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Realtime computation of haar-like features at generic angles for detection algorithms

Realtime computation of haar-like features at generic angles for detection algorithms
Realtime computation of haar-like features at generic angles for detection algorithms

Res.Lett.Inf.Math.Sci.,2006,Vol.9,pp98-111

98 Available online at https://www.wendangku.net/doc/c1786872.html,/research/letters/

Real-time Computation of Haar-like features at

generic angles for detection algorithms

A.L.C.Barczak,M.J.Johnson&C.H.Messom

Institute of Information&Mathematical Sciences

Massey University at Albany,Auckland,New Zealand.

This paper proposes a new approach to detect rotated objects at distinct angles using the Viola-Jones detector.The use of additional Integral Images makes an approximation the Haar-like features for any given angle.The proposed approach uses di?erent types of Haar-like features,including features that compute areas at45o,26.5o and63.5o of rotation.Given a trained classi?er(using normal features)a conversion is made using a pair of features so an equivalent value is computed for any angle.This conversion is only an approximation,but the errors are constrained and they would have limited impact on the?nal accuracy of the classi?er.We discuss the sources of errors in the computation of the Haar-like features and show through experiments that in natural images the errors are often negligible.

Keywords:Pattern Recognition,Rotation Invariant Detectors,Real-time Object Detec-tion,Haar-like Features,Viola-Jones Detector.

type 23

type 21 type 22 type 27

o

Normal Features (0 )

Rotated Features (45 )

o

o

Rotated Features (26.5 )

Figure 1:Classi?ers using the Normal features can be converted to the other types.

The paper is organised as follows:a brief description of the Viola-Jones methods and algorithms are presented (training and detection),including some important extensions added by other au-thors.Next the proposed method for detection with rotation is explained.The following section presents experiments regarding error analysis.Finally the conclusions point out the limitations and possible improvements on a generic rotation invariant detector using Haar-like features.

2Viola-Jones Detector

The Viola-Jones detector has three main characteristics:it uses an over-complete set of Haar-like features,it uses Integral Images to compute areas (sum of pixels)in a very e?cient way and it uses Adaboost for training.

Haar-like features can be constructed in many shapes and computed in di?erent ways.Figure 1shows three groups of Haar-like features.The original implementation (1)only used types 0,1,2,3and 7.The implementation in OpenCV (9)used all types but types 7and 17.The third group was implemented for the error analysis presented in this paper.The details of the Integral Image concept can be found in (1).

Viola and Jones used a customised version of Adaboost,which was ?rst created by Freund and Schapire (10)to solve machine learning problems.One of the changes made to the algorithm was the creation of many layers.Each layer is trained by several rounds of Adaboost.To improve training speed as well as detection performance they introduced some heuristics.

Since the time the Viola-Jones detector was ?rst published many variations have been proposed,of which we cite three.The ?rst is the empirical analysis carried out by Lienhart et.al.(11),where they compared three Adaboost algorithms called Discrete,Real and Gentle.Their experiments,which were limited to face detection,pointed to the Gentle Adaboost as the more accurate method.The second is the introduction of the Floatboost algorithm by Li et.al.(12).Floatboost allowed them to create classi?ers with a smaller error margin with fewer features per layer.The third is

o

45 (twisted)26.5 o

normal

Figure2:An approximated equivalence between a normal and a26.5o Haar-like feature.

the introduction of a fast heuristic to?nd a sub-optimal feature by McCane and Novins(13).They reported an improvement in the training time with just minor e?ects on the detection phase.

2.1Error sources in the computation of Haar-like features

In practise when computing the Haar-like features in digital images one cannot expect an exact value.Although the features are a simple comparison between areas(sum of pixels),there are three main sources of errors:

?the rounding up of the feature sizes due to scale changes

?the rounding up of the position of the feature in relation to a?xed point in the image ?the approximation due to some pre-processing of the image(rotation,scaling etc).

The?rst error source can be partially compensated by a correction factor that ensures that the areas are proportional to the theoretical de?nition of that particular feature.Lienhart et al.(11) suggested a correction to this problem.A correction factor is computed so that the weights of the di?erent rectangles of a feature keep the original area ratio between them.One experiment that should be done when testing any implementation is to?nd the value of the features in a grayish image with equal pixel values all over the image.All features at any size and scale should yield zero.

In our implementation we used a unit Integral Image that counts the number of pixels in each area that composes a Haar-like feature.Although this requires extra look-ups it allows to rapidly compute the correction factors.One advantage of this approach is that the unit Integral Image does not change when new frames are being assessed,saving precious time.The unit Integral Image is only necessary for the the rotated features(45o,26.5o and63.5o)mainly because for the normal(0o)case the number of pixels can be based on the width and height of the feature.

The second error source cannot be compensated without a more complicated approach such as computing sub-pixel values for the areas.This is not usually a good approach because it loses the advantage of computing areas very rapidly with the assistance of the Integral Images.

The third error occurs when comparing the same image with its counterpart after a processing operation such as scaling and rotation.Anti-aliasing techniques applied when scaling images can cause variations even if the features can?t the position and the sizes perfectly.Although this error is not directly related to the features’de?nition or implementation itself,it is an important source of errors during the detection phase or testing.

2.2Computing Haar-like features at45o and26.5o

Twisted(or“tilted’)Haar-like features were proposed by Lienhart et al.(9)to test the hypotheses that a stronger classi?er can be built if45o features were included in the set.The normal features

CASE 2CASE 4

(even,even)

CASE 1

(even, odd)

CASE 3

Figure3:Computing the Integral Image for26.56o recursively

and the twisted features are not mathematically equivalent in digital processing due to the fact that the twisted Integral Image needs slightly distorted rectangles to correctly compute an area. Figure2shows an example were two features,one normal and the other twisted,would compute similar areas.Notice the double pixel on two vertexes of the twisted feature.This is necessary in order to get the correct alignment so the Integral Image can supply the correct sum of pixels(9). Yet another approximation has to be made when computing the width and the height of the twisted feature,as this calculation often yields a sub-pixel value.

Unfortunately for other angles the solution is not trivial,as the shapes of the areas covered by one element of the Integral Image changes depending on the parity of the coordinates.However, there is a partial solution for the case where the ratio is1:2or2:1.As these angles also allow the computation on the other quadrants,four Integral Images will su?ce to divide360o in16regions (only approximately symmetric).

Next we formalise the calculation of the Integral Image for the case of26.5o.The other case (63.5o)is analogous.Each element of the Integral Image will cover di?erent areas of the im-age.There are four cases that depend on the parity of the coordinates((even,even),(even,odd), (odd,even)and(odd,odd)coordinates).Figure3shows the four cases and the areas that they cover respectively.The Integral Image can be computed recursively using the following equations: I1(x,y)=I(x?1,y)+I(x,y?1)?I(x?1,y?1)+im(x,y)(2.1)

I2(x,y)=I(x+1,y?1)+I(x?1,y?1)?I(x?1,y?2)+im(x,y)(2.2)

I3(x,y)=I(x?1,y)+I(x+1,y?1)?I(x,y?2)+im(x,y)(2.3) I4(x,y)=I(x?1,y?1)+I(x+1,y?2)?I(x,y?2)+im(x,y)+im(x,y?1)(2.4) Where:I1has an(even,even)coordinate,I2has(odd,odd),I3has(even,odd)and I4has(odd,even). The pixels of the original image im(x,y)might be reallocated one position to avoid negative indexes.

