计算机视觉前沿技术范文篇1

关键词机器视觉模式识别自动控制教学方法

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.06.031

AbstractWithmoderncomputertechnology，digitalimageprocessingtechnologydevelopment，traditionalautomaticcontrolteachingmethodsneedcontinuousinnovation.Themachinevisiontechnologycombinedwithautomaticcontrolsystemteachingmethodarisesatthehistoricmoment.Inthispaper，westartwiththebackgroundoftheapplicationofmachinevisiontechnologyinautomaticcontrolteaching，givetheteachingpurposeandteachingimplementationscheme.ThisteachingmethodinprojectteachingreformhasobtainedthepreliminaryeffectofteachinginHubeiBusinessCollegeofMechanicalandElectricalandInformationEngineeringCollege.

Keywordsmachinevision；patternrecognition；automaticcontrol；teachingmethod

视觉识别技术是通过计算机强大的运算能力对图像进行适当处理，提取所需信息的一门技术，一个完整的视觉识别系统中能够自动的采集图片或者视频信息并进行预处理，包括复原、去噪、加强等手段，然后对经过预处理的信息进行选择或变换，提取最能反映分类本质的特征，最后对特征进行分类并根据判别规则对信息进行处理。

在当前的教育背景和时代背景要求下，高等院校的教学更加强调实践和创新能力，智能控制技术已经深入到了自动控制教学的方方面面，在以往的教学过程中，传统的智能机器人项目比如基于单片机智能循迹避障小车、机器人足球、四轴飞行器等，都能激发学生浓厚的学习兴趣，动手实践参与度增高，能将控制理论与实践结合，加深理论知识理解。

1机器视觉技术在自动控制教学中的应用背景研究

视觉是人类的主要感官，是人脑理解环境的重要信息来源，机器视觉技术作为一门利用计算机辅助来替代视觉工作的技术就是让机器“长出眼睛”，能够对周围事物产生视觉，感知环境的变化。随着现代科技的发展，人工智能在近年来引起了大家的广泛兴趣，自动化控制系统与视觉识别技术的融合能够很好地改善系统的自动化水平，让机器更智能，更好地为人类服务。

但是目前在单片机实践课程中学生在进行智能机器人的学习和制作时，并未应用到图像处理技术，而是通过传感器来获取外界信息。例如最常见的循迹避障小车，它的“视觉”是通过小车车身携带的红外传感器来检测地面上的黑色轨迹，通过红外接收装置来判断小车是否循迹或是偏离车道，从而对小车的行驶轨迹进行控制，利用红外传感器来实现小车的循迹避障功能原理简单易懂，方便实现且成本低廉，但是红外传感器对于外界环境要求极高，任何光线的变化都可能导致传感器无法正常工作，后期的调试工作任务繁重，系统鲁棒性差，无法满足复杂多变的环境要求。

机器视觉与模式识别是信息工程类专业的一门重要课程，该课程涉及多门基础学科，是一门多领域的综合性学科，高校通常在计算机信息类专业开设该课程，在自动化控制类专业中开设该门课程的高校较少。在长期的自动控制类教学过程中，偶尔的提及该技术，学生都表现出了强烈的学习欲望，因此，笔者认为在自动化控制教学中有必要结合模式识别理论来加深学生的直观感受，提高学生的实践水平。

2机器视觉技术的教学目标

基于以上的背景，对于高校的自动控制类课程，有必要将机器视觉加入到实践教学中，让学生接触前沿科学技术，了解和学习相关领域的知识，通过该技术更好地进行智能机器人的设计，提高学生的创新能力。

将机器视觉技术运用到自动控制类课程的教学过程，实质就是将机器视觉应用到控制类的嵌入式开发项目中，通过选取合适的教学案例，编写图像或视频处理算法来实现机器的视觉功能，根据图像理解结果来实现控制，是一种软硬件相结合的教学模式。因为机器视觉属于交叉性学科，内容涉及广，在编写图像处理算法时有一定的复杂性，因此，在实际教学过程中采用以机器视觉与模式识别理论为导向，实际应用为主的教学理念。尽量避免算法中繁琐复杂的数学公式，让学生在掌握视觉概念的基础上能培养出学习兴趣，发散思维，主动结合所学的控制理论知识来进行更深入的智能机器人设计。

计算机视觉前沿技术范文

关键词：无人机；捷联惯性导航系统；计算机视觉；组合导航；卡尔曼滤波

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.256

0引言

随着无人机技术的发展，导航系统的种类也越来越多，通常有惯性导航系统、卫星导航系统、多普勒导航系统和地形辅助导航系统等[1]。然而，单一的导航装置已难以满足当前实际应用中的飞行要求，多种形式的组合导航方案随之产生，组合方案的采用使各导航系统之间取长补短，利用组合系统提供的冗余信息可以有效提高系统的导航精度和可靠性[2]。本文针对GPS/SINS组合导航系统中GPS信号易受干扰、易丢失等缺点，提出了SINS/GPS/视觉组合导航方案，提高了系统的可靠性和导航精度，具有一定的工程实际意义。

1SINS/GPS/视觉组合导航系统方案

捷联惯导系统SINS为主导航系统，全球定位系统GPS和计算机视觉系统则作为导航辅助子系统。SINS采用姿态解算算法将MEMS传感器输出数据解算为需要的导航参数，GPS接收机获取的信号经由计算机转换为用户所需的机置和速度参数，而视觉系统则根据连续时刻的图像信息估计机体的姿态参数[2]。利用SINS系统误差模型、GPS量测误差模型及视觉量测误差模型构成扩展卡尔曼滤波器，两个子滤波器给出局部最优估计，再依据信息融合技术将局部估计有机合成，从而得到捷联惯导系统状态的全局最优估计。SINS/GPS/视觉组合导航结构如图1所示。

