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【精品】java图形图象处理（论文+系统）,精品,java,图形,图象处理,论文,系统
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I 摘 要 随着计算机技术的迅速发展，数字图像处理技术在医学领域的研究和应用日益深入和广泛。现代医学已越来越离不开医学图像处理技术。医学图像处理技术在临床诊断、教学科研等方面发挥了重要的作用。 计算机图像处理技术与影像技术的结合从根本上改变了医务人员进行诊断的传统方式。充分地利用这些技术可以提高诊断的正确性和准确性，提高诊断效率，降低医疗成本，可以更加充分地发挥各种医疗设备的功能。 而且，随着数字化、智能化进程的深人，图像处理技术在医疗卫生领域将会有更加广阔的应用前景。 司推出的一种面向对象编程 语言。 已成为 最受欢迎、最有影响的编程语言之一。目前国内使用 言开发的图像处理系统比较少，这也增加了这方面的研究价值。 本文首先对图像增强和图像分割中的几种算法进行了介绍，包括线性灰度变换，伪彩色处理，平滑处理，中值滤波，阈值分割，边缘检测等。然后用 言对上述各算法编程实现，并设计 形用户界面）用来显示图像处理的结果，以及创建一个数据库用于存储医学图像。 关键 词 ：医学图像；图像增强；图像分割；面向对象 s s in of it an in of of be of of of as a is a of is a of to is in is a of of of in It so to of as as a to 录 1 引言 . 1 2 医学图像处理概述 . 3 什么是医学图像处理 . 3 医学图像处理及研究内容 . 3 超声图像 . 3 X 射线图像 . 4 磁共振成像 . 5 核医学成像 . 6 医学图像处理技术新进展 . 7 3 言的特点 . 11 面向对象编程 . 11 抽象 . 11 面向对象编程的 3个原则 . 12 特性 . 13 言的前景 . 15 4 言实现图像处理 . 16 图像增强技术 . 16 灰度变换 . 17 伪彩色处理 . 19 平滑化处理 . 22 其他图像增强技术 . 24 图像分割技术 . 25 阈值分割法 . 25 边缘检测法 . 28 图像复原技术 . 31 本章小结 . 33 5 设计流程 . 34 主 流程图 . 34 图像处理界面 . 35 图像的加载 . 36 图像的处理 . 38 数据库的建立 . 42 6 开发工具 . 44 述 . 44 辑界面的组成 . 44 结 论 . 47 致 谢 . 48 参考文献 . 49 附录 A 英文原文 . 50 附录 B 中文翻译 . 59 附录 C 源程序 . 66 1 1 引言 数字图像处理技术是 20世纪 60年代随着计算机技术和 超大规模集成电路 的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域，它在理论上和实际应用中都取得了巨大的成就。 视觉是人类最重要的感知手段，图像又是视觉的基础。早期图像处理的目的是改善图像质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像。常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。首次获得成功应用的是美国喷气推进实验室 (他们对航天探测器徘徊者 7号在 1964年发回的几千张月球照片进行图像处理，如几何校正、灰度变换、去除噪 声等，并考虑了太阳位置和月球环境的影响，由计算机成功地绘制出月球表面地图，获得了巨大的成功。