The computation of the Haar-like features at26.5o also demands that the alignment of the4 points are coherent with the creation of the Integral Image.Extra operations to analyse the parity of the coordinates are necessary.The possible combination of the parities of4points mount to64 cases.Most cases do not need any correction.About a dozen cases need a displacement of one position on one or two points so the alignment is respected.

2.3Converting features to generic angles

We propose using a function of the values of two features to approximate the value for a feature rotated at a generic angle.We call this approach pair of equivalent features(PEF).This is achieved using a weighted sum of the two equivalent features and a conversion of feature positions,feature sizes and feature types.Figure4shows how this conversion is done for the case where normal and 45o features are used.For an angleαthe new features has to be positioned on a new kernel,larger in size to accommodate the rotation of the second feature.For example,for angles between0o and 45o formula2.5applies.For angles larger than45o there is also a feature type change to be made. For example,the PEF of a type0feature for angles between0o and45o will be a normal feature of type0and a twisted feature of type10.If the angle is between45o and90o,the PEF will be a normal feature of type1and a twisted feature of type10(?gure5).For other angles the PEF may be computed from other pairs,in some cases involving a change of sign.

The value of the PEF can be approximate by the following equation:

V=V normal.(45o?α)/45o+V twisted.α/45o(2.5) Where:V normal is the Value for the normal feature,V twisted is the value for the twisted feature and V is the weighted average that depends on the angleα(between0o and45o).

Analogous to the case where the PEF is computed with a normal and a45o angle,one can approximate the feature value for any angle between0o and26.5o:

V=V normal.(26.5o?α)/26.5o+V26.α/26.5o(2.6) Where:V normal is the Value for the normal feature,V26is the value for the feature at26.5o and V is the weighted average that depends on the angleα(between0o and26.5o).

2.4PEF errors

A Haar-like feature value will depend on the distribution of the pixels in the area where it is applied.The maximum value for many types of Haar-like features occurs when an edge is located in the middle of the feature.In order to maximise the absolute value of the feature it is also necessary that all the values of the pixels on one side of the edge are zeros and all the other pixel values are maximum(for example,255in a grey scale image).

From this point lets call the maximum value of a feature at a generic scale to be MAX,so that any feature value can vary from-MAX to MAX.Lets suppose that we could compute a type0Haar-like feature at an angle of22.5o over an edge presented by the image.We assume for this example that the ratio width/height is approximately2:5.The theoretical value for the ?gure6-a is MAX.The PEF value is abs(MAX/2)(?gure6-b),as both the normal feature and the twisted feature will yield the same value MAX/2.For?gure7-a the value of the feature would be zero.For the normal features is MAX/8and for the twisted features it is-MAX/8(?gure7-b). Therefore the PEF value is zero,which is the required result.In the extreme cases an error of about 50%in relation to MAX is expected.Variations on these errors might be expected for di?erent width/height ratios.

c)

e)

a)

Figure 4:a)The original feature positioned in the original kernel.b)The new kernel size and the rotation angle are shown.c)The position for the new normal feature is computed.d)The size and the position is computed for the twisted feature.e)The resulting Pair of Equivalent Features (PEF).

type 0

features

Normal Twisted ranges

Angle =

type 11

?135 ~ ?90

?90 ~ ?45

?45 ~ 0

0 ~ 45

45 ~ 90=

=

=

=

=

+

+

+

+

+

+

type 1type 1

type 0

type 11

type 0

? type 1

? type 1

Figure 5:An example of PEFs for a type 0feature considering a number of angle

ranges.

Figure 6:Case where the value of the 22.5o feature should be

MAX.

Figure 7:Case where the value of the 22.5o feature should be zero.

Figure8:Measuring errors for PEFs.a)the original normal feature b)the converted normal feature c)the converted45o feature.

Figure9:First frame of Akiyo sequence and the chessboard images.

3Experimental Results and Discussion

3.1Experiment1:error analysis for PEFs using0o and45o

In order to assess the impact of the approximation,an experiment was carried out using several natural images as well as binary images where the edges would call for the maximum value of the features.The images were rotated to angleα.Features at all possible scales and positions where computed in the original image.The PEFs for each of those features were also computed.Figure8 shows the error measurement approach for the?rst frame of the Akiyo sequence at45o.For each angle of rotation several thousand PEFs were computed this way.

The errors were calculated as a percentage of the maximum possible value(MAX)for that feature type at that scale(F is the original feature value and V is the PEF value for that angle):

|F?V|

error=

4

6 8 10 12 14 16 18 20

e r r o r (%)

angle

Figure 10:Maximum error vs angle for Akiyo (normal+45o PEFs).

0.2

0.4 0.6 0.8 1

1.2 1.4

e r r o r (%)

angle

Average Error of rotated pair of features

Figure 11:Average error vs angle for Akiyo (normal+45o PEFs).

10

15 20 25 30 35 40 45 50

e r r o r (%)

angle

Figure 12:Maximum error vs angle for Chessboard (normal+45o PEFs).

1 2 3 4 5 6 7

e r r o r (%)

angle

Average Error of rotated pair of features

Figure 13:Average error vs angle for Chessboard (normal+45o PEFs).

5

10

15

20

e r r o r (%)

angle

Figure 14:Maximum error vs angle for Akiyo (normal+26.5o PEFs).

image the maximum error was 47%for type 7features(?gure 12).The maximum error in this case almost reached the theoretical value of 50%.The average errors,based on the absolute value of the PEFs,indicate that for most features the PEF values are actually very close to the original feature.For Akiyo,the maximum average error was around 1.1%for feature type 2(?gure 11).For the chessboard the maximum average error was 6%for type 7features (?gure 13).

3.2Experiment 2:error analysis for PEFs using 0o and 26.5o

In this experiment the third group of features on ?gure 1was implemented.Figures 14and 15show the maximum errors obtained for Akiyo and for Chessboard.Figures 16and 17show the average errors.For some angles the errors improved when comparing to the same angles in experiment 1.

The maximum error for Akiyo was 12%for type 3feature (?gure 14).For the chessboard image the maximum error was 34%for type 3features (?gure 15).The maximum errors were close to those obtained in experiment 1.For Akiyo,the maximum average error was around 1.4%for feature type 1(?gure 16).For the chessboard the maximum average error was 6%for type 7features (?gure 17).

However it is clear that the errors at angles around 26o should be much smaller.The origin of these errors are related to the position calculations during the feature conversion.The positioning of the equivalent features at these angles are much more sensitive than the ones in experiment 1.Any small deviation on one of the points in the Integral Image result in larger errors.The solution for this problem consists in improving the rounding algorithm to consider the best point depending on the circumstances of the area being computed (position,scaling,parity of the coordinates).

4Conclusions

In this paper a new approach for a rotational invariant Viola-Jones detector was developed.The proposed method allows to convert a previously trained classi?er to work at any angle,so rotated objects can be detected without speci?cally training the classi?er for that angle.The accuracy of the features computed using the method was tested using di?erent images through two experiments.

The ?rst experiment showed that twisted features can sucessfuly convert a normal feature to angles close to 45o .However for angles at the vicinity of 22.5o the PEFs su?er from large errors

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

e r r o r (%)

angle

Figure 15:Maximum error vs angle for Chessboard (normal+26.5o PEFs).

0.2 0.4 0.6 0.8 1

1.2 1.4 1.6

e r r o r (%)

angle

Figure 16:Average error vs angle for Akiyo (normal+26.5o PEFs).

1 1.5

2 2.5

3 3.5

4 4.

5 5 5.5 6

e r r o r (%)

angle

Figure 17:Average error vs angle for Chessboard (normal+26.5o PEFs).

that might a?ect the accuracy of the classi?er.The second experiment showed that although some of the errors are smaller than in experiment 1,the implementation needs some improvement to successfully compute equivalent features at angles of 26.5o .