2SINS/GPS/视觉组合导航系统状态方程的建立

本系统采用的组合方式为SINS分别与GPS和视觉系统构成子组合，且都采用输出校正，因而可采用同一组状态方程。

2.1SINS姿态误差方程

理论上，SINS姿态矩阵满足微分方程

（1）

其中，表示由向量构成的反对称矩阵，且有。

而在实际中需要考虑陀螺仪的测量误差和计算误差，根据相似变换法则及反对称矩阵与向量之间的关系，可得SINS姿态误差方程为

（2）

为了使模型适用于特定的场合且便于分析，在可接受范围内认为（2）式中陀螺测量误差主要指陀螺随机常值漂移，因而可简化为

（3）

2SINS速度误差方程

理想情况下，SINS速度微分方程为：

（4）

实际系统中，基于误差的SINS速度微分方程为：

（5）

其中，，为速度计算误差；

；；；，在此只考虑主要误差源，而加速度计测量误差主要包含加速度计随机常值偏置，则有；

将式（5）与式（4）相减，忽略的影响，并略去二阶小量，可得速度误差方程：

（6）

2.3SINS位置误差方程

机体的纬度、经度变化分别是由北向速度分量和东向速度分量引起的，而高度信息则与地向速度有关[3]。由此确定的位置方程为：

（7）

由式（7）可得位置误差方程如下：

（8）

（9）

（10）

将（3）、（6）、（8）～（10）式联立即可得到SINS误差模型，即组合导航系统的状态方程。

3SINS/GPS/视觉组合导航系统量测方程的建立

SINS/GPS子系统有两组量测值，一组为位置量测值，即SINS和GPS接收机给出的位置信息的差值；另一组为速度量测值，即两个系统给出的速度差值。而SINS/视觉子系统只包含一组量测值，利用视觉图像信息估计得到的机姿信息和SINS给出的姿态角信息之间的差值作为量测值。

SINS系统的位置信息和速度信息可表达为真值与相应误差之和：

GPS全球定位系统的位置信息和速度信息可表示为真值与相应误差之差：

其中，，，分别为纬度，经度和高度的真实值；，，为GPS接收机沿北、东、地方向的位置误差；，，为GPS接收机沿北、东、地方向的速度误差。两个子系统的量测方程为：

（11）

其中，

4SINS/GPS/视觉组合导航系统仿真实验

卡尔曼滤波是实现组合导航的关键性环节。基于先前建立的状态方程和量测方程设计扩展卡尔曼滤波器，并将其作为导航系统子滤波器。同时，采用联邦滤波技术对子滤波器输出信息进行有效融合[4]。

轨迹发生器的参数选取如下：

位置参数：初始纬度、经度、高度，，，，。

姿态参数：，，，，，。

卡尔曼滤波器参数：初始位置误差5m，初始速度误差0.1m，初始平台误差角均为，陀螺白噪声漂移，加速度计零偏，GPS接收机位置误差10m，GPS接收机速度误差0.5m/s，联邦滤波器参数。

获取特征点信息的帧间图像间隔时间为150ms。SINS解算频率为50Hz，GPS接收频率为1Hz，组合频率为1Hz。

由图3～图11所示误差曲线可知，SINS/GPS系统的姿态角误差波动范围约为SINS/GPS/视觉系统的1.39倍；速度误差波动范围约为SINS/GPS/视觉系统的1.45倍；位置误差中，高度、纬度和经度误差波动范围分别为SINS/GPS/视觉系统的1.40倍、1.28倍、1.13倍，整体而言，SINS/GPS/视觉组合系统的误差波动范围减小且误差曲线整体的收敛性优于SINS/GPS系统，稳态趋向更平稳。综上所述，SINS/GPS/视觉组合系统的导航定位精度优于SINS/GPS系统。

此外，即使GPS信号丢失或受到干扰，系统仍可采用SINS/视觉组合完成导航任务，维持系统正常工作。视觉导航技术的辅助作用使得系统的可靠性增强。

5结束语

无人机众多导航系统中，SINS/GPS组合导航系统最为常见，但是，由于GPS存在信号易受干扰甚至丢失的缺点，以提高系统的精度和可靠性为目标，分别从状态方程和量测方程的建立、卡尔曼滤波算法及联邦滤波等多方面进行研究和改进，相比SINS/GPS导航系统，本文提出的SINS/GPS/视觉组合导航技术在提高定位精度和系统可靠性方面都有着显著的优势。

参考文献：

[1]魏瑞轩，李学仁.无人机系统及作战使用[M].北京：国防工业出版社，2009：23-26.

[2]万明.基于视觉导航的无人机自主着陆飞行参数估计方法[D].南京航空航天大学，2009.

计算机视觉前沿技术范文篇3

关键词：转型发展；人才培养计划；工程实践教学；“双师型”教师

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1009-3044（2015）09-0139-02

Abstract：Inordertoadapttotheneedsofthedevelopmentoftransformationofthelocalundergraduateuniversities，thisarticlediscussessomethoughtsonhowtoreformthecomputerclass，expoundsthe"goingout，pleasecomein"computerengineeringpracticeteachingfeaturesandthearrangementofengineeringpracticeaboutJavadirection.

Keywords：transformationanddevelopment；personneltrainingplan；engineeringpracticeteaching；"doubletype"teachers

中共中央、国务院在印发《国家中长期教育改革发展规划纲要（2010――2022年）》时就指出：“《教育发展纲要》是我国今后一个时期指导全国教育改革和发展的纲领性文件，我们要深刻理解其中所提出的新思想、新理念，进一步增强做好教育工作的紧迫感和自觉性。”在《教育发展纲要》第七章高等教育（二十二）条指出：优化学科专业和层次、类型结构，重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模，加快发展专业学位研究生教育。计算机类专业（计算机科学与技术、计算机软件、计算机应用等）如何适应当前地方高校转型发展的要求，大力培养应用型和技能型人才，符合当前地方经济发展的需求，是一个值得探讨的问题。

1认真学习与领会地方本科高校转型发展的指导思想

我们要深入贯彻党的十八届三中、四中全会精神，全面贯彻党的教育方针，以培养产业转型和公共服务发展需要的高层次技术人才为主要目的，以推进产教融合、校企合作为主要路径，通过地方本科高校的转型发展，提高地方本科高校教育支撑产业升级、技术进步和社会管理创新的能力，促进高等教育自身的特色发展。

2修订人才培养计划，加强应用型与技能型人才的教育

人才培养计划的制定，首先要有明确的培养目标，其次选好核心课程组织教学，并安排足够的实践教学环节。

2.1培养目标

明确的培养目标：面向信息产业的制造、服务以及与社会信息化有关领域的一线岗位，培养适应我国社会主义现代化建设，德智体全面发展，具有良好的科学素养和人文知识背景，较系统地掌握计算机科学与技术的基本理论知识，具有较强的实践应用能力与知识创新能力，能顺利地进入IT领域相应就业，从事有关计算机科学与技术方面的应用、开发、信息管理工作的应用型工程技术人才。

2.2专业核心课程的选定

专业核心课程可以分为公用的核心课程和多个方向的核心课程，例如，可以分为.NET应用开发方向和Java应用开发方向，见表1。.NET应用开发方向具有良好的通用性，Java应用开发方向具有时代特征，就业形式好。

2.3人才培养计划要重视实践教学

实践教学除了每门课程的课内上机与实验外，针对主要的专业课程设置课程设计、综合实训等实践性教学，还开设第二课堂活动，包括网页设计大赛、程序设计大赛、程序员资格证书考试、创新实践学习等。如果不计算课内上机学习，实践教学可达62学分，第二课堂15学分，合计能超过总学分的40%。

