天”,食品安全關系到人民群眾的身體健康和生命安全,關系到社會和諧穩定,而近年來食品安全問題層出不窮,加了吊白塊的面粉,有毒的大米,注了水的雞肉,摻了石蠟的火鍋底料,硫酸泡過的荔枝,以及假酒假煙假蜂蜜劣質奶粉充斥著市場,真讓老百姓擔心起這片“天”。因此,對食品的生產、加工和銷售環節實施監測監控勢在必行,食品安全分析檢測技術應運而生。

傳統的食品安全分析檢測技術主要是指化學分析法和大型儀器檢測法,相對成熟。但它們的操作只能局限于實驗室,操作復雜,耗時長,不能滿足對食品質量安全實時監督掌控的需求,尤其在突發事件時,快速檢驗檢測技術以其簡捷性和便攜性兩大優勢得到了快速發展。

1、食品快速檢驗檢測技術的研究現狀

1.1 化學速測技術

化學速測技術主要是根據待測成分的某些化學性質,將樣品與特定試劑發生水解、氧化、磺酸化或絡合等化學反應,通過與標準品的顏色比較或特定波長下的吸光度比較,以獲得檢測結果,通常也成為化學比色分析法。

利用普通化學原理的速測法主要包括檢測試劑和試紙,隨著檢測儀器的不斷發展,國內外均已有與測試劑相配套的微型光電比色計。針對試紙檢測的儀器也有報道,如硝酸鹽試紙條[1],主要是將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,在弱酸性條件下與對氨基苯磺酸重氮化后,和N-1-鹽酸萘乙二胺偶合形成紫紅色染料,試紙變色,插入檢測儀讀數即可。德國默克公司生產的與試紙聯用的光反射儀技術相對成熟,國內尚無商品化儀器問世。

利用生物化學原理的速測法主要應用于微生物的檢測,商品化成品以美國3M公司的PerrifilmTM Plate系列微生物測試片為代表,在檢測金黃色葡萄球菌時,只需要測試片與確認片配套使用即可。測試片有上下兩層薄膜組成,下層的聚乙烯薄膜上印有網格,便于計數,同時覆蓋著含有特異性顯色物質和抗生素的培養基,若樣品中含有金黃色葡萄球菌,無須增菌,直接接種紙片培養24h后便可觀察到顯示出特殊顏色的菌落;確認片與測試片相似,只是含有不同的特異性顯色物質,將有疑似菌落的測試片影印到確認片后,培養1-3h即可觀察,不需進行繁瑣的生理生化鑒定。而常規的Baird-Parker平板計數法耗時長達78h。

1.2 酶抑制速測技術

酶抑制速測技術主要用于食品中農藥殘留和重金屬的快速檢測。這些物質可通過鍵合作用造成酶的化學性質和結構的改變,產生的酶-底物結合體會發生顏色、吸光度或者pH值的變化,通過測定這些變化以達到定性或定量檢測的目的。根據檢測方式的不同,可分為試紙法、pH計法和光度法。相比而言,試紙法成本低、操作簡單,更易于推廣。它主要是將酶和底物分別固定在兩張試紙片上,當樣品中有待測組分時,會對酶產生抑制作用,兩張試紙片接觸后,酶和底物結合便會發生顯著地顏色變化,比較適合農貿市場和超市等一些食品集散地的實時安全監管。由于該方法的檢出限和保存性等方面的局限,只適用于初篩檢測[2]。

1.3 生物傳感器速測技術

生物傳感器技術是利用生物感應元件的專一性,按照一定的規律將被測量轉換成可用信號,使這種信號強度與待測物濃度形成一定的比例關系,具有快速、靈敏、高效的特點,是目前食品安全檢測技術的研究熱點,廣泛應用于食品中農藥殘留、獸藥殘留等方面的檢測,與傳統的離線分析技術相比,它更適應于在復雜的體系內進行快速在線連續監測,在現場快速檢測領域有著不可逾越的優勢,按照傳感器類型又可分為免疫傳感器、酶傳感器、細胞傳感器、組織傳感器、微生物傳感器等等。

免疫傳感器是在抗原抗體結合免疫反應的基礎上發展起來的生物傳感器。利用壓電免疫傳感器檢測食品中常見腸道細菌時,通過葡萄球菌蛋白A將腸道菌共同抗原的單克隆抗體寶貝在10MHz的石英晶體表面,以大腸菌群為例,響應值可達10-6-10-9。