The limitations for this approach occur when very long Haar-like features are used to compose a classi?er,in which case the errors associated with the PEF are too large to be considered.However it is possible to train classi?ers using a more limited set of Haar-like features to avoid this setback.

For future work we intend to implement an error correction approach regarding the positioning and sizes of the features that compose a PEF.We are also going to assess and analyse the hit ratios of actual classi?ers using the PEF approach.

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经纬仪,全站仪操作步骤

电子经纬仪操作步骤 经纬仪是测量工作中的主要测角仪器,由照准部、度盘、基座等部分组成。经纬仪根据度盘刻度和读数方式的不同,分为游标经纬仪,光学经纬仪和电子经纬仪。目前我国较为普遍使用的是电子经纬仪,游标经纬仪和光学经纬仪已逐渐淘汰。 下图为经纬仪各部件组成名称:

经纬仪的安置: 1 、架设仪器: 三脚架调成等长并使架头高度与观测者身高适宜,打开三脚架,使架头大致水平,将经纬仪固定在三脚架上,拧紧连接螺旋,置于测站点之上。 2 、对中: 对中就是使仪器的中心与测站点位于同一铅垂线上。用双手各提一条架脚前后、左右摆动,同时使架头大致保持水平状态,眼观对中标志(激光或十字丝交点)与测站点重合,同时使架头大致保持水平 状态,放稳并踩实架脚。

3 、整平: 整平的目的是使仪器竖轴铅垂,水平度盘水平。根据水平角的定义,是两条方向线的夹角在水平面上的投影,水平度盘一定要水平。(1)粗平:伸缩脚架腿,使圆水准气泡居中。同时检查对中标志是否偏离地面测站点。如果偏离了,旋松三角架上的连接螺旋,平移仪器基座使对中标志精确对准测站点的中心,拧紧连接螺旋并使圆水准气泡居中。 (2)精平:旋转照准部,使其水准管与基座上的任意两只脚螺旋的连线方向平行(图a)。双手同时相向转动两只脚螺旋,使水准管气泡居中;然后将照准部旋转90°(图b),旋转第三只脚螺旋,使气泡居中;如此反复进行,直到水准管在任何方向,气泡均居中为止。 4 、瞄准与读数: 首先将望远镜对向明亮的背景或天空,旋转目镜使十字丝变清晰;然后旋转照准部和望远镜,通过望远镜上的粗瞄准器大概瞄准目标,并将照准部和望远镜制动螺旋制紧;再旋转照准部和望远镜的微动螺旋照准目标,注意检查并消除视差。最后进行读数。

引物设计基本方法

Primer 5.0搜索引物: 1.Primer Length我常设置在18-30bp,短了特异性不好,长了没有必要。当然有特殊要求的除外,如加个酶切位点什么的。 2.PCR Product size最好是100-500bp之间,小于100bp的PCR产物琼脂糖凝胶电泳出来,条带很模糊,不好看。至于上限倒也不必要求苛刻。 3.Search parameters还是选Manual吧,Search stringency应选High,GC含量一般是40-60%。其它参数默认就可以了。 4.搜索出来的引物,按Rating排序,逐个送Oligo软件里评估。当然,搜索出的引物,其扩增产物很短,你可以不选择它,或是引物3端≥2个A或T,或引物内部连续的G或C太多,或引物3端≥2个G或C,这样的引物应作为次选,没得选了就选它。对于这样的引物,如果其它各项指标还可以,我喜欢在引物末端去掉一个不满意的或加上一个碱基,看看引物的评估参数有没有变好点。 Oligo 6.0评估引物: 1.在analyze里,Duplex Formation不管是上游引物、下游引物还是上下游引物之间,The most stable 3’-Dimer绝对值应小于4.5kcal/mol, The most stable Dimer overall绝对值一般应小于多少kcal/mol跟PCR退火温度有关,我几次实验感觉在PCR退火温度在65°的时候,The most stable Dimer ove rall 6.7kcal/mol没有问题。 2.Hairpin Formation根据黄金法则 3.False priming sites: Primer的priming efficiency应该是错配地方的4倍左右,更多当然更好。 4.在PCR栏,个人感觉其所显示的optimal annealing temperature数值值得参考。在PCR摸索条件的时候,退火温度为其数值加减2的范围就可以了。 5.Internal stability很重要:我们希望引物的内部稳定性是中间高、两边低的弧形,最起码保证3端不要过于稳定。下图1引物3端过于稳定,很容易导致不适当扩增。△G参照黄金法则,这其实很好理解:把一滴水放到大海里,这滴水就会不停的扩散分布,扩散的越厉害越稳定,所以△G绝对值越大结构越稳定。 最后说一句,敢于尝试就会成功。 第二贴 --科室工作很多,小医生了,没有办法,所以肯怕不能满足很多战友的要求(qq聊或帮助设计),在此表示抱歉。就楼上的问题我试着回答一下,不一定正确,供参考吧。 --1、两个评价系统不一样,个人感觉oligo评价引物好点,primer出来的引物,我一般按效率排序,再结合退火温度和引物长度,选择引物到oligo测试。这是初步的选择,其实引物到了oligo里,退火温度也不一样。 --2、3端的二聚体应该避免,这个要看你的退火温度决定,一个50°的退火温度肯定和65°对二聚体的影响不一样了,一般来讲尽量控制在-4.5kcal/mol以下(个人观点,很多东西真得还是需要自己摸索)。 --3、个人感觉3端有A无A影响不大,3端有T的没有经验。有T是不是一定不行,个人感觉不见得。软件是评估,法则也不是没有例外,不是1+1=2那么确定。 --4、错配和二聚体谁轻谁重,个人觉得“到致命的程度”谁都重要,我也说不好。我设计的时候,尽量两个都不得罪。 --5、GC含量并非不重要,它直接影响引物各端稳定性,3端来两个G或C,稳定性就上去了,粘在模板上很牢。所以我设计的时候,尽量避免这样的情况出现。 谈一下我学这个引物设计的过程吧:

经纬仪的使用方法(免费)

第三节经纬仪的使用 一、安臵仪器 安臵仪器是将经纬仪安臵在测站点上,包括对中和整平两项内容。对中的目的是使仪器中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上;整平的目的是使仪器竖轴处于铅垂位臵,水平度盘处于水平位臵。 1.初步对中整平 (1)用锤球对中,其操作方法如下: 1)将三脚架调整到合适高度,张开三脚架安臵在测站点上方,在脚架的连接螺旋上挂上锤球,如果锤球尖离标志中心太远,可固定一脚移动另外两脚,或将三脚架整体平移,使锤球尖大致对准测站点标志中心,并注意使架头大致水平,然后将三脚架的脚尖踩入土中。 2)将经纬仪从箱中取出,用连接螺旋将经纬仪安装在三脚架上。调整脚螺旋,使圆水准器气泡居中。 3)此时,如果锤球尖偏离测站点标志中心,可旋松连接螺旋,在架头上移动经纬仪,使锤球尖精确对中测站点标志中心,然后旋紧连接螺旋。 (2)用光学对中器对中时,其操作方法如下: 1)使架头大致对中和水平,连接经纬仪;调节光学对中器的目镜和物镜对光螺旋,使光学对中器的分划板小圆圈和测站点标志的影像清晰。 2)转动脚螺旋,使光学对中器对准测站标志中心,此时圆水准器气泡偏离,伸缩三脚架架腿,使圆水准器气泡居中,注意脚架尖位臵不得移动。 2.精确对中和整平