3扎实推进“走出去、请进来”的计算机工程实践教学

按照计算机专业人才培养目标，结合课程计划安排，结合各专业方向，为了加强实践过程的工程化、管理流程的企业化，组织学生到计算机科技培训单位或者请到学校来的方式，分层次、分级别安排综合性实训实践教学，实践证明，这种“走出去、请进来”的计算机实训教学可以作为学校教学的重要补充，能从开发技术方面实现学生从学校到企业就业的零距离，大大提高了计算机专业学生服务地方经济的需求。

3.1综合性实训教学的技术特征

采用企业化管理方式，让学生逐步适应企业氛围和企业要求，熟悉和了解企业、行业需求，从而逐步与市场接轨。

根据人才培养计划，分层次、分级别安排不同的实践内容，在项目中设置项目管理、架构设计、系统分析、编码测试、配置管理等角色，达到相应的实践目标。

工程实践中应用国际的前沿技术和工具，面向现代软件工程和项目管理，提升实践能力。在实践过程中，引入ALM管理工具和平台，如IBMCLM、MSVSTS等，采用CMMI、RUP等过程体系，充分体验业界前沿的研发管理工具和平台。

针对学生的特点，提供一些前沿的、行业热点项目，供学生选择；使学生在掌握常规软件编程技能的同时，接触到云计算、物联网、3D、移动应用开发、信息安全等前沿IT热点技术，培养学生的技术研究兴趣。

融入软件工程课程群的内容，在实践过程中紧密结合软件工程课程群的理论知识进行加深和巩固，使实践和理论相衔接，提升实践能力的同时，也加深理论知识的融会贯通，为培养复合型、实用型软件人才的培养目标打下良好基础。

3.2综合性实训教学内容的设置

软件工程课程群主要包括软件工程、架构设计、系统分析、项目管理、UML、面向对象程序设计和测试等课程，具体实训内容的方向有Java方向、.NET方向等。通过项目实践对所涉及的课程群进行强化和应用，在实训的过程中，加深对相关知识点的运用，特别是实际开发和管理工具、平台，对学生的知识进行扩展和补充，让学生借助较新的、较为流行的平台和工具的使用，跟上软件企业发展的步伐，更好地满足现代软件工程人才培养的需要。

表2是关于Java方向的工程实践安排，通过一定规模的项目开发实践，使学生掌握Java开发平台，体验CMMI软件开发流程和规范。

4重视师资队伍的建设，大力培养“双师型”教师

大力培养年青教师的实践能力与水平，是至关重要的问题，教师只能从事理论研究与应对日常课堂教学，是根本不可能培养出应用型人才的，学校也不可能长期依赖培训机构或企业来训练学生的实践能力。

大力培养“双师型”教师，所谓“双师型”教师一是指“双职称教师，即获得教师系列职称外，还需要具有工程师及以上的技术职称，二是指“双素质型”，即教师既具备理论教学的素质，也应具备实践教学的素质，三是“双融合论”，即既能强调教师持有“双证”，又强调教师的“双能力”。

5结束语

计算机专业为了适应高校的转型发展，培养应用型人才，首先要彻底转变陈旧的教学观念，其次，要加强实践教学，审订课程体系，重新制定人才培养方案，改革部分教材，高度重视“双师型”教师的培养，向计算机科技培训单位学习，对学生实行综合性计算机工程实践教学的训练。

参考文献：

[1]湖北省老教授协会.推动地方本科高校转型发展促进高等教育结构战略调整，2014.

计算机视觉前沿技术范文篇4

1.1计算机辅助技术是以手工制图为基础的。作为一名出色的园林设计师，必须具有扎实的手工制图基础，设计师只有在手工基础过硬的基础上才可以谈设计，手工制图强调的是设计师对园林设计的主观思想，追求的是园林设计的整体效果。只有以娴熟的手工制图为基础，对图中尺度观念、素描概念、环境气氛和色彩概念有良好的认识，才会用计算机制图创造优质的园林作品。在计算机辅助设计之前设计师都是以手工绘图为主要设计手段的，手工能更准确的表达设计师的创作意境，而计算机的出现使设计工作更加便捷，同时也提高了设计的准确性。计算机制图是使用图形软件进行绘图的一种技术，可以有效的解决繁重复杂的手工制图。利用计算机制图可以解决很多方面问题，例如：绘制一棵树的图例用手工完成，其工作量是很大的，但如果使用计算机设计，就变得轻而易举了，极大地提高了制图的速度和效率，并且使用计算机制图还有效解决了手工制图不易保存、交流困难和难修改的缺陷。

1.2伴随我国科学技术。社会经济的发展计算机辅助园林设计也随之发展，多种学科的相互交叉相互融合是未来发展的趋势。计算机软件中强大的编辑和制图功能可以充分的表达出设计师的设计理念，设计者不在受到颜料、墨、纸张和笔的困惑，进而可以把更多精力放在设计理念和思想的表达。在园林设计规划中设计了众多要素例如植物、地形、园林和山石等，虽然功能和形式各不相同，但可以使用绘图工具生动完整的描绘出园林的立面图、施工图、平面图和剖面图等园林图。计算机园林设计辅助设计的最终目标是为了完成高标准的预期效果，可以更直观的看清整个工程完成后的效果，而不是像从前一样通过手工绘制图想象出工程完成后的效果。计算机辅助园林设计与传统方法相比具有无法比拟的优越性，它可以缩短设计的周期，提高设计的质量。在使用计算机进行园林设计的过程中，充分利用了计算机和人的长处获得最优的整体设计效果。

2虚拟现实技术

利用计算机技术产生的人为虚拟环境称之为虚拟现实技术，这种虚拟环境可以通过人的视觉、听觉和触觉感知，客户可以通过自己视点多角度、全面的观察环境，产生交互的作用，使人和计算机完美的融为一体，使人产生一种身临其境的感觉。将虚拟现实技术运用到园林设计中，可以使设计对象更加的直观。

在虚拟现实环境中，设计者处于一个真实的虚拟空间，使园林设计可以突破立面、平面、剖面等常规的模式，让设计者可以从多个角度实时互动并很真实的观察到设计对象，身临其境的掌握着周边的环境和理解设计师的设计理念，更深入的研究环境中各设计要素间的比例和关系，设计出更加人性化的园林作品。由于在园林设计中植物配比占据了很大比例，虚拟现实要与植物配比完美结合还有很多问题需要解决。利用现在已有的软件设备可制作出部分园林设计的虚拟作品，虽然还没有达到真正意义的虚拟现实，但是相信随着我国计算机技术的快速发展和园林设计者的积极参与，虚拟现实技术在园林景观设计中的应用会不断的发展下去。