1.4 免疫速測技術

免疫速測是利用抗原抗體的專一、特異性反應建立起來的方法,根據選用的標記物可分為放射免疫檢測、酶免疫檢測、熒光免疫檢測、發光免疫檢測、膠體金免疫檢測等。酶聯免疫吸附檢測法是應用較為廣泛的一種免疫速測技術。它將酶標記在抗體/抗原分子上,形成酶標抗體/抗原即酶結合物,抗原抗體反應信號放大后,作用于能呈現出顏色的底物上,可通過儀器或肉眼進行辨別。目前,黃曲霉毒素酶聯免疫試劑盒已廣泛應用于食品檢測中。

1.5 分子生物學速測技術

聚合酶鏈式反應(PCR)是近年來分子生物學領域中迅速發展并運用的一種技術,在食品檢測中主要用于微生物的檢測。它利用是否能從待測樣品所提取的DNA序列中擴增出與目標菌種同源性的核酸序列來判定是否為陽性,該方法從富集菌體、提取遺傳物質、PCR擴增到電泳、測序鑒定,可控制在24h,而致病菌的傳統培養檢測至少需要4-5天。

隨著研究的逐深入,由PCR技術派生出的實時熒光PCR法、DNA指紋圖譜法、免疫捕獲PCR法、基因芯片法等也逐步得到了應用?;蛐酒夹g可以在很小的面積內預置千萬個核酸分子的微陣列,利用細菌的共有基因作為靶基因,選用通用引物進行擴增,利用特異性探針檢測這些共有基因的獨特性堿基,從而區分出不同的細菌微生物。該法特異性強、敏感性高,可實現微生物檢測的高通量和并行性檢測。

2、食品快速檢驗檢測技術的發展方向

食品安全快檢法以其簡捷性和便攜性兩大優勢得到了快速發展,但缺點也顯而易見,需要完善的地方依然很多:

2.1 簡單 速檢驗檢測技術往往是由一些非專業技術人員使用,因此,檢測方法采樣、處理、檢測、分析等各個環節簡單、易行是該方法的一大發展趨勢。

2.2 準確 檢法前處理簡單,勢必導致待測樣品純度不高,基體干擾大。因此,在今后方法的研究中,應更多關注與如何避免假陽性結果,尤其是在分子生物學速測法中,增強靶基因的特異性、引物的特異性、排除死菌體造成的假陽性應得到進一步探索。

2.3 便攜 著微電子技術、智能制造技術、芯片技術的發展,檢測儀器應向微型化、集約化、便攜化方向發展,以滿足更多的現場、實時、動態的檢測要求。

2.4 經濟 測成本的高低直接決定著檢測技術能否得到廣泛的推廣和應用,如何在確保又好又快的檢測基礎上,盡最大可能的降低成本也是今后的研究方向。

2.5 標準化前,我國尚未制定出與食品安全快速檢測技術相關的標準和規范,這也阻礙了快檢法的推廣和應用。隨著技術的提高和檢測中對快檢法的需要,應及時制定出相關標準規范以增強快檢結果的認可性和權威性。

參考文獻

檢測技術范文5

關鍵詞:圖像處理 局部特征 角點檢測

中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)04-0157-01

1 引言

在計算機視覺和機器視覺中,圖像的角點特征是非常重要的一個特征,它可以使圖像的信息數據量大幅降低,提高有效信息的比率,大幅降低圖像處理的運算量,在圖像匹配、目標識別以及目標跟蹤和運動檢測中有重要的作用[1]。因此,分析研究角點檢測技術具有重要的研究意義和實用價值。本文對現有的角點檢測方法進行了綜述,并對相關的算法進行了分析和總結。

2 角點檢測方法

一般來講,角點就是圖像上某個方面特別突出的點。但是在計算機視覺和機器視覺中,不同的角點定義,就會有不一樣的角點檢測算法,通過計算,就會得到不一樣的檢測結果。一般地,角點檢測方法大致可分為兩種:基于邊緣的角點檢測算法及基于灰度的角點檢測算法。

2.1 基于邊緣的角點檢測算法

基于邊緣的角點檢測算法需要對圖像進行分割和邊緣提取,而邊緣檢測是計算機視覺處理中比較重要的內容之一,由于角點是多條邊緣線的交點,所以基于邊緣的角點檢測算法對圖像分割和邊緣提取的效果有較高的約束,且其處理過程也比較復雜。這類算法的代表方法有基于B樣條的角點檢測方法,基于Freeman鏈碼的角點檢測方法以及基于小波變換的角點檢測方法。