随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理，获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，为人类登月创举奠定了坚实的基础，也推动了数字图像处理这门学科的诞生。在以后的宇航空间技术探测研究中，数字图像处理技术都发挥了巨大的作用。 数字图像处理技术取得的另一个巨大成就是在医学上。 1972年英国 射线计算机断层摄影装置，也就是我们通常所说的 计算机处理来重建截面图像，称为图像重建。 1975年 得了人体各个部位鲜明清晰的断层图像。 1979年，这项无损伤诊断技术被授予诺贝尔奖，以表彰它对人类做出的划时代贡献。 从 20世纪 70年代中期开始，随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展，数字图像处理技术向更高、更深层次发展。人们已开始研究如何用计算机系统解释图像，类似人类视觉系统理解外部世界，这被称为图像理解或计算机视觉。很多国家，特别是发达国 家投入更多的人力、物力到这项研究，取得了不少重要的研究成果。其中代表性的成果是 70年代末 个理论成为计算机视觉领域其后十多年的主导思想。 20世纪 80年代末期，人们开始将其应用于地理信息系统，研究海图的自动读入、自动生成方法。数字图像处理技术的应用领域不断拓展。 2 数字图像处理技术的大发展是从 20世纪 90年代初开始的。自 1986年以来，小波理论与变换方法迅速发展，它克服了傅里叶分析不能用于局部分析等方面的不足之处，被认为是调和分析半个世纪以来工作之结晶。 988年有效地将小波分析应用于图像分解和重构。小波分析被认为是信号与图像分析在数学方法上的重大突破。随后数字图像处理技术迅猛发展，到目前为止，图像处理在图像通讯、办公自动化系统、地理信息系统、医疗设备、卫星照片传输及分析和工业自动化领域的应用越来越多。 进入 21世纪，随着计算机技术的迅猛发展和相关理论的不断完善，数字图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成就。属于这些领域的有航空航天、生物医学工程、工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等。该技术成为一门引人注目、前景远大的新型学 科。 3 2 医学图像处理概述 近年来，随着计算机及其相关技术的迅速发展 ， 图像处理技术日益成熟，使得该技术深入到医学领域的方方面面 ，开创了数字医疗的新时代。 借助图像处理技术的有力手段，医学图像的质量和显示方法可以得到极大的改善，从而使得诊断水平可以借助于图像处理与分析手段来得到极大的改善，这不 仅 可以基于现有的医学图像设备来极大地提高医学临床诊断水平， 而 且能为医学培训、医学研究与教学、计算机辅助临床外科手术等提供电子实现手段，为医学的研究与发展提供坚实的基 础，具有无可 估量 的价值。 什么是医学图像处理 医学图 像 处理就是利用计算机系统对生物医学图像进行的具有临床医学意义的处理和分析。 医学图 像 处理是一个很复杂的过程。医学图像作为一种信息源，也和其它有关病人的信息一样，是医生做出判断时的依据。医生在判读医学图像时，要把图像与他的解剖学、生理学和病理学等知识作对照，还要根据经验来捕捉图像中的有重要意义的细节和特征。所以要从一幅或几幅医学图像中判断出是否有异常，或属于什么疾病，是一种高级的脑力劳动。任意拿一张有异常的 X 线照片或超声图像来看，如果不是 训练有素的医生，是难以发现图 像 上的异常的。所以对医学图像进行处理显得尤为重要。 医学图像处理及研究内容 超声图像 超声是超过正常人耳能听到的声波，频率在 20 000 赫兹 (上。超声检查是利用超声的物理特性和人体器官组织声学性质上的差异，以波形、曲线或图像的形式显示和记录，借以进行疾病诊断的检查方法。 