3结束语

计算机视觉前沿技术范文1篇5

一、教学现状分析

1.教材内容陈旧，针对性不强

随着各地经济水平的提高，现在很多地区在小学阶段就开设了信息技术课程，一直到大学，教材内容基本不变，使学生的兴趣无法提高，而且很多院校使用的计算机基础教材内容针对性不强，没有与学生所学专业相结合，无法引起学生学习的兴趣。

2.教学方法单一

计算机基础课程是高校学生入学的必修课程，学生入学就接触计算机，但是在教学上大多数院校从未考虑学生的现有基础，课程教学实行“一刀切”，不考虑学生的个体差异，给提高教学质量带来一定难度。

3.学校重视度不高

现在大多数高职院校不重视计算机基础课程教学，考试基本一概而论，使学生觉得学习这门课程没有多大意义。

二、从多方面改革计算机教学

1.改革教学内容

目前，随着信息技术的普及，全国各中小学陆续开设了信息技术课程，并建立了上机实践的机房，甚至有的地区将计算机信息技术课列为学生升学的必考课程，这使得新入学的大学生对计算机基础不再是零基础，然而很多高校计算机教材内容仍然是从计算机基础知识、办公软件使用（Word、Excel、PPT）、计算机网络及常用软件使用来安排教材内容，并未考虑学生的实际需要，这是一种教学工作的重复，很容易使学生不重视该课程的学习，觉得没有任何新东西可接受。高职院校是以培养应用型人才为任务，所以在教学上我们应强调应用，教学内容应多结合学生所学专业中使用的计算机软件和常用计算机设备等，引入案例进行教学，另外在教学内容的安排上应弱化办公软件的使用，强化学生对操作系统安装、使用、常见问题的处理、计算机维护和网络安全、常用数据库的使用等。

2.改革教学方式、方法

由于高校学生来自不同地区，每个地区的教学条件、师资力量等分配的不均衡，导致学生学习存在差异性，而现阶段很多高校计算机教师在教学中仍然采用“一刀切”，并不去考虑学生现有的计算机水平，这就使基础好的学生觉得没意思，基础差的学生觉得很困难，这样就给提高课堂教学质量带来很大的阻碍。因此我认为，应在学生入学时，对学生的计算机基础能力进行测试，然后将学生分组，基础好的一组，基础差的一组，对于基础好的，我们可以不讲计算机基础，可以讲授网页设计、数据库等。

在教学内容安排上，应更多结合与实际生活贴近的案例进行教学，最好这些案例与学生所学专业联系较紧密，案例选取应涵盖章节所讲知识点，这样能激发学生学习的积极性，容易使学生融会贯通，有利于提高课堂教学效果。

在授课教师安排上，应把教学内容划分为模块，每个教师只负责其中一个模块的教学。比如，计算机基础知识模块、文字处理模块、电子表格模块等，这样每个授课教师选自己最擅长的模块，只去深入研究如何将该模块更好地阐述给学生，如何更好地结合实际需求去讲解，这样有利于发挥教育的作用。

在教学方法上，应多使用讲解法、任务驱动法、提问法、激取法等多种教学法相结合，同时在教学中始终坚持教师为主导，学生为主体的教学原则，鼓励学生自主学习，使学生主动参与教学活动，以此有利于掌握所学知识。

3.加大学生上机实践操作训练

计算机视觉前沿技术范文

虚拟现实是电子信息工程专业，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。

（来源：文章屋网http://www.wzu.com）

计算机视觉前沿技术范文篇7

[关键词]钢印检测，印刷质量，机器视觉

中图分类号：TG233文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）37-0241-02

1引言

现代卷烟生产技术得到了飞速的发展，卷接机的生产速度达到了7000～20000支/分钟[1]，不少烟支需要在螺纹卷烟纸上印刷上烟支的牌号、生产机台等参数，需要在机台上安装一个或者两个钢印轮，采用的是油墨印刷的方式将钢印轮上的钢印印刷到螺纹卷烟纸上，这种方式会造成油墨脱甩，浓淡不均，钢印轮跑偏等缺陷，目前烟厂普遍的做法是进行人工抽检的方式，这种方法耗时又耗力，效果也不明显[2][3]。

本文针对此现象，提出一种基于机器视觉的钢印印刷质量检测装置，并通过在我厂的实验情况，证实了这种方法的可靠性。

2实施方案

通过研究卷接机钢印轮的结构发现，不同品牌的烟支钢印轮有共同点：钢印轮转动一圈，卷接机生产4根烟。为了保证能检测到所有烟支的全部范围，准备采用线阵相机采集图像，通过与钢印轮同步转动的编码器提供触发信号，保证图像的完整性，整个设备的结构示意图如下：

由图1中可以看出，钢印轮转动会带动编码器转动，编码器转动的过程中会提供同步采集信号，采集卡接受到同步信号后触发相机采集图像，并将采集到的图像反馈给计算机，计算机对采集到的图像进行处理，判断钢印是否有印刷缺陷，对检测到有印刷缺陷的计算机会发出一个剔除信号，卷接机接受到剔除信号后，发送剔除命令，移位输出剔除信号，并控制电磁阀剔除不合格烟支。

同时为了成像的稳定，本文在整个检测系统中添加了线性光源，整个线性光源系统采用聚光镜原理设计，能将光的发散范围控制在5mm之内。

整个系统的检测精度分析：通过测量发现钢印轮的直径为76.3mm，这样每支烟所用螺纹卷烟纸的长度为76.3X3.14/4≈60mm，采用500P的编码器，对编码器A、B相的上升沿、下降沿同时采集图像，这样每支烟采集的图像长度为500X4/4=500，这样在长度方向的检测精度为60/500=0.12mm/像素，在宽度方向要达到同样的检测精度，26.5/0.12=221，其中26.5mm为螺纹卷烟纸的宽度，这样在宽度方向需要的最小像素为221，本文选用e2v的线扫描相机，其采样频率为98KHz，单行512像素。

以卷接机10000支/分钟的速度计算，其需要的采样频率为：10000/60X500=83.3KHz，这样所选相机完全满足现场需求。

整个算法流程：

其中最重要的图像处理对象是模板匹配[4]，在此情况下是将相机已知模式到另一幅图中寻找相应模式的处理方法，其检测原理是：先提取一副较小的无缺陷图像作为模板，整个匹配的过程就是在一副大图像中搜索目标，已知该图中有要找的目标，且该目标同模板有相同的尺寸、方向和图像，通过一定的算法可以在图中找到目标，确定其坐标位置。以8位灰度图像为例，模板T（m×n个像素）叠放在被搜索图S（w×h个像素）上平移，模板覆盖被搜索图的那块区域叫子图。i，j为子图左上角在被搜索图S上的坐标。搜索范围是：