(1)整平 先转动照准部,使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线,如图3-7a 所示,两手同时向内或向外转动这两个脚螺旋,使气泡居中,注意气泡移动方向始终与左手大拇指移动方向一致;然后将照准部转动90°,如图3-7b 所示,转动第三个脚螺旋,使水准管气泡居中。再将照准部转回原位臵,检查气泡是否居中,若不居中,按上述步骤反复进行,直到水准管在任何位臵,气泡偏离零点不超过一格为止。 (2)对中 先旋松连接螺旋,在架头上轻轻移动经纬仪,使锤球尖精确对中测站点标志中心,或使对中器分划板的刻划中心与测站点标志影像重合;然后旋紧连接螺旋。锤球对中误差一般可控制在3mm 以内,光学对中器对中误差一般可控制在1mm 以内。 对中和整平,一般都需要经过几次“整平—对中—整平”的循环过程,直至整平和对中均符合要求。 二、瞄准目标 (1)松开望远镜制动螺旋和照准部制动螺旋,将望远镜朝向明亮背景,调节目镜对光螺旋,使十字丝清晰。 (2)利用望远镜上的照门和准星粗略对准目标,拧紧照准部及望远镜制动螺旋;调节物镜对光螺旋,使目标影像清晰,并注意消除图3-7 经纬仪的整平

经纬仪使用及操作的步骤(光学对中法)

经纬仪使用及操作的步骤(光学对中法) 1、架设仪器: 将经纬仪放置在架头上,使架头大致水平,旋紧连接螺旋。 2、对中: 目的是使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。可以移动脚架、旋转脚螺旋使对中标志准确对准测站点的中心。 3、整平: 目的是使仪器竖轴铅垂,水平度盘水平。根据水平角的定义,是两条方向线的夹角在水平面上的投影,所以水平度盘一定要水平。 粗平:伸缩脚架腿,使圆水准气泡居中。 检查并精确对中:检查对中标志是否偏离地面点。如果偏离了,旋松三角架上的连接螺旋,平移仪器基座使对中标志准确对准测站点的中心,拧紧连接螺旋。 精平:旋转脚螺旋,使管水准气泡居中。 4、瞄准与读数: ①目镜对光:目镜调焦使十字丝清晰。 ②瞄准和物镜对光:粗瞄目标,物镜调焦使目标清晰。注意消除视差。精瞄目标。 ③读数: 调整照明反光镜,使读数窗亮度适中,旋转读数显微镜的目镜使刻划线清晰,然后读数。 现在很多都是使用全站仪,全站仪的使用(以拓普康全站仪为例进行介绍)介绍: (1)测量前的准备工作

1)电池的安装(注意:测量前电池需充足电) ①把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。 ②按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。 ③向下按解锁钮,取出电池。 2)仪器的安置。 ①在实验场地上选择一点,作为测站,另外两点作为观测点。 ②将全站仪安置于点,对中、整平。 ③在两点分别安置棱镜。 3)竖直度盘和水平度盘指标的设置。 ①竖直度盘指标设置。 松开竖直度盘制动钮,将望远镜纵转一周(望远镜处于盘左,当物镜穿过水平面时),竖直度盘指标即已设置。随即听见一声鸣响,并显示出竖直角。 ②水平度盘指标设置。 松开水平制动螺旋,旋转照准部360,水平度盘指标即自动设置。随即一声鸣响,同时显示水平角。至此,竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。注意:每当打开仪器电源时,必须重新设置和的指标。 4)调焦与照准目标。 操作步骤与一般经纬仪相同,注意消除视差。 (2)角度测量 1)首先从显示屏上确定是否处于角度测量模式,如果不是,则按操作转换为距离模式。 2)盘左瞄准左目标A,按置零键,使水平度盘读数显示为0°00′00〃,顺时针旋转照准部,瞄准右目标B,读取显示读数。

引物设计步骤与要点

引物设计step by step 1、在NCBI上搜索到目的基因,找到该基因的mRNA,在CDS选项中,找到编码区所在位置,在下面的origin中,Copy该编码序列作为软件查询序列的候选对象。 2、用Primer Premier5搜索引物 ①打开Primer Premier5,点击File-New-DNA sequence, 出现输入序列窗口,Copy目的序列在输入框内(选择As),此窗口内,序列也可以直接翻译成蛋白。点击Primer,进入引物窗口。 ②此窗口可以链接到“引物搜索”、“引物编辑”以及“搜索结果”选项,点击Search按钮,进入引物搜索框,选择“PCR primers”,“Pairs”,设定搜索区域和引物长度和产物长度。在Search Parameters里面,可以设定相应参数。一般若无特殊需要,参数选择默认即可,但产物长度可以适当变化,因为100~200bp的产物电泳跑得较散,所以可以选择300~500bp. ③点击OK,软件即开始自动搜索引物,搜索完成后,会自动跳出结果窗口,搜索结果默认按照评分(Rating)排序,点击其中任一个搜索结果,可以在“引物窗口”中,显示出该引物的综合情况,包括上游引物和下游引物的序列和位置,引物的各种信息等。 ④对于引物的序列,可以简单查看一下,避免出现下列情况:3’不要出现连续的3个碱基相连的情况,比如GGG或CCC,否则容易引起错配。此窗口中需要着重查看的包括:Tm 应该在55~70度之间,GC%应该在45%~55%间,上游引物和下游引物的Tm值最好不要相差太多,大概在2度以下较好。该窗口的最下面列出了两条引物的二级结构信息,包括,发卡,二聚体,引物间交叉二聚体和错误引发位置。若按钮显示为红色,表示存在该二级结构,点击该红色按钮,即可看到相应二级结构位置图示。最理想的引物,应该都不存在这些二级结构,即这几个按钮都显示为“None”为好。但有时很难找到各个条件都满足的引物,所以要求可以适当放宽,比如引物存在错配的话,可以就具体情况考察该错配的效率如何,是否会明显影响产物。对于引物具体详细的评价需要借助于Oligo来完成,Oligo自身虽然带有引物搜索功能,但其搜索出的引物质量感觉不如Primer5. ⑤在Primer5窗口中,若觉得某一对引物合适,可以在搜索结果窗口中,点击该引物,然后在菜单栏,选择File-Print-Current pair,使用PDF虚拟打印机,即可转换为Pdf文档,里面有该引物的详细信息。 3、用Oligo验证评估引物 ①在Oligo软件界面,File菜单下,选择Open,定位到目的cDNA序列(在primer中,该序列已经被保存为Seq文件),会跳出来两个窗口,分别为Internal Stability(Delta G)窗口和Tm窗口。在Tm窗口中,点击最左下角的按钮,会出来引物定位对话框,输入候选的上游引物序列位置(Primer5已经给出)即可,而引物长度可以通过点击Change-Current oligo length来改变。定位后,点击Tm窗口的Upper按钮,确定上游引物,同样方法定位下游引物位置,点击Lower按钮,确定下游引物。引物确定后,即可以充分利用Analyze 菜单中各种强大的引物分析功能了。

经纬仪的操作步骤

经纬仪的操作步骤 1、HR—右旋(顺时针)水平角,HL—左旋(逆时针)水平角。 2、经纬仪的操作步骤(光学对中法) 1 、架设仪器: 将经纬仪放置在架头上,使架头大致水平,旋紧连接螺旋。 2 、对中: 目的是使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。可以移动脚架、旋转脚螺旋使对中标志准确对准测站点的中心。