40 年代初就已探索利用超声检查人体，50 年代已研究、使用超声使器官构成超声层面图像， 70 年代初又发展了实时超声技术，可观察心脏及胎儿活动。超声诊断由于设备不似 备那样昂贵，可获得器官的任意断面图像，还可观察运动器官的活动情况，成像快，诊断及时，无痛苦与危险，4 属于非损伤性检查，因 此 ，在临床上应用已普及，是医学影像学中的重要组成部分。不足之处在于图像的对比分辨力和空间分辨力不如 。 超声在介质中以直线传播 ,有良好的指向性 。 这是可以用超声对人体器官进行探测的基础。当超声传经两种声阻抗不同相邻介质的界面时其声阻抗差大于 而界面又明显大于波长 ， 即大界面时 ， 则发生反射 ， 一部分声能在界面后方的相邻介质中产生折射 ，超声继续传播 ， 遇到另一个界面再产生反射 ， 直至 声能耗竭。反射回来的超声为回声。声阻抗差越大，则反射越强，如果界面比波长小，即小界面时，则发生散射。超声在介质中传播还发生衰减，即振幅与强度减小。衰减与介质的衰减系数成正比，与距离平方成反比，还与介质的吸收及散射有关。 人体结构对超声而言是一个复杂的介质，各种器官与组织，包括病理组织有它特定的声阻抗和衰减特性。因而构成声阻抗上的差别和衰减上的差异。超声射入体内，由表面到深部，将经过不同声阻抗和不同衰减特性的器官与组织，从而产生不同的反射与衰减。这种不同的反射与衰减是构成超声图像的基础。将接收到的回声，根据回 声强弱，用明暗不同的光点依次显示在影屏上，则可显出人体的断面超声图像，称这为声像图。人体器官表面有被膜包绕 ， 被膜同其下方组织的声阻抗差大 ， 形成良好界面反射 ， 声像图上出现完整而清晰的周边回声 ， 从而显出器官的轮廓。根据周边回声能判断器官的形状与大小。 图 性阑尾超声影像 X 射线图像 X 线图像是当前临床应用最广泛的一种医学图像，如何从 X 线图像获得更多的信5 息，是提高诊断技术水平的一个重要方向。 X 线图像建立在当 X 线透过人体时，各种脏器与组织对 X 线的不同吸收程度的基础上，因而在接收端将得到不 同的射线强度。接收端射线强度的变化，如被记录在底片上就变成灰度的变化。 基于这个原理，所得的 X 线图像是把三维结构的人体在二维空间中投影成像的技术，是人体内各层结构重叠后的图像。因此，处理的基本目的是要在图片上把特定的脏器轮廓从周围的结构中分离出来。几十年来， X 线技术的发展可以说大都是为了提高 如，各种 X 线照片的处 理技术 (包括增强，分割，识别等 )， X 线断层摄影技术， X 线 X 线减影技术等。此外，也要尽可能减少病人和医生所受到的 X 线辐射剂量。 图 纤维异常增殖症 X 光片 磁共振成像 核磁共振 (叫核磁共振成像技术。是继 医学影像学的又一重大进步。自 80 年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。 核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到 1973 年才将它用于医学临床检测。为了避免与核 医学中放射成像混淆，把它称为核6 磁共振成像术 ( 一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。 供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接 作 出横断面、 矢 状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生 需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。 检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤 、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。 