通过比较T和的相似性，完成模板匹配过程。衡量模板T和子图Si，j的匹配程度，可用下列两种测度：

（1）

或者

（2）

展开公式（1）有：

（3）

（3）式右边的第三项表示模板的总能量，是一个常数，与（i，j）无关。第一项是模板覆盖下那块子图像的能量，它随（i，j）位置而缓慢改变。第二项是子图像和模板的互相关函数，随（i，j）变化而迅速改变。模板T和子图匹配时这一项的值最大，因此可以用下列相关函数来反应匹配程度：

（4）

或者归一化为：

（5）

通过设定相关的匹配度阈值来判断匹配是否成功，同时为了减少算法的运算时间，采用提取局部图像，在较小的区域中进行模板匹配，达到实时检测的效果。

3检测效果：

采用机器视觉的方法能准确检测出钢印轮印刷的浓淡不均、钢印污点（野墨）、钢印缺失、钢印错误、钢印跑偏等缺陷，下表是现场能检测的实际缺陷。

4实施需求与后续改进：

此种方法经过检验，效果明显，但此种方法对计算机的硬件要求较高，成本较大，受Cameralink传输线的限制，布线不能超过10米。后续可以研究通过FPGA图像处理板的方法改进，改方法布置灵活，处理速度高，成本较低。

5参考文献

[1]董祥云YJ17-YJ27卷接机组[M]北京：中国科学技术出版社，2001.8.

[2]朱洪武烟草行业烟支钢印在线检测中的视觉技术应用[J]上海计量测试2009.2.

[3]谢玉宝高速摄像机技术在烟支钢印检测系统中的应用[J]烟草科技2010.1.

[4]杨少荣译机器视觉算法与应用清华大学出版社[M]2008.11.

计算机视觉前沿技术范文篇8

[论文摘要]随着计算机三堆技术在影视特效和动画制作方面应用的不断深入，计算机三维技术对于影视广告设计和影视栏目包装等影像作品的影响也越来越大，它能创造出完全由计算机虚拟出传统手法无法获取的镜头运动、角色动画或奇幻场景及一些令人惊叹的视觉特效，实现了科学技术和艺术的完美结合。为创意的发挥开辟了崭新的天地，如何有效地将计算机三维图形技术运用到影视广告设计中去，已经成为当今广告界最关注的话题之一。

计算机辅助设计(computeaideddesicln)自1946年在麻省理工学院诞生以来，开始只是应用于航天、自动化、生物等高科技领域，80年代以来CAD开始在各个应用领域普及，而三维图形技术的发展却比计算机辅助设计慢得多，计算机三维技术的最初雏形最早能够追溯到1962年。那一年在马塞诸塞州科技学院(MassachusettsInstituteofTechnology)里念书的沙赦冷搏士(lvanSutherland，Ph.D)写了个程序可以直接在“阴极射线管”(CathodeRayTube)上，在各种不同的立体几何图形上画一些“光线”(Linesoflight)。这种程序他把它叫做“基本图”(Sketchpad)，可以使用光笔交互地处理、显示二维和三维线框物体，这个系统主要还是用机的模拟。到60年代中期，实时全色彩渲染的动画系统开发成功，但这时的绝大多数阴极射线管(CRT)显示器却是单色的，不能够在计算机显示设备上预览，在今天看来，这种程序简直就像“原始人”一样，但是就是这个“原始人”打开了一扇在电脑应用领域里全新的大门——计算机图形图像技术。计算机图形图像技术经过四十几年的发展，逐步发展成为蕴藏着巨大商机的热门领域，计算机三维技术则是这个领域中一门重要技术并逐渐成为影视特技、计算机三维动画、影视广告设计、电子游戏、虚拟现实、互联网视频信息处理等技术中的一个重要的组成部分，而且其应用领域还在不断拓宽，正在改变着电影和影视广告设计行业的整个前后期制作和传播流程。计算机三维技术由于其高效、自由的特点在国际影视制作舞台上得到了空前高速的发展。好莱坞作为世界电影制作的最前沿，同时也是展示美国计算机三维技术的舞台，其电影产品对计算机三维技术的应用能力，以及所诞生出来的影视作品中所展现的艺术成就也是走在世界前列的。正是因为计算机三维技术具有种种传统技术所不能达到的能力和优势，这种技术几乎已经成为当前影视制作的通用技术。

近几年在我国上映的好莱坞大片，从早期的《侏罗纪公园》、《星球大战》、《泰坦尼克号》、到最近的《哈里波特》、《寂静岭》、《世界大战》、《加勒比海盗》、《魔戒》、《金刚》、《北极特快》、《贝奥武夫》等，在运用计算机三维特技方面取得了全球性的轰动，同时也给影视广告设计界带来宝贵的经验，推进了CG技术在全球影视广告设计范围内的广泛应用。所谓CG技术，即计算机图形图像技术的英文ComputerGraphics缩写，是在1977年美国导演乔治·卢卡斯导演的美国影片《星球大战》大获成功后而风靡全球的，在《星球大战》中首次应用了计算机技术，在拍摄该片时，美国没有一家特效制作公司能够制作这部电影特效，卢卡斯便自己组建了工业光魔，用来开发和制作这部电影中所需要的特殊效果，全片用到了300多项特效制作技术，这是计算机技术第一次在电影特效制作方面的尝试。1989年凭着科幻片《终结者》一举成名的美国另一位导演詹姆斯·卡梅隆推出了策划已久的科幻片《深渊》，在这部电影中，LIM为其制作了大量的特殊效果，其中首次制作了一个全CG的水柱变形影像，同时运用了数字技术制作了海底的高级智慧生物，由于CG的制作使观众看到了全新的视觉效果，其影像也更为真实。这在当时观众中引起了一片惊叹之声，LIM凭借《深渊》很快在影视特效领域中开拓了一片新天地，对此，詹姆斯·卡梅隆这样说道：“视觉娱乐影像制作的艺术和技术正在发生着一场革命，这场革命给我们制作电影和其他视觉媒体节目的方式带来了如此深刻的变化，以至于我们只能用出现了一场数字化文艺复兴运动来描述它。”