3 、整平: 目的是使仪器竖轴铅垂,水平度盘水平。根据水平角的定义,是两条方向线的夹角在水平面上的投影,所以水平度盘一定要水平。 粗平:伸缩脚架腿,使圆水准气泡居中。 检查并精确对中:检查对中标志是否偏离地面点。如果偏离了,旋松三角架上的连接螺旋,平移仪器基座使对中标志准确对准测站点的中心,拧紧连接螺旋。 精平:旋转脚螺旋,使管水准气泡居中。 4 、瞄准与读数: ①目镜对光:目镜调焦使十字丝清晰。 ②瞄准和物镜对光:粗瞄目标,物镜调焦使目标清晰。注意消除视差。

精瞄目标。 ③读数: 调整照明反光镜,使读数窗亮度适中,旋转读数显微镜的目镜使刻划线清晰,然后读数。 现在很多都是使用全站仪,全站仪的使用(以拓普康全站仪为例进行介绍)介绍: (1)测量前的准备工作 1)电池的安装(注意:测量前电池需充足电) ①把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。 ②按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。

③向下按解锁钮,取出电池。 2)仪器的安置。 ①在实验场地上选择一点,作为测站,另外两点作为观测点。 ②将全站仪安置于点,对中、整平。 ③在两点分别安置棱镜。 3)竖直度盘和水平度盘指标的设置。 ①竖直度盘指标设置。 松开竖直度盘制动钮,将望远镜纵转一周(望远镜处于盘左,当物镜穿过水平面时),竖直度盘指标即已设置。随即听见一声鸣响,并显示出竖直角。 ②水平度盘指标设置。

引物设计注意事项

引物设计 首先引物与模板的序列要紧密互补, 其次引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构, 再次引物不能在模板的非目的位点引发DNA聚合反应(即错配)。 引物设计应注意如下要点: 1. 引物的长度一般为15-30 bp,常用的是18-27 (22)bp,但不应大于 38,因为过长会导致其延伸温度大于74℃,不适于Taq DNA聚合酶进行反应。 2. 碱基要随机分布。 引物序列在模板内应当没有相似性较高,尤其是3’端相似性较高的序列,否则容易导致错误引发(False priming)。降低引物与模板相似性的一种方法是,引物中四种碱基的分布最好是随机的,不要有聚嘌呤或聚嘧啶的存在。尤其3′端不应超过3个连续的G或C,如GGG或CCC,因这样会使引物在GC富集序列区错误引发。 3. 引物3’端的末位碱基对Taq酶的DNA合成效率有较大的影响。不同 的末位碱基在错配位置导致不同的扩增效率,末位碱基为A的错配效率明显高于其他3个碱基,因此应当避免在引物的3’端使用碱基A。而当末位链为T时,错配的引发效率大大降低,G、C错配的引发效率介于A、T之间,所以3′端最好选择T。 非配对结构最好出现在引物中间。 另外,引物二聚体或发夹结构也可能导致PCR反应失败,3’端尽量不含互补碱基。 5’端序列对PCR影响不太大,因此常用来引进修饰位点或标记物。 4. 引物序列的GC含量一般为40-60%,过高或过低都不利于引发反应。 上下游引物的GC含量不能相差太大。 5. 引物所对应模板位置序列的Tm值在72℃左右可使复性条件最佳。 Tm值的计算有多种方法,如按公式Tm=4(G+C)+2(A+T),在Oligo 软件中使用的是最邻近法。 6. ΔG值是指DNA双链形成所需的自由能,该值反映了双链结构内部碱 基对的相对稳定性。应当选用3’端ΔG值较低(绝对值不超过9),而5’端和中间ΔG值相对较高的引物。引物的3’端的ΔG值过高,容易在错配位点形成双链结构并引发DNA聚合反应。 7. 引物二聚体及发夹结构的能值过高(超过 4.5kcal/mol)易导致产 生引物二聚体带,并且降低引物有效浓度而使PCR反应不能正常进行。

水准仪经纬仪使用方法详细图解

水 准 测 量 基本知识 1.水准测量原理 工程上常用的高程测量方法有几何水准测量、三角高程测量、GPS 测高及在特定对象和条件下采用的物理高程测量,其中几何水准测量是目前高程测量中精度最高、应用最普遍的测量方法。 如图2-1所示,设在地面A 、B 两点上竖立标尺(水准尺),在A 、B 两点之间安置水准仪,利用水准仪提供一条水平视线,分别截取A 、B 两点标尺上读数a 、b ,显然 A B H a H b +=+ A 、 B 两点的高差h AB 可写为 AB h a b =- A 点高程H A 已知, 求出 B 点高程 B A AB H H h =+ 我们规定A 点水准尺读数a 为后视读数,B 点水准尺读数b 为前视读数。 图 2-1 如果A 、B 两地距离较远时,可以用连续水准测量的方法。中间可设置转点TP (临时高程传递点,须放置尺垫),如图2-2所示 11h a =, 333h a b =-,……, n n n h a b =-。 123......AB n i h h h h h h =+++=∑

于是,可以求得A 、B 之间的高程差 AB i i h a b =-∑∑ B 点高程 B A AB H H h =+. 图 2-2 2.水准仪介绍: 水准仪是提供水平视线的仪器,按精度分,水准仪通常有DS 05、DS 1、DS 3等几种。其中“D ”和“S ”分别为“”和“水准仪”首字汉语拼音的首字母,而下标是仪器的精度指标,即每千米测量中的偶然误差(以mm 为单位)。目前常用的水准仪从构造上可分为两大类:利用水准管来获得水平视线的“微倾式水准仪”和利用补偿器来获得水平视线的“自动安平水准仪”。此外,还有一种新型的水准仪——“电子水准仪”,它配合条形码标尺,利用数字化图像处理的方法,可自动显示高程和距离,使水准测量实现了自动化。 水准仪主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。 (1) DS 3微倾式水准仪 1.仪器介绍

经纬仪操作步骤

经纬仪的基本操作为:对中、整平、瞄准和读数。 (一)对中 对中的目的是使仪器度盘中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上。操作步骤为: 张开脚架,调节脚架腿,使其高度适宜,并通过目估使架头水平、架头中心大致对准测站点。 从箱中取出经纬仪安置于架头上,旋紧连接螺旋,并挂上锤球。如锤球尖偏离测站点较远,则需移动三脚架,使锤球尖大致对准测站点,然后将脚架尖踩实。 略微松开连接螺旋,在架头上移动仪器,直至锤球尖准确对准测站点,最后再旋紧连接螺旋。 (二)整平 整平的目的是调节脚螺旋使水准管气泡居中,从而使经纬仪的竖轴竖直,水平度盘处于水平位置。其操作步骤如下: 1.旋转照准部,使水准管平行于任一对脚螺旋[如图3-7A ]。转动这两个脚螺旋,使水准管气泡居中。

2.将照准部旋转90°,转动第三个脚螺旋,使水准管气泡居中[如图3-7B] 图3-7 整平 3.按以上步骤重复操作,直至水准管在这两个位置上气泡都居中为止。使用光学对中器进行对中、整平时,首先通过目估初步对中(也可利用锤球),旋转对中器目镜看清分划板上的刻划圆圈,再拉伸对中器的目镜筒,使地面标志点成像清晰。转动脚螺旋使标志点的影像移至刻划圆圈中心。然后,通过伸缩三脚架腿,调节三脚架的长度,使经纬仪圆水准器气泡居中,再调节脚螺旋精确整平仪器。接着通过对中器观察地面标志点,如偏刻划圆圈中心,可稍微松开连接螺旋,在架头移动仪器,使其精确对中,此时,如水准管气泡偏移,则再整平仪器,如此反复进行,直至对中、整平同时完成。 瞄准 瞄准目标的步骤如下: 1.目镜对光:将望远镜对向明亮背景,转动目镜对光螺旋,使十字丝成像清晰。