图 脑病变 像 存在不足之处。它的空间分辨率不及 有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作 检查，另外价格比较昂贵。 核医学成像 将放射性同位素 (为示踪物质，直接注入人体，并在体外用测定器对它的分布、聚集、变化等进行测定记录，所得的图像即为核医学图像 。 核医学图像与其它用作诊断的医学图像相比，是有其特长的。首 先，由于可以选择对特定脏器的生理作用有关联的放射性药物，因而可对不同的脏器做图像观察和分析研7 究，即有做选择性造影的能力；其次，由于放射性药物可以有不同的寿命，因而有可能对放射性物质在体内的活动进行长时间的观察，从而有可能测定体内各脏器的摄取、排泄、循环以及代谢等机能，即具有动态机能测定的能力，这些重大特长都是其它医学图像所不具有的。由于核医学图像具有的 “ 选择性造影能力 ” 和 “ 动态机能测定能力 ” ，所以虽然它有一系列的缺点，但在临床诊断中还是得到了广泛的应用。 核医学图像存在的弱点与检测方法有关。首先，由于被检查 人员和操作人员所受辐射量的原因，做检查时用的放射性同位素剂量是不大的，而 线的放射是同位素衰变的一种随机现象，所以核医学图像中含有较大的时间统计误差。为了使两个区域检测到的 线数的变化不被统计涨落所淹没，同时又不增加同位素剂量，只好扩大每个区域的面积。这就导致核医学图像空间分辨率的降低。 正是由于核医学图像的空间分辨率低、信噪比低以及对比度低这些特点，使得在利用核医学图像做诊断时，医生的主观介入较多，往往造成解释上的差异。因此，引入图像处理技术和识别技术，对核医学图像来讲尤为重要。 图 示 了一种叫做 “ 正电子放射断层 ” (核成像。 图 像 医学图像处理技术新进展 1 医学图像处理技术 医学图像处理技术包括很多方面，图像分割、图像配准和融合以及伪彩色处理技术和纹理分析在医学领域的应用和发展 越来越广泛。 8 图像分割就是把图像中具有特殊涵义的不同区域分开来，这些区域使互不相交的每一 个区域都满足特定区域的一致性 。 它是图像处理与图像分析中的一个经典问题 。 图像分割技术发展至今，已在灰度阈值分割法、边缘检测分割法 、 区域跟踪分割法的基础上结合特定的理论工具有了 更进一步的发展 。 比如基于三维可视化系统结合 换的医学图像分割方法，能得到快速、准确的分割结果 。 图像分割同时又是进行三维重建的基础，分割的效果直接影响到三维重建后模型的精确性，分割可以帮助医生将感兴趣的物体 (病变组织等 )提取出来，帮助医生能够对病变组织进行定性及定量的分析，从而提高医生诊断的准确性和科学性 。 医学图像配准是通过寻找某种空间变换，使两幅图像的对应点达到空间位置和解剖结构上的完全一致 。 要求配准的结构能使两幅图像上所有的解剖点， 或至少是所有具有诊断意义以及手术区域的点都达到匹配 。 目前医学图像配准方法有基于外部特征的图像配准 (有框架 )和基于图像内部特征的图像配准 (无框架 )两种方法 。 后者由于其无创性和可回溯性，已成为配准算法的研究中心 。 基于互信息的弹性形变模型也逐渐成为研究热点 。 图像配准是图像融合的前提，是公认难度较大的图像处理技术，也是决定医学图像融合技术发展的关键技术 。 近年来国外在图像配准方面研究很多，如几何矩的配准、利用图像的相关系数、样条插值等多项式变换对图像进行配准 。 国内研究人员也提出了一些相应的算法：一致图像配 准方法、金字塔式多层次图像配准方法、基于互信息的方法 。在努力提高配准精度的同时，目前提出的多种方法都力求整个过程自动化，其结果导致实现算法的过程复杂而耗费时间。 不同的医学图像提供了相关脏器的不同信息，图像融合的潜力在于综合处理应用这些成像设备所得信息以获得新的有助于临床诊断的信息。