计算机技术在动画制作方面的应用成绩是有目共睹的，从第一部彩色影院动画片《白雪公主》征式上映以来，其中除了少数的偶动画、沙动画、针幕动画、水墨动画等特种动画以外，动画片基本上都是二维动画片的天下，但自从1995年皮克斯公司推出世界上第一部纯三维动画长片《玩具总动员》以来，动画片市场的重心就逐渐向计算机三维动画转移，几乎每部三维动画影片都是“票房炸弹”。从《玩具总动员》的1.92亿美元，到《怪物史瑞克》的2.67亿美元，再到《海底总动员》的3.287亿美元——三维动画影片的票房可谓节节攀升。《怪物史瑞克》中那浓密的森林、绿油油的草地，《海底总动员》中那奇幻的海底世界，《汽车总动员》中那些表情生动但又真实无比的汽车，三维动画所带来的惊人的视觉效果，是二维动画无法比拟的。三维动画依赖的计算机三维技术通过电脑强大的运算能力来模拟现实，需要完成建模、赋材质，调动作、渲染等步骤。除了视觉效果“逼真”之外，与传统的二维动画相比，三维动画还具有许多突出优势：它不受帧数的限制，在模拟动作灯光都设置妥当的前提下，渲染程序可以自动产生足量的画面，使影片看起来如同现实一般流畅自然：在着色方面，三维动画的渲染步骤是一次性的过程，不必再像二维动画那样逐帧着色，大大减少了重复劳动。

随着计算机三维技术在影视特效和动画制作方面应用的不断深入，计算机三维技术对于影视广告设计和影视栏目包装等影像作品的影响也越来越大。它能创造出完全由计算机虚拟出传统手法无法获取的镜头运动、角色动画或奇幻场景及一些令人惊叹的视觉特效。实现了科学技术和艺术的完美结合。其变幻无穷的表现力及高效的工作方式，彻底地将专业人员从大量的摄录实景、繁琐的剪辑过程和昂贵的设备中解放出来，为创意的发挥开辟了崭新的天地，节约了宝贵的时间。如何有效地将计算机三维图形技术运用到影视广告设计中去，已经成为当今广告界最关注的话题之一。

计算机视觉前沿技术范文篇9

【关键词】瓷砖缺陷；机器视觉；结构设计

1引言

随着我国陶瓷工业的迅速发展，在20世纪发生了巨大的变化：在短短的几十年时间里，陶瓷瓷砖产量大幅度提高，同时生产工艺技术，机械装备也有了根本性的改革和发展，己经成为了陶瓷瓷砖生产的大国。特别是近几年，我国陶瓷砖的生产能力、花色品种、技术装备、产品质量等方面都有了明显的提高，大大缩小了我国与国外先进水平的差距，越来越多的陶瓷瓷砖生产企业开始走出国门，面对广阔的海外市场。

然而，就行业总体水平而言，档次偏低、技术水平不高。我国陶瓷瓷砖生产企业在激烈的市场竞争中，正面临着新的挑战。如何提高产品质量，与国际接轨，走向国际市场，己是摆在陶瓷瓷砖企业面前的重要课题。在这种情况下，迫切需要研制出一种快速、高精度的自动检测机构，实现瓷砖产品的快速动态全场测量。这对提高瓷砖产品的生产质量、效率具有十分重要的意义[1-2]。

2瓷砖缺陷检测机构

2.1检测机构的功能

在现有瓷砖检测系统中，采用机器视觉技术对瓷砖进行自动检测是最直接的一种技术。即，利用相机采集瓷砖图像并将陶瓷几何尺寸、对角度及表面缺陷（崩边、裂痕）等转换为适当的光学量，通过对光学量的检测、光电转换和后继处理，从而实现尺寸、外部缺陷、颜色测量的在线动态测量。而传统的瓷砖检测是人工操作，检测效果和效率主要依赖检验人员的经验，人为影响因素大、自动化程度低。此外，纯人工检测操作也存在工人劳动强度大、生产效率低的缺陷[3-4]。

针对现有技术存在的缺陷，设计了一种瓷砖缺陷检测机构，解决瓷砖质量问题，从而提高生产效率。

2.2检测过程

瓷砖检测开始的时候，根据用户输入的待检测瓷砖类型，上位机发送瓷砖类型到PLC中，通过移动固定相机支架丝杆的伺服电机把相机运动到相应的位置，开始检测时，打开光源，当瓷砖运动到相机下方，传感器感应到瓷砖时，发出触发信号，相机接到触发信号后，拍摄瓷砖四个角的照片，采用双目测量原理测量瓷砖四条边和对角线的长度，并把检测结果显示检测系统中，通过数据对比把瓷砖等级分选出来，同时把测量结果写入SQL数据库，供日常生产数据分析和数据归档[5-6]。

基于瓷砖自动检测机构实线的瓷砖检测工作过程如图1-1所示。

图1-1瓷砖自动检测工作过程

2.3检测机构的实施方式

如图1-2所示，一种瓷砖自动检测装置，包括：面板1，大滑块2，大光轴3，大丝杆4，中光轴5，中丝杆6，中滑块7，环形光源8，工业CCD相机9，小光轴10，小滑块11和小丝杠12。

其中，大滑块2分别和大丝杠4、大光轴3活动连接，大丝杠4和大光轴3固定在面板盖1上，中滑块7分别和中丝杆8、中光轴5活动连接，中丝杠6和中光轴5固定在大滑块2上，小滑块11分别和小丝杆12、小光轴10活动连接，小丝杆12和小光轴10固定在中滑块7上，同时小滑块11上还安装有环形光源8和工业CCD相机9。

该机构能够实现四个工业CCD相机在水平面X、Y轴方向上的移动，设置了一套大丝杠大滑块机构和两套中丝杆中滑块机构，并通过三个伺服电机来控制滑块的运动路径，实现对不同规格的瓷砖的尺寸图像的采集，同时还设置了四套小丝杆小滑块机构并通过四个电机来控制相机的上下移动以适应实际工作环境下正确对焦并对瓷砖图像的准确采集，自动化程度高。

实际工作过程中，用户输入待检测瓷砖的类型，上位机发送瓷砖类型到PLC控制系统中，通过伺服电机驱动大丝杆4运动，从而带动两个大滑块2沿着大丝杆4的方向做水平运动，由于大丝杆4两端分别是左右螺纹，所以运动过程中，两个大滑块2运动的方向相反，实现了沿着大丝杆4方向张开和闭合的动作，即中滑块7沿着大丝杆4的方向移动；同样当伺服电机驱动中丝杆6运动时，中丝杆6带动两个中滑块7沿着中丝杆6的方向做相反的运动，实现了与大丝杆4相互垂直方向的运动；最后根据实际工作环境需要通过电机驱动四个小丝杆12分别实现四个小滑块11在竖直平面上的微调，最终把四个工业CCD相机9运动到相应的位置，为瓷砖检测做好准备。开始检测时，打开环形光源8，当瓷砖运动到工业CCD相机9下方，传感器感应到瓷砖时，发出触发信号，工业CCD相机9接到触发信号后，拍摄瓷砖四个角的照片，采用双目测量原理测量瓷砖四条边和对角线的长度，并把检测结果显示检测系统中，通过数据对比把瓷砖等级分选出来，同时把测量结果写入SQL数据库，供日常生产数据分析和数据归档。在实际瓷砖自动检测过程中，完全可以采用该系统代替人工检查，自动化程度高、且检测质量得到保证。通过伺服电机控制丝杆，实现对瓷砖尺寸的准确测量，通过综合人工神经网络、模糊技术和遗传算法，解决了颜色特征矢量设计以及基于颜色的瓷砖分类器设计，避免人工检测存在人为因素的影响，实用性好。