经纬仪操作方法步骤图解

在这里经纬仪操作方法步骤详解图解添加日志标题 经纬仪操作方法步骤详解图解 步骤图解 1、连接螺旋:旋紧连接螺旋, 将仪器固定在三脚架上。 2、调节三脚架:将三脚架打开, 调节高度适中,三条架腿分别 处于测站周围。如果地面松软, 应将架腿踩实。 3、光学对中器:调节光学对中 器的目镜和物镜,使地面清晰 成像。

4、脚螺旋:调节脚螺旋,将仪器精确整平。 5、水平制动螺旋:旋紧水平制动螺旋,照准部被固定。望远镜无法在水平方向内转动。 6、水平微动螺旋:水平制动螺旋旋紧后,旋转水平微动螺旋,照准部在水平方向内微微转动。 7、竖直制动螺旋:旋紧竖直制动螺旋,望远镜被固定在支架上无法转动。

8、目镜调焦螺旋:转动目镜调焦螺旋,使十字丝清晰。 9、水平度盘反光镜:调整水平度盘反光镜,读书窗内数字明亮。 10、竖直度盘反光镜:调整竖直度盘反光镜,使读数窗内读数明亮。 11、读数显微镜:调节读数显微镜,使读书清晰。

12、配盘手轮:调整配盘手轮, 改变水平度盘读数。 水准仪操作步骤方法详解图解 发布: 2009-10-06 09:32 | 作者: admin | 查看: 4次水准仪操作步骤方法详解图解 步骤图解 1、安放三角架:调节三脚架腿至适当 高度,尽量保持三脚架顶面水平。如 果地面松软,应将架腿踩入土中。 2、连接螺旋:旋紧连接螺旋, 将水准仪和三脚架连接在一 起。

3、脚螺旋:调节脚螺旋,使圆水准气泡居中。 4、制动螺旋:旋紧制动螺旋,望远镜被固定。 5、水平微动螺旋:在制动螺旋旋紧后,调节水平微动螺旋,望远镜在水平方向内微小转动。 6、目镜调焦螺旋:调节目镜调焦螺旋,使十字丝清晰成像。

经纬仪全站仪操作步骤

电子经纬仪操作步骤经纬仪是测量工作中的主要测角仪器,由照准部、度盘、基座等部分组成。经纬仪根据度盘刻度和读数方式的不同,分为游标经纬仪,光学经纬仪和电子经纬仪。目前我国较为普遍使用的是电子经纬仪,游标经纬仪和光学经纬仪已逐渐淘汰。 下图为经纬仪各部件组成名称: 经纬仪的安置: 1 、架设仪器: 三脚架调成等长并使架头高度与观测者身高适宜,打开三脚架,使架头大致水平,将经纬仪固定在三脚架上,拧紧连接螺旋,置于测站点之上。 2 、对中: 对中就是使仪器的中心与测站点位于同一铅垂线上。用双手各提一条架脚前后、左右摆动,同时使架头大致保持水平状态,眼观对中标志(激光或十字丝交点)与测站点重合,同时使架头大致保持水平状态,放稳并踩实架脚。 3 、整平: 整平的目的是使仪器竖轴铅垂,水平度盘水平。根据水平角的定义,是两条方向线的夹角在水平面上的投影,水平度盘一定要水平。 (1)粗平:伸缩脚架腿,使圆水准气泡居中。同时检查对中标志是否偏离地面测站点。如果偏离了,旋松三角架上的连接螺旋,平移仪器基座使对中标志精确对准测站点的中心,拧紧连接螺旋并使圆水准气泡居中。

(2)精平:旋转照准部,使其水准管与基座上的任意两只脚螺旋的连线方向平行(图a)。双手同时相向转动两只脚螺旋,使水准管气泡居中;然后将照准部旋转90°(图b),旋转第三只脚螺旋,使气泡居中;如此反复进行,直到水准管在任何方向,气泡均居中为止。 4 、瞄准与读数: 首先将望远镜对向明亮的背景或天空,旋转目镜使十字丝变清晰;然后旋转照准部和望远镜,通过望远镜上的粗瞄准器大概瞄准目标,并将照准部和望远镜制动螺旋制紧;再旋转照准部和望远镜的微动螺旋照准目标,注意检查并消除视差。最后进行读数。 5、水平角测量 在建筑工程施工中,经纬仪主要用于水平角测量,下面只简单介绍一下经纬仪测量水平角的基本步骤: 如图所示: (1)安置经纬仪置于o点,精确调平仪器,使经纬仪处于水平角度测量模式,照准第一个目标A,制动。 (2)按置零键,设置A方向的水平度盘读数为0°00′00"。 (3)顺时针旋转望远镜,照准第二个目标B,制动。此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角β。 竖直角的测量与水平角的测量方法一致,数值也同时显示,若要测量竖直角按上述方法操作,同时读取竖直角即可。 全站仪操作步骤

经纬仪使用教程讲解

经纬仪及角度测量 第一节 角度测量原理 角度测量包括水平角测量和竖直角测量,是测量的三项基本工作之一。角度测量最常用的仪器是经纬仪。水平角测量用于计算点的平面位置,竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改算成水平距离。 一、水平角测量原理 水平角是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上的夹角,也就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。用β表示,角值范围0o~360 o。如图3-1所示,设A 、B 、C 是任意三个位于地面上不同高程的点,B 1A 1、B 1C 1为空间直线BA 、BC 在水平面上的投影,B 1A 1与B 1C 1的夹角β就是为地面上BA 、BC 两方向之间的水平角。 为了测出水平角的大小,可以设想在B 点的上方水平地安置一个带有顺时针刻画、注记的圆盘,并使其圆心O 在过B 点的铅垂线上,有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。观测水平角时,刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上,直线BA 、BC 在水平圆盘上的投影是om 、on ,此时如果能读出om 、on 在水平圆盘上的读数m 和n ,那么水平角β就等于m 减去n ,即n m -=β。 因此,用于测量水平角的仪器必须有一个能读数的度盘,并能使之水平。为了瞄准不同方向,该度盘应能沿水平方向转动,也能高低俯仰。当度盘高低俯仰时,其视准独应划出一竖直面,这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。 经纬仪就是根据上述要求设计制造的一种测角仪器。 图3-1 水平角测量原理 图3-2 竖直角测量原理 二、竖直角测量原理 竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。角值范围为-90°~+ 90°。视线向上倾斜,竖直角为仰角,符号为正。视线向下倾斜,竖直角为俯角,符号为负。 竖直角与水平角一样,其角值也是度盘上两个方向读数之差。不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。任何类型的经纬仪,制作上都要求当竖直指标水准管气泡居中,望远镜视准轴水平时,其竖盘读数是一个固定值。因此,在观测竖直角时,只要观测目标点一个方向并读取竖盘读数便可算得该目标点的竖直角,而不必观测水平方向。