2.1.1 基于B樣條的角點檢測方法

G.Medioni等人在前人研究基礎上提出了一種基于B樣條的角點檢測的算法[2]。該算法通過用B樣條來表示圖像分割之后鏈碼所表示的邊界,然后在這個基礎上進行角點的提取。該類方法對前期的圖像分割依賴性很大,而圖像分割本身就是一個很復雜的工作,這樣檢測算法的復雜性就被加大了,并且圖像分割中的錯誤很容易影響角點檢測的結果。

2.1.2 基于Freeman鏈碼的角點檢測方法

基于Freeman鏈碼的角點檢測方法是通過提取圖像分割后圖像邊緣的Freeman鏈碼,將方向改變量大的點標記為角點。計算出候選點以后,對角點的進一步確認可以通過計算曲率來判斷。

該方法過程簡單,實現比較容易,但該方法對圖像分割的結果的依賴性很大,并且容易受噪聲影響,在預處理過程,需要去噪處理。

2.1.3 基于小波變換的角點檢測方法

小波變換角點檢測的步驟是:首先用邊緣檢測算子提取目標邊緣,選出能檢測極大值的小波,然后通過在多個尺度下進行小波變換,選出在各個尺度下的均是極大值的點,然后使用一定的篩選規則,選出正確的角點集合。

2.2 基于灰度的角點檢測算法

計算量小,運算速度快是基于邊緣的角點提取算法的特點,但其有容易受噪聲影響和對邊緣提取的依賴性的不足,對此研究者提出了基于灰度的角點檢測算法。這類方法可以利用角點本身的性質檢測角點,對圖像其它局部特征沒有依賴性。

2.2.1 Moravec算子

Moravec是H.P在1977年提出的基于灰度方差的角點提取算法,它的原理是通過計算各個像素點在水平、垂直、對角線、反對角線四個方向的灰度變化,選取的興趣值為最小的灰度方差,最后在把在規定范圍內具有角點相應最大值的像素點定義為角點。Moravec算子對反差較大的邊緣提取效果較好,反之效果較差。

2.2.2 Harris算子

Moravec角點檢測算子研究的是圖像中窗口內的圖像亮度值在經過局部窗口在不同方向進行偏移后的平均變化。Chris Harris和Mike Stephens在此算法的基礎之上進行了改進,在1988年提出的一種基于信號的點特征提取算法,其將窗口移動方向利用泰勒級數展開,通過對其進行擴展,同時引入平滑因子,增強了魯棒性。

Harris是一種高效的特征點提取算法,它有較好的穩定性,對平移、旋轉、噪聲可處理,能夠提取出比較均勻的特征點,并且該算法對于灰度的變化圖不敏感。但其也有不足:不具有尺度不變性;算法提取的角點是像素級的,非亞像素級。

2.2.3 SUSAN算法

SUSAN角點檢測算法是Smith等人在1997年提出的一種灰度級角點檢測方法。該方法的步驟為:首先定義一個圓形模板,然后將圓形模版在圖像上移動,模板內的像素點的灰度值與模版中心像素(核)值相比,若其灰度差小于某閾值t時,就認為該像素與其核具有相同灰度,并把該區域定義為USAN。

3 結語

本文主要對角點檢測相關的算法進行了綜述,角點作為圖像上的特征點,其具有豐富的信息量,在圖像匹配、圖像融合及目標識別等領域中有重要的應用價值。如上分析,精度不夠和實時性不高是目前角點檢測仍存在的不足,今后的研究和發展趨勢仍將會在檢測精度和實時性處理等方面有所進展。

參考文獻

檢測技術范文6

關鍵字:拒絕服務攻擊;檢測方法;防范策略

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 09-0000-02

DDoS Attack&Detection Technology

Wu Dan

(College of Computer Science&Information,Guizhou University,Guiyang550025,China)

Abstract:Distributed denial of service attack has become one of the most important threats of the network security,how effective defense DDoS attack has attracted many scholars'attention,this paper analyses the principle of Distributed Denial of Service attack,attack type,detection method and defense strategy of DDoS attack.