1-面板盖，2-大滑块，3-大光轴，4-大丝杆，5-中光轴，6-中丝杆，7-中滑块，8-环形光源，9-工业CCD相机，10-小光轴，11-小滑块，12-小丝杆

图1-2瓷砖缺陷检测机构

3结语

本结构基于PLC控制和必要的电气元件，能够对陶瓷瓷砖产品进行产品质量、瑕疵、规格、尺寸等进行检测的机构，并按产品等级进行分拣的控制装置，安装在生产线上，以实现产品的自动检测和等级分拣。根据生产现场对产品检测的各项目要求，针对选定的设计方案建立数学模型，确定检测算法，并进行优化。运用一种新的改良遗传算法，解决了瓷砖图像的配准问题；通过综合人工神经网络、模糊技术和遗传算法，建立了一种混合智能模型，解决了颜色特征矢量设计以及基于颜色的瓷砖分类器设计；利用人工神经网络技术，实现瓷砖的边缘检测，从而提高了检测效率。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家标准总局GB/T3810.2-1999陶瓷砖试验方法；第三部分：尺寸和表面质量的检验.

[2]王庆有.图像传感器应用技术.电子工业出版社，2003，9.

[3]段志姣，用线阵CCD传感器测量工件外轮廓尺寸.计量与测试技术.2004，31（5）：26-27.

[4]陈就，叶树林，华蕊等.基于计算机测试技术的瓷砖误差检测系统研发[J].测控技术，2007，6：52-54.

[5]李鸿艳，冯新喜，王芳.一种新的机动目标模型及其自适应跟踪算法[J].电子与信息学报，2004，26（6）：966-970.

计算机视觉前沿技术范文篇10

论文摘要数字特技技术介入电影之后，利用计算机图形图像技术完成的非现实的形象与真人的表演数不胜数，二维动画应用就是其中之一。

随着科学技术的发展，动画片的传播途径越来越多，其中主要的传播类型有影院动画片、电视动画片和试验动画片。现今国际有影响的大制作都有数不尽的动画形象参与到了现代电影艺术实践中，从这一角度来看，动画形象事实上已成为21世纪电影创作中必不可少的主要角色之一。

一、动画技术在电影创作中的应用

最早把二维动画形象和真人表演结合到一起的近代电影应该是1971年出品的《奇妙飞床》。但是比较著名的影片却是1988年公映的《谁陷害了兔子罗杰》、1996年的《空中大灌篮》和2003年的《华纳巨星总动员》。随后，二维动画形象与真人表演的真人动画片接踵而至。连绵不断。

在数字特技技术介入电影之后，利用计算机图形图像技术完成的非现实的形象与真人的表演更是数不胜数，例如《极速赛车手》作为一部向经典动漫致敬的影片，沃卓斯基兄弟极力将其打造为一部尽显原著视觉精髓的真人动画。沃卓斯基兄弟运用了一种被称为“21／2维立体技术”的视觉逐行压层技术来处理片中上万的视觉镜头。这些景所处的位面因为各自的移动而产生立体效果，这就象我们从小就看过的最简单的动画原理，就好比创造会动的拼贴画一样。

对于二维动画片来说，《蒸汽男孩》的画面效果更加引人注意。令人目不暇接的华丽视觉，炫丽的画面会带给你强烈的心灵震撼，优美的音乐于精彩的故事中就如诗中画画中诗，在音乐中你的面前是美丽的画面，从精美的画面中你会更加感受到音乐的优美，两者相得益彰。《蒸汽男孩》为我们展现了超乎想象的绚烂画面，丰富立体的画面层次和完美的动静结合，高科技下精彩绝伦的武打设计更是给你强烈的临场感，加上精心设计的人物形象和手绘、cg的紧密结合，出色的发挥了动画片的优势和力量，在日本动画片中可谓登峰造极之作。

二、计算机动画

动画所指的是由许多帧静止的画面，以一定的速度连续播放时，肉眼因视觉残象产生错觉，而误以为画面活动的作品。使用动画可以清楚的表现出一个事件的过程，或是展现一个活灵活现的画面。

计算机动画是指采用图形与图像的处理技术，借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面，其中当前帧是前一帧的部分修改。计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。

计算机动画的关键技术体现在计算机动画制作软件及硬件上。

计算机动画制作软件目前很多，不同的动画效果，取决于不同的计算机动画软、硬件的功能。虽然制作的复杂程度不同，但动画的基本原理是一致的。

计算机动画由于制作手段上的不同将其分为两类：二维动画和三维动画。我们来看一下常用二维动画软件：

animatorstudio——基于windows系统下的一种集动画制作，图像处理，音乐编辑，音乐合成等多种功能为一体的二维动画制作软件。自从1989年以后，全世界的动画制作工作室和各家影视公司电视台都采用animationstand二维卡通动画软件，包括全球最大卡通动画公司皆采用，比如沃尔特、华纳兄弟、迪斯尼和等，广泛为娱乐业所采用。

flash——交互动画制作工具，在网页制作及多媒体课程中应用，通过它，可以让你在互联网上看动画。

三、二维动画的特点

首先，要对真实的表现对象进行长时间的临摹。对角色的形象、结构，乃至习性和习惯动作都要有一个系统的观察临摹，再进行艺术夸张，把一张对角色形象性格塑造有帮助的要素夸张出来，这时的角色动作创作要经过上述的艺术夸张之后，再进行提炼，画出关键的特点动作，再在这些关键张之间按照角色的性格不同所需要的不同节奏画出数量不等的中间张，这就是一直沿用至今的关键桢的办法。这种动画角色动态的创作办法，科学地从生活出发，提炼并塑造出动态鲜明的性格，使角色动作实现手段更科学有效，这种基于关键张的创作方法在动画大规模工业化生产的潮流下一直使用至今。也就是我们所说的二维动画。