引物合成设计常见问题与技巧

1. 引物是如何合成的? 目前引物合成基本采用固相亚磷酰胺三酯法。DNA合成仪有很多种,主要都是由ABI/PE 公司生产,无论采用什么机器合成,合成的原理都相同,主要差别在于合成产率的高低,试剂消耗量的不同和单个循环用时的多少。申能博彩公司采用的合成仪主要机型为ABI3900高通量合成仪,合成长链主要采用Beckman 1000M和PE8909 DNA合成仪,引物修饰和高OD数合成采用ABI394等。 亚磷酰胺三酯法合成DNA片段,具有高效、快速的偶联以及起始反应物比较稳定的特点。亚磷酰胺三酯法是将DNA固定在固相载体上完成DNA链的合成的,合成的方向是由待合成引物的3‘端向5’端合成的,相邻的核苷酸通过3‘→5’磷酸二酯键连接。 第一步是将预先连接在固相载体CPG上的活性基团被保护的核苷酸与三氯乙酸反应,脱去其5'-羟基的保护基团DMT,获得游离的5'-羟基; 第二步,合成DNA的原料,亚磷酰胺保护核苷酸单体,与活化剂四氮唑混合,得到核苷亚磷酸活化中间体,它的3‘端被活化,5'-羟基仍然被DMT保护,与溶液中游离的5'-羟基发生缩合反应。 第三步,带帽(capping)反应,缩合反应中可能有极少数5'-羟基没有参加反应(少于2%),用乙酸酐和1-甲基咪唑终止其后继续发生反应,这种短片段可以在纯化时分离掉。 第四步,在氧化剂碘的作用下,亚磷酰形式转变为更稳定的磷酸三酯。 经过以上四个步骤,一个脱氧核苷酸被连接到固相载体的核苷酸上。再以三氯乙酸脱去它的5'-羟基上的保护基团DMT,重复以上步骤,直到所有要求合成的碱基被接上去。合成过程中可以观察TCA处理阶段的颜色判定合成效率。 通过氨水高温处理,连接在CPG上的引物被切下来,通过OPC, PAGE等手段纯化引物,成品引物用C18浓缩,脱盐,沉淀。沉淀后的引物用水悬浮,测定OD260定量,根据定单要求分装。 2. 引物纯化方式有哪些,如何选择? ◆C18柱脱盐:有人称其为简易反相柱,它对DNA有特异性的吸附,可以被有机溶解洗脱,但不会被水洗脱,所以能有效地去除盐分。它不能有效去除比目的片段短的小片段。实际上,它是一种脱盐的作用。这种方法一般不会对普通PCR反应产生影响。对于需要用于测序、克隆的引物不能使用这个级别。 ◆OPC纯化:OPC纯化是根据DNA保护基(DMTr基)和Cartridge柱中树脂间的亲合力作用的原理进行纯化目的DNA片段。OPC法纯化的DNA纯度大于95%.适用于40mer 以下引物的纯化。 ◆PAGE纯:PAGE纯化法是使用变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,对DNA片段进行分离,然后从凝胶中回收目的DNA的方法。PAGE纯化法也是一种非常有效的DNA纯化方法,纯化后的DNA纯度大于95%,对长链Oligo DNA (大于50mer)的纯化特别有效。

经纬仪操作规程

经纬仪操作规程 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

经伟仪操作规程 一、操作前准备: 1、到达工作地点后,要先打开经纬仪箱盖,使仪器与环境一致。 2、打开三角架,调节好脚架高度使架头大致水平,稳固地架设在所测角点的上方。 3、用中心连接螺钉将经纬仪固连在在角架上。 二、操作规程: 1、对中: (1)对中时,在连接中心螺旋的钩上悬挂垂球移动三角架,使垂球尖大致对准测站点,将三角架的各脚稳固地踩入地中。 (2)若垂球尖偏离测站点较大,需平移脚架,使垂球尖大致对准测站点,再踩紧脚架;若偏离较小,可略旋移连接中心螺旋,将仪器在架头的圈孔范围内移动,使垂球尖对准测站点,再拧紧连接中心螺旋。 (3)使用光学对中器进行对中时,应首先目估对中和使仪器概略整平。用光学对中器是地,先要对光,然后将仪器在架头上平移,交替使用对中和整平的方法,直到测站点的像落在对中器圆圈的中央,达到既对中又整平。,最后拧紧中心连接螺旋。 2、整平: (1)使照准部水准管平行于任意两个脚螺旋中心的连线方向。 (2)两手同时向内或外旋转这两个脚螺旋,使气泡居中。

(3)旋转照准部90°,使水准管垂直于上述两个脚螺旋连线的方向,然后用第三个脚螺旋使气泡居中。 3、反复多项上述步骤,直至照准部转到任意位置,气泡偏离中央均不超过半格时为止。瞄准: (1)调节目镜使十字丝最清晰,然后用望远镜上的准星和照门(或粗瞄准器),先从镜外找到目标。 (2)当在望远镜内看到目标后,拧紧水平制动螺旋,调节对光螺旋,消除视差,然后调节水平微动螺旋,用十字丝精确瞄准目标。 4、水平角观测方法: (1)测回法,只适用于观测两个方向的单角。 (2)盘左位置。 (3)松开照准部和望远镜照部,由望远镜外的制动螺旋(或板手)转动通过照门和准星粗略瞄准左目标A,拧紧制动螺旋,仔细对光,用照准部与望远镜的微动螺旋,精确瞄准A目标,读取的水平度盘读数。 (4)松开照准部和望远镜制动螺旋,顺时针转动照准部,用上述同样方法瞄准目标B,读记水平度盘读数。 (5)以上两步称上半测回,测得该角角值。 (6)盘右位置。 (7)松开照准部和望远镜制动螺旋,倒转望远镜,逆时针转动照准部、瞄准B点,读记水平度盘读数。 (8)再松开照准部和望远镜制动螺旋,逆时针方向转动照部,瞄准A,读记水平度盘读数。

引物设计的原理与方法

PCR引物设计的原理及方法 阎振鑫S111666(四川大学生命科学学院细胞生物学成都610014) 摘要:自20世纪后期发展了PCR技术以来,PCR已经改变了整个生物学研究的进程。而PCR反应的第一步就是设计引物,引物设计的好坏直接关系到PCR的成败。PCR引物设计有许多的原则必须要遵循:引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构,引物与模板的序列要紧密互补。引物不能在模板的非目的位点引发DNA聚合反应等。另外,引物的设计方法也越来越多,出现了许多专门的设计软件和网站,如:PrimerPremier5.0等。 关键词:PCR 引物原理方法NCBI PrimerPremier5.0 PCR primer design principle and method YanZhenxin (sichuan Univercity, Life science college cell biology chengdu 610014 ) Abstract: When PCR technology was find, PCR has changed all of the program in research of biology. The design of primer is the frist step of PCR. It is relation to the fate of PCR. There are some principals must be obey: dipolymer and hairpin structure must be avoid between different primers. The DNA polymerization reaction should not be triggered at the wrong site. Therefore, there are more and more methods of design primer, include the professional softwares and professional web site. Key word: PCR primer principle NCBI PrimerPremier5.0 聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction。PCR)是20世纪后期发展起来的一种体外扩增特异DNA片断的技术。具有快速、简便及高度敏感等优点,能极大地缩短目的基因扩增时间[1]。因此,其一直是生物学者们致力于构建cDNA文库、基因克隆以及表达调控研究的必要前提和基础[2]。PCR的第一步就是引物设计。引物设计的好坏,直接影响了PCR的结果,因此这一步很关键。成功的PCR反应既要高效,又要特异性扩增产物,因此对引物设计提出了较高的要求。引物设计需要注意的地方很多,在大多数情况下,我们都是在知道已知模板序列时进行PCR扩增的。在某些情况比如构建文库的时候也会在不知道模板序列的情况下进行设计。这个时候随机核苷酸序列就与模板不是完全匹配。我们通常指的设计引物都是在已知模板序列的情况下进行。设计的目的是在两个目标间取得平衡:扩增特异性和扩增效率。