Keywords:DDoS;Detection methods;Prevention strategy

一、引言

拒絕服務DoS(Denial of Service)成為網絡安全的威脅,自Internet形成之初就已經存在。而分布式拒絕服務DDoS(Distributed Denial of Service),是一種分布式、可協作的大規模拒絕服務攻擊,其能夠在一定時間內徹底使被攻擊者喪失一切正常的網絡服務。[1]DDoS攻擊因易實施、隱蔽性強、攻擊范圍廣、簡單有效等特點而成為黑客慣用的攻擊方法之一,其往往會給網絡帶來沉重的打擊,嚴重者可使整個網絡處于癱瘓狀態。其已經嚴重影響了網絡向更深更廣闊的方向發展[2]。因此,DDoS攻擊被稱為網絡一號殺手。[3]

二、DDoS攻擊原理

DDoS是對DoS的一種演變,其改變了傳統一對一的攻擊方式,而是采用了分布、協作的大規模的DoS攻擊方式,在網絡中調用了大量的傀儡機,制造了數以百萬計的數據流入欲攻擊的目標,以消耗網絡帶寬或者系統資源為目的,致使攻擊目標的服務請求極度擁塞而無法提供正常的網絡服務,從而造成攻擊目標的系統癱瘓。這種攻擊方式極大的提高了攻擊效果,且具有極大的破壞性。常見的DDoS攻擊主要包括利用操作系統漏洞攻擊、利用網絡服務程序漏洞攻擊、利用網絡協議漏洞攻擊和Flood類型攻擊等。DDoS攻擊分為直接攻擊和反射攻擊。[4]

DDoS攻擊過程可分為以下四個步驟:[5][6]

1.探測掃描大量主機,找到能夠入侵目標;

2.入侵有安全漏洞的主機并取得控制權,其中部分主機作為主控端,另一部分作為端;

3.在每臺入侵主機中安裝攻擊程序;

4.在攻擊者的調遣下,用已控制的主機對攻擊對象發起DoS攻擊。

三、DDoS攻擊類型

DDoS攻擊類型主要有兩種表現形式,一種是流量攻擊,其主要是針對網絡帶寬的攻擊,即向目標主機發送大量的攻擊報文,導致整個目標主機網絡帶寬被阻塞,合法網絡包被虛假的攻擊報文所阻擋而無法到達主機;另一種為資源耗盡攻擊,其主要是針對服務器主機的攻擊。即通過發送大量攻擊包,導致目標主機的內存被耗盡,或CPU被內核及應用程序完全占有而造成無法提供正常的網絡服務。[7]

(一)SYN變種攻擊

SYN-Flood是目前最經典最流行的DDoS攻擊手段,SYN-Flood的攻擊效果最好,能夠通殺各種不同系統的網絡服務。其主要利用TCP/IP協議的固有漏洞,通過控制機像受害主機發送大量的偽造IP和源端口的SYN數據包,其數據包能夠達到上千字節。這種攻擊在會導致受害的主機緩存資源被耗盡的同時還會堵塞帶寬。這種攻擊由于其攻擊源端口都是偽造的,因此跟蹤起來非常困難。

(二)TCP全連接攻擊

這種攻擊的最大特點是能夠繞過常規防火墻的檢查。TCP全連接攻擊是通過眾多傀儡主機不斷地與受害服務器建立大量的TCP連接,從而使服務器的資源被耗盡,造成拒絕服務。

(三)針對用UDP協議的攻擊

這種攻擊的主要方式是攻擊者發送大量的UDP報文給目標主機,導致目標主機忙于處理這些UDP報文而無法再處理其它的報文,從而使目標主機資源殆盡。

(四)針對WEB Server的多連接攻擊

通過控制網絡中大量的傀儡機,攻擊者使用這些被控制的傀儡機訪問目標主機,這種攻擊方式和正常訪問目標主機是一樣的,只是目標主機訪問量在瞬間徒增至幾十倍甚至上百倍,造成目標主機無法處理大量的數據而導致癱瘓。

(五)CC攻擊及CC變種攻擊

CC攻擊是指攻擊者多次通過網絡中的HTTP服務器向目標主機上開銷比較大的頁面發起HTTP請求,造成目標主機拒絕服務。這中攻擊方式與典型的分布式拒絕服務攻擊不同的是攻擊者不需要調動大量的傀儡機,直接由服務器充當傀儡機這個角色。

四、DDoS攻擊的檢測方法

檢測技術不能夠直接阻止DDoS攻擊,但可以為進一步采取防范提供重要參考依據,檢測技術可以作為其他防御技術的補充。

目前,分布式拒絕服務主要有基于源IP地址的檢測、基于流量大小的檢測、基于包屬性的檢測和根據異常情況檢測等幾種檢測機制。[7][8][9]

(一)基于源IP地址的檢測

該檢測方法就是在被保護網絡的邊界路由器上另外部署源IP檢測算法,其目的是根據源IP數量的徒然劇增來判斷是否是DDoS攻擊的發生。在正常情況下,訪問服務器的源IP數據報會在過去的某個時間段出現過,因此在一個新的間內出現新的源IP數據量是很小的,且這些數據包呈現均勻的統計分布。假如在非常短暫的時間段內出現了大量新的源IP數據包,則說明收到了DDoS攻擊。