利用可视化软件，对多种模态的图像进行图像融合，可以准确地确定病变体的空间位置、大小、几何形状及它与周围生物组织之间的空间关系，从而及时高效地诊断疾病，也可以用在手术计划的制定、病理变化的跟踪、治疗效果的评价等方面。在放疗中， 利用 像勾勒画出肿瘤的轮廓线，也就是描述肿瘤的大小；利用 便修正治疗方案。在制定手术方案时，对病变与周围组织关系的了解是手术成功与否的关键，所以 R 图像的融合为外科手术提供有利的佐证，甚至为进一步研究肿瘤的生长发育过程及早期诊断提供新的契机。在 于骨组织对 X 线有较大的吸收系数，因此对骨组织很敏感；而在 像中，骨组织含有较低的质子密度，所以9 骨组织和钙化点信号较弱，融合后的图像对病变的定性、定位有很大的帮助。由于不同医学成像设备的成像机 制不同，其图像质量、空间与时间特性有很大差别。因此，实现医学图像的融合、图像数据转换、图像数据相关、图像数据库和数据理解都是亟待解决的关键技术。 对一幅黑白图像，人眼一般只能辨别出 4 到 5 比特的灰度级别，而人眼能辨别出上千种不同的颜色。针对这一特点，人们往往将黑白图像经过处理变为彩色图像，充分发挥人眼对彩色的视觉能力，从而使观察者能从图像中取得更多的信息，这就是伪彩色图像处理技术 。 经过伪彩色处理技术，即密度分割技术，提高了对图像特征的识别。通过临床研究对 X 线、 B 超和电镜等图片均进行了伪彩色技 术的尝试，取得了良好的效果，部分图片经过处理后可以显现隐性病灶。 纹理是人类视觉的一个重要组成部分，迄今为止还难以适当地为纹理建模。为此有关专家进行了大量的探索研究，但未能获得有关纹理的分析、分类、分割及其综合的有效解释。有研究针对肝脏疾病难以根除、危害面广的问题，采用灰度梯度共生矩阵的方法，分别提取纤维化肝组织和正常肝组织的 出了基于友度梯度共生矩阵的小梯度优势、灰度均方差、灰度嫡等参数作为图像的纹理特征量。通过选取的纹理参数，可以看到正常组和异常组之间存在显著性差异，为纤维化 2 三维医学图像的可视化 三维医学图像的可视化通常是利用人类的视觉特性，通过计算机对二维数字断层图像序列形成的三维体数据进行处理，使其变换为具有直观立体效果的图像来展示人体组织的三维形态 。 三维医学图像可视化技术通常分为面绘制和体绘制两种方法 。 医学数据的可视化，已成为数据可视化领域中最为活跃的研究领域之一 。 实现三维数据可视化的方法很多，空间域方法的典型算法包括：射线投射法、足迹法、剪切一曲变法 (目前被认为是一种速度最快的体绘制算法 )等；变换域方法的典型算法有频域体绘制 法和基于小波的体绘制法，其中小波的体绘制技术显现出较好的前景 。 随着互联网技术不断发展，跨越空间限制的远程虚拟现实技术已经逐步成为可能 。 基于虚拟现实技术利用美国国家医学图书馆 整数据重建可视人体，综合 可视化平台的优势，采用三维互动、空间电磁定位、立体视觉等虚拟现实技术，实现了全数字可拆装人体骨骼的本地和远程互动学习 。 三维虚拟现实让邀游人体世界成为可能，可以呈现一个物理上并不存在但又实实10 在在看得见、摸得着的真实人体， 使用者可以无数次地解剖这个虚拟人以了解人体的结构 。 在临床方面，提出了一种用 发的基于 术模型系统原型 。 利用 量预制的可视化编程对象模块，快速构建系统的结构框架和功能模块，生成的原型能对以 式存储的颅颌面 进行三维重建，在交互式操作环境中，显示颅颌面各种组织的解剖结构，进行相应的三维测量，模拟 手术的截骨头，对截骨段实行任意的平移颌旋转 。 在体视化方面一直致力于提高重建速度 (实时显示利于交互操作 )，使重建效果理想，减少冗余信息及存储空间 。 3 针对 图像压缩 图像存档及通信系统 ( 近年来国内外新兴的医学影像信息技术，是专门为医学图像管理而设计的，包括图像获取、处理、存储、显示或打印的软硬件系统，是医学影像、数字化图像技术、计算机技术和网络通信技术相结合的产物 。 