引物设计的原理与方法

引物设计的原理与方法 The latest revision on November 22, 2020

PCR引物设计的原理及方法 阎振鑫S111666(四川大学生命科学学院细胞生物学成都 610014) 摘要:自20世纪后期发展了PCR技术以来,PCR已经改变了整个生物学研究的进程。而PCR反应的第一步就是设计引物,引物设计的好坏直接关系到PCR的成败。PCR引物设计有许多的原则必须要遵循:引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构,引物与模板的序列要紧密互补。引物不能在模板的非目的位点引发DNA聚合反应等。另外,引物的设计方法也越来越多,出现了许多专门的设计软件和网站,如:PrimerPremier5.0等。 关键词:PCR 引物原理方法 NCBI PrimerPremier5.0 PCR primer design principle and method YanZhenxin (sichuan Univercity, Life science college cell biology chengdu 610014 ) Abstract: When PCR technology was find, PCR has changed all of the program in research of biology. The design of primer is the frist step of PCR. It is relation to the fate of PCR. There are some principals must be obey: dipolymer and hairpin structure must be avoid between different primers. The DNA polymerization reaction should not be triggered at the wrong site. Therefore, there are more and more methods of design primer, include the professional softwares and professional web site. Key word: PCR primer principle NCBI PrimerPremier5.0 聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction。PCR)是20世纪后期发展起来的 一种体外扩增特异DNA片断的技术。具有快速、简便及高度敏感等优点,能极大地缩短目的基因扩增时间[1]。因此,其一直是生物学者们致力于构建cDNA文库、基因克隆以及表达调控研究的必要前提和基础[2]。PCR的第一步就是引物设计。引物设计的好坏,直接影响了PCR的结果,因此这一步很关键。成功的PCR反应既要高效,又要特异性扩增产物,因此对引物设计提出了较高的要求。引物设计需要注意的地方很多,在大多数情况下,我们都是在知道已知模板序列时进行PCR扩增的。在某些情况比如构建文库的时候也会在不知道模板序列的情况下进行设计。这个时候随机核苷酸序列

引物设计的标准操作规程

引物设计的标准操作规程(编号:004) 1、软件使用 1.1 推荐软件:Primer Premier 5.0 1.2 优点:操作简单、显示各种参数改变和二聚体、异二聚体、发夹结构等。 1.3 本地同类软件:DNAClub;Oligo 6.22;Vector NTI Suit;Dnasis;Omiga;Dnastar;DNAMAN (Lynnon Biosoft, Quebec, Canada)。 1.4 网上同类软件:Primer3、JaMBW(European Molecular Biology Laboratory of Heidelberg 开发)。http://210.7 2.11.60网站已引进并调试好这两种软件。 2、推荐操作 引物搜索:Primer Premier 5.0、引物评价:Oligo 6.22 3、引物设计的原则 首先引物要跟模板紧密结合,其次引物与引物之间不能有稳定的二聚体或发夹结构存在,再次引物不能在别的非目的位点引起DNA聚合反应(即错配)。围绕这几条基本原则,设计引物需要考虑诸多因素,如引物长度(primer length)、产物长度(product length)、序列Tm值(melting temperature)、ΔG值(internal stability)、引物二聚体及发夹结构(duplex formation and hairpin)、错误引发位点(false priming site)、引物及产物GC 含量(composition),有时还要对引物进行修饰,如增加限制酶切点,引进突变等。以使用Oligo 软件分析设计引物为例,笔者总结出以下的要点:3.1 引物的长度一般为18-25bp,引物长度过长会导致延伸温度过高,从而影响DNA聚合酶的效率,上下游引物长度差别最好不要大于3bp。 3.2 引物最好在模板DNA的保守区内设计。 DNA序列的保守区是通过物种间相似序列的比较确定的。可在NCBI上搜索不同物种的同一基因,通过序列分析软件(比如DNAman)比对(Alignment),各基因相同的序列就是该基因的保守区。 3.3 引物3′端不能选择A,最好选择T。引物3′端错配时,不同碱基引发效率存在着很大的差异,当末位的碱基为A时,即使在错配的情况下,也能有引发链的合成,而当末位链为T时,错配的引发效率大大降低,G、C错配的引发效率介于A、T之间,所以3′端最好选择T。 3.4 引物的GC含量一般为40-60%。上下游引物的GC含量不能相差太大。Tm值以接近72℃为宜,上下游引物Tm值同样不应相差过大。 3.5 引物3′端要避开密码子的第3位。如扩增编码区域,引物3′端不要终止于密码子的第3位,因密码子的第3位易发生简并,会影响扩增的特异性与效率。 14

经纬仪的使用方法

1、HR—右旋(顺时针)水平角,HL—左旋(逆时针)水平角。 2、经纬仪的操作步骤(光学对中法) 1 、架设仪器: 将经纬仪放置在架头上,使架头大致水平,旋紧连接螺旋。 2 、对中: 目的是使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。可以移动脚架、旋转脚螺旋使对中标志准确对准测站点的中心。 3 、整平: 目的是使仪器竖轴铅垂,水平度盘水平。根据水平角的定义,是两条方向线的夹角在水平面上的投影,所以水平度盘一定要水平。 粗平:伸缩脚架腿,使圆水准气泡居中。 检查并精确对中:检查对中标志是否偏离地面点。如果偏离了,旋松三角架上的连接螺旋,平移仪器基座使对中标志准确对准测站点的中心,拧紧连接螺旋。 精平:旋转脚螺旋,使管水准气泡居中。 4 、瞄准与读数: ①目镜对光:目镜调焦使十字丝清晰。 ②瞄准和物镜对光:粗瞄目标,物镜调焦使目标清晰。注意消除视差。精瞄目标。 ③读数: 调整照明反光镜,使读数窗亮度适中,旋转读数显微镜的目镜使刻划线清晰,然后读数。现在很多都是使用全站仪,全站仪的使用(以拓普康全站仪为例进行介绍)介绍: (1)测量前的准备工作 1)电池的安装(注意:测量前电池需充足电) ①把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。

②按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。 ③向下按解锁钮,取出电池。 2)仪器的安置。 ①在实验场地上选择一点,作为测站,另外两点作为观测点。 ②将全站仪安置于点,对中、整平。 ③在两点分别安置棱镜。 3)竖直度盘和水平度盘指标的设置。 ①竖直度盘指标设置。 松开竖直度盘制动钮,将望远镜纵转一周(望远镜处于盘左,当物镜穿过水平面时),竖直度盘指标即已设置。随即听见一声鸣响,并显示出竖直角。 ②水平度盘指标设置。 松开水平制动螺旋,旋转照准部360,水平度盘指标即自动设置。随即一声鸣响,同时显示水平角。至此,竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。注意:每当打开仪器电源时,必须重新设置和的指标。 4)调焦与照准目标。 操作步骤与一般经纬仪相同,注意消除视差。 (2)角度测量 1)首先从显示屏上确定是否处于角度测量模式,如果不是,则按操作转换为距离模式。2)盘左瞄准左目标A,按置零键,使水平度盘读数显示为0°00′00〃,顺时针旋转照准部,瞄准右目标B,读取显示读数。 3)同样方法可以进行盘右观测。 4)如果测竖直角,可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。 (3)距离测量 1)首先从显示屏上确定是否处于距离测量模式,如果不是,则按操作键转换为坐标模式。2)照准棱镜中心,这时显示屏上能显示箭头前进的动画,前进结束则完成坐标测量,得出距离,HD为水平距离,VD为倾斜距离。 (4)坐标测量 1)首先从显示屏上确定是否处于坐标测量模式,如果不是,则按操作键转换为坐标模式。2)输入本站点O点及后视点坐标,以及仪器高、棱镜高。

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