(二)基于流量大小的檢測

該方法與基于源IP地址的檢測方法有相似出,就是在被保護網絡的邊界路由器上部署流量檢測算法,根據流量的突發變化檢測DDoS攻擊的發生。但與基于源IP地址的檢測有所不同的是,后者更關注源IP的流量。這種方法的依據是在正常情況下,網絡流量和含有拒絕服務攻擊流量的網絡流量具有不同的特征。在正常情況下,網絡流量的分布(源IP、目的IP分布等)是相對穩定的,其高頻統計結果能夠維持一個動態平衡。

(三)基于包屬性的檢測

當DDoS攻擊發生時,攻擊數據包將會破壞正常狀態下進出網絡的數據包在IP數據包頭字段的統計學穩定性,因此,可以使用一定的算法學習正常數據包屬性字段,從而提高判斷數據包的危險程度,進而可以檢測DDoS攻擊。在正常狀態下,進入網絡的數據包,在IP頭部相關字段上具有穩定的統計學特性,而發生攻擊是,通常會破壞這種穩定性,大量涌入的偽造數據包將會打亂原有的字段,偽造數據報將分布在被打亂的相關字段上。這種檢測方式根據其自身的特點,在一定程度上具有較高的檢測效率。

五、DDoS攻擊防范技術

(一)攻擊源定位

其主要思想是首先確定攻擊的源頭,然后從源頭停止DDoS的攻擊。但源地址可以偽造,再加上各級路由器不對源地址進行驗證,因此攻擊源定位技術盡管出現了很多,而且應用也很廣泛,但要想精確的確定攻擊的源頭還存在有諸多問題需要我們解決。[10]

目前的攻擊源定位技術,需要修改IP協議或增加新的協議,這樣就加大了實施難度。[9]目前的攻擊源定位技術還只能定位到網絡的邊界,并不能定位到攻擊主機;而通常定位是在DDoS攻擊之后才進行的,因此,對正在進行的攻擊無能為力。此外,該技術需要收集大量的攻擊源報文進行計算來還原出攻擊路徑。對于DDoS攻擊而言,即使能夠定位到攻擊的源頭,由于源IP是可以偽造的,因此也很難發現攻擊的真正實施者。由于DDoS攻擊的特殊性,因此對路徑的還原算法帶來了很大的挑戰,最后即使能夠準確的定位源攻擊地址,同樣也缺乏有效的措施停止攻擊。

(二)過濾

過濾是對進入被攻擊主機所在網絡的數據包進行分析,最終能夠使正常流量順利通過,而過濾或截獲攻擊流量。早起的過濾方法因為不能有效的區分合法流量和非法流量,因此造成了阻止合法用戶的“拒絕服務”現象。而近年來,該技術結合了某些攻擊源定位技術,利用網絡路由提供的信息,提高了對合法流量和非法流量的辨別能力。[9][11]

六、總結

到目前為止,DDoS攻擊仍是困擾著網絡運營商、金融、電信、政府等企業機構的一大難題。由于更多的DDoS攻擊手段利用了通信協議本身的缺陷或漏洞,因此,單憑計算機和網絡系統是很難阻止DDoS攻擊的。隨著各種安全漏洞會的不斷修補和協議的升級,計算機和網絡系統變得更加安全,但是,DDoS攻擊卻沒有因此而退出人們的視線。反而各種DDoS攻擊工具包將得到了更進一步的完善,其功能更強大,隱蔽性更強,鑒于此,與DDoS攻擊的斗爭也將會持續下去。

參考文獻:

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[3]Li Ming.An Approach to Reliably Identifying Signs of DDoS Flood Attacks Based on LRD Traffic Pattern Recognition[J].Computers&Security,2004,27,3

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[5]李萱,葉琪.防御DDoS攻擊的智能過濾模型[J].計算機工程與應用,2005,29:156-158

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[7]Thomer M Gi1,Massim iliano Poletto.MutopsA Data Structure for Bandwidth Attack Detection[C].USENIX'01,2001

[8]卿斯漢,蔣建春.網絡攻防技術原理與實踐[M].北京科學出版社,2004:191-194

[9]王振明,張業娥.一種DDoS攻擊檢測方法[J].甘肅科技,2007,2,23,2:35-37

[10]寧銳,黃遵國.一種可生存性的DDoS防御方案[J].計算機與網絡,2009:204-205

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