显然，计算机网络是 重要组成部分，它负责提供底层图像传输服务，是 软硬件基础，正是通过各个层次的网络才将 的图像获取、存储显示以及医疗数据的管理等单元连为一体，使之形成一个统一、高性能的系统 . 要解决数据传输和图像存储的问题，如何利用有限的存储空间存储更多的图像，医学图像压缩是关键的技术之一，也是近年来图像处理技术中的一个重点研究的 问题。 医学图像的压缩无疑是减低应用系统成本，提高网络传输效率，减少存储空间的一个重要途径。 为医学图像与通信的重要标准，加入了对图像压缩算法的支持。目前 在研究对最新的压缩标准 持的可能性。随着新一代静态图像压缩标准 发展，小波理论在这个领域成为研究的热点。 医学图像是医学诊断和疾病治疗的重要根据，在临床上具有非常重要的应用价值。确保医学图像压缩后的高保真度是医学图像压缩首要考虑的因素，现在医学图像上常常采用无损压缩，因为它能够精确地还原原图像。但是无损图像压缩的压缩比很低，一般为 1 24,而有损图像压缩的压缩比可以高达 1 50，甚至更高。所以将这两种压缩方法在保证使用要求的基础上结合起来，在获取高的压缩质量的前 提下提高压缩比，这也是目前医学图像研究领域的一个热点。 11 3 言的特点 面向对象编程 核心是面向对象编程。事实上，所有的 序都是面向对象的，你别无选择。这一点与 C+不同，因为在那里你可以选择是否面向对象编程。面向对象编程与不可分，因此，在你编写哪怕是最简单的 序以前，也必须理解它的基本原则。 抽象 面向对象编程的一个实质性的要素是抽象。人们通过抽象 (理复杂性 。例如，人们不会把一辆汽车想象成由几万个互相独立的部 分所组成的一套装置，而是把汽车想成一个具有自己独特行为的对象。这种抽象使人们可以很容易地将一辆汽车开到杂货店，而不会因组成汽车各部分零件过于复杂而不知所措。他们可以忽略引擎、传动及刹车系统的工作细节，将汽车作为一个整体来加以利用。 使用层级分类是管理抽象的一个有效方法。它允许你根据物理意义将复杂的系统分解为更多更易处理的小块。从外表看，汽车是一个独立的对象。一旦到了内部，你会看到汽车由若干子系统组成：驾驶系统，制动系统，音响系统，安全带，供暖，便携电话，等等。再进一步细分，这些子系统由更多的专用元件组成。例 如，音响系统由一台收音机、一个 放器、或许还有一台磁带放音机组成。从这里得到的重要启发是，你通过层级抽象对复杂的汽车 (或任何另外复杂的系统 )进行管理 。 复杂系统的分层抽象也能被用于计算机程序设计。传统的面向过程程序的数据经过抽象可用若干个组成对象表示，程序中的过程步骤可看成是在这些对象之间进行消息收集。这样，每一个对象都有它自己的独特行为特征。你可以把这些对象当作具体的实体，让它们对告诉它们做什么事的消息 做 出反应。这是面向对象编程的本质。 面向对象的概念是 核心，对程序员来讲，重要的是要理解这 些概念怎么转化为程序。你将会发现，在任何主要的软件工程项目中，软件都不可避免地要经历概念提出、成长、衰老这样一个生命周期，而面向对象的程序设计，可以使软件在生命周期的每一个阶段都处变不惊，有足够的应变能力。例如，一旦你定义好了对象和指向这些对12 象的简明的、可靠的接口，你就能很从容很自信地解除或更替旧系统的某些组成部分。 面向对象编程的 3 个原则 所有面向对象的编程语言都提供帮助你实现面向对象模型的机制，这些机制是封装，继承及多态性。当然， 不例外。 封装：封装 (将代码及其处理的数据绑定在一起的一种编程机制，该机制保证了程序和数据都不受外部干扰且不被误用。理解封装性的一个方法就是把它想成一个黑匣子，它可以阻止在外部定义的代码随意访问内部代码和数据。对黑匣子内代码和数据的访问通过一个适当定义的接口严格控制。封装代码的好处是每个人都知道怎么访问它，但却不必考虑它的内部实现细节，也不必害怕使用不当会带来负面影响。 装的基本单元是类。一 个 类 ( 义了将被 一个对象集共享的结构和行为(数据和代码 )。一个给定类的每个对象都包含这个类定义的行为和结构，好像它们 是从同一个类的模子中铸造出来似的。因为这个原因，对象有时被看作是类的实例 (of a 所以，类是一种逻辑结构，而对象是真正存在的物理实体。 当创建一个类时，你要指定组成那个类的代码和数据。从总体上讲，这些元素都被称为该类的成员 (具体地说，类定义的数据称为成员变量 (实例变量 (操作数据的代码称为成员方法 (简称方法 (如果你对 C/C+熟悉， 可以这样理解： 序员所称的方法，就是C/C+程序员所称的函数 (在完全用 写的程序中，方法定义如何使用成员变量。这意味着一个类的行为和接口是通过方法来定义的，类这些方法对它的实例数据进行操作。 既然类的目的是封装复杂性，在类的内部就应该有隐藏实现复杂性机制。类中的每个方法或变量都可以被标记为私有 (公共 (类的公共接口代表类的外部用户需要知道或可以知道的每件事情；私有方法和数据仅能被一个类的成员代码所访问，其他任何不是类的成员的代码都不能访问 私有的方法或变量。既然类的私有成员仅能被程序中的其他部分通过该类的公共方法访问，那么你就能保证不希望发生的事情就一定不会发生。当然，公共接口应该小心仔细设计，不要过多暴露类的内部内容。 继承：继承 (一个对象获得另一个对象的属性的过程。继承很重要，因为它支持了按层分类的概念。大多数知识都可以按层级 (即从上到下 )分类管理。使用了继承，一个对象就只需定义使它在所属类中独一无二的属性即可，因为它可以从它的13 父类那儿继承所有的通用属性。所以，可以这样说，正是继承机制使一个对象成为一个更具通用类 的一个特定实例成为可能。 继承性与封装性相互作用。如果一个给定的类封装了一些属性，那么它的任何子类将具有同样的属性，而且还添加了子类自己特有的属性。这是面向对象的程序在复杂性上呈线性而非几何性增长的一个关键概念。新的子类继承它的所有祖先的所有属性。它不与系统中其余的多数代码产生无法预料的相互作用。 多态性：多态性 (来自于希腊语，表示 “ 多种形态 ” )是允许一个接口被多个同类动作使用的特性，具体使用哪个动作与应用场合有关，下面我们以一个后进先出型堆栈为例进行说明。假设你有一个程序，需要 3 种不同类型的堆栈。一个堆栈用于整数值，一个用于浮点数值，一个用于字符。尽管堆栈中存储的数据类型不同，但实现每个栈的算法是一样的。如果用一种非面向对象的语言，你就要创建 3 个不同的堆栈程序，每个程序一个名字。但是，如果使用 于它具有多态性，你就可以创建一个通用的堆栈程序集，它们共享相同的名称。 多态性的概念经常被说成是 “ 一个接口，多种方法 ” 。这意味着可以为一组相关的动作设计一个通用的接口。多态性允许同一个接口被同一类的多个动作使用，这样就降低了程序的复杂性。选择应用于每一种情形的特定的动作 (即方法 )是编译器的任务，程序员无需手工进行选择。你只需记住并且使用通用接口即可。 如果用得当，在由多态性、封装性和继承性共同组成的编程环境中可以写出比面向过程模型环境更健壮、扩展性更好的程序。精心设计的类层级结构是重用你花时间和努力改进并测试过的程序的基础，封装可以使你在不破坏依赖于类公共接口的代码基础上对程序进行升级迁移，多态性则有助于你编写清楚、易懂、易读、易修改的程序。 除了面向对象特性外， 具有其它的特点。 特性 作为一种程序语言， 有许 多重要的特性：简单的、面向对象的、网络的、解释的、健壮的、安全的、可移植的、高性能的、 多线程以及动态性 。 前面已对面向对象特性做了具体的说明，下面针对其它的特性加以说明。 1简单性： 言通过提供最基本的方法来完成指定的任务 ,只需理解一些基本
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