用这种方法创作的影片，剧情发展节奏感强，角色动作流畅且个性鲜明。使观众更易于从动画片中感受到经过艺术加工提炼后，动画工作者想要传达的精神境界。但这种办法也有其表现力的弱点，就是很难表现出角色的微妙真实的细节动态，这也就使之对角色内心活动的表现。产生了一定的障碍。

二维动画角色是一种有意味艺术形式的视觉符号，它折射了角色的性格，民族的审美文化。科技的发展，以其独特的形式与审美价值被更多的人认知。离奇的动画角色视觉形象和动画意象，表现夸张、变形的视觉审美张九明亮的色彩，卡通化的造型以及强烈的动感。凸现感官强烈的视觉幽默虚拟的形象，满足了人们欢愉和体验的激情。

四、二维动画在电影中的前景

计算机视觉前沿技术范文1篇11

论文摘要:计算机基础课是大学生入学后的第一门计算机课程。结合教学实践，对高职院校计算机基础教学的现状进行了分析，论述了目前高职计算机基础课程教学改革的方向，结合计算机教育的发展趋势和社会需求，根据现代教育思想和教学理论，对非计算机专业的计算机基础课程培养目标、教学体系、师资建设、设备条件等进行了探讨，提出了改进意见。

0引言

随着教育现代化进程的不断推进，信息技术在各专业教学中已广泛应用，并日益显示出其重要性。当前，计算机应用能力已成为许多职业和工作岗位所要求的基本技能。高职教育是高等教育的一个类型，其使命是为生产、建设、管理、服务第一线培养高等技术应用性人才。随着我国高等职业教育的快速发展，高职院校的在校生数已在高等院校中占有相当的比例。但高职教育与普通高等教育两者在办学理念、培养模式、培养过程，以及教学过程等方面有很大的不同。特别对于计算机这种实践性较强的课程，由于教学内容和知识结构的应用性、实践性、创新性，以及课程知识的更新跟不上新技术的发展和变化，缺乏对学生实践能力和创新能力的培养，使学生缺乏适应就业岗位更新的可持续发展能力。所以，必须深化高职非计算机专业计算机基础教学改革。本文试结合教学实践对此进行探索。

1高职非计算机专业计算机基础课程的教学目标及教学现状

深化高职非计算机专业计算机基础课程的教学改革，必须首先从其培养目标及教学现状人手。

1.1培养目标

高职教育的办学性质属于职业类教育，主要培养应用型和技能型人才。高职教育的培养目标应当突出职业性、行业性的特点，其社会定位应注重产业服务与教学开发相结合。坚持以学生就业为办学导向，不仅关系到人民群众的切身利益，而且是高职教育改革发展的方向。高职教育的目标是培养与我国社会主义现代化建设要求相适应的，掌握本专业必备的基础理论和专门知识，具有从事本专业实际工作的全面素质和综合职业能力，在生产、建设、管理、服务第一线工作的高等技术应用型人才。反映在计算机基础课程中，其培养目标可以表述为:使学生对于计算机应用具有操作层面、技术层面和专业应用层面上的基本信息素养;能够利用计算机去获取、分析、加工、处理、传递信息，解决工作中的实际问题;逐步具备计算机操作使用能力、应用开发能力和一定的创新能力，并能够在所从事的专业领域中取得相应的计算机应用技术资格证书。

1.2非计算机专业计算机基础教学现状

1.2.1学生素质与能动性存在问题

(1)新生人学时，计算机基础水平和应用能力差异较大，学习的起点不一致。这给高职计算机基础教学提出的一个十分尖锐的问题，即教师在课堂上如何兼顾其基础差异明显的学生。

(2)学生学习的主动性不强。由于家庭条件不同，学生接受电脑的程度也不同。接触过计算机的同学，由于没有正确的理论引导方式，能动性好一点，但是理论有缺失。没有接触过计算机的同学，能动性差，一旦接触到计算机，很茫然，一味认真学习理论，实践能力严重缺失。这两种情况都造成理论与实践严重脱离。

1.2.2教材内容增加与授课学时缩减的矛盾

在高校的教学改革中，应给予学生更多的学习自主权，这已成为一种趋势。具体到计算机教学而言，其中的一条措施就是大量缩减授课的学时，增加上机学时。但是随着计算机技术的飞速发展及其与其他学科的交叉融合，计算机课程教学内容不断增加。这又造成了多方面的不适应:教师感觉授课学时太少，许多内容难以完整讲授;学生则觉得老师讲得太快，无法消化吸收。这就要求在教材的选择或是编写上，紧扣时代变化，对一些实用性强的、具体的操作详细介绍，以便于学生自学。

1.2.3教师的综合素质有待提高

近几年来，大部分高校基本上都建立了较稳定的从事非计算机专业计算机基础教学的教师队伍，但也有一些学校是由各院系自己的教师承担自己所教院系学生的计算机教学任务。这样尽管可以弥补计算机课程设置与专业结合不紧密这一欠缺，但是对于建立一支既懂计算机知识又掌握现代教育技术的师资队伍的目标尚有距离。

1.2.4设备条件有待改善

一些高职院校，机房设备较少且陈旧，软件安装不完善，不能满足上课的需求，实验室设备的管理及维修，也跟不上教学的步伐。这样，必然会影响教学质量，耽误教师给学生辅导的时间，削弱学生的积极性和学习热情。

1.2.5教材缺少专业特色，且跟不上知识、技术更新步伐

高职计算机基础教学的目的是把学生培养成各个领域能够应用计算机进行专业工作的人才，因此，在教材的选择上，应当以实践应用为主，以理论传授为辅，但是较大部分高职院校非计算机专业的计算机基础课程的教材只是在本科教材基础上的缩减本。计算机知识和技术更新很快，高职计算机基础课程教材应及时更新，使学生了解更多新知识、掌握更多新技术。

2高职非计算机专业计算机基础课教学改革的措施

2.1针对培养目标改革课程内容

随着计算机技术和网络技术的快速发展和社会信息化不断向纵深发展，各行各业的信息化进程不断加速，计算机应用领域不断扩大。教育部理工科和文科计算机基础教学指导委员会相继出台了《计算机基础教学若干意见》(白皮书)和《高等学校文科类专业大学计算机教学基本要求》《蓝皮书(2003年版)》，提出了新形势下大学生的计算机知识结构和应用计算机的能力要求。大学计算机基础教育的重心应该由掌握操作技能转向学习信息技术的基本理论知识以及如何运用信息技术处理实际问题的能力。

计算机应用基础内容的改革必须从“应用”这个角度出发，来研究制订教学大纲。将多媒体教室教学和网络辅助教学结合起来，加强教师的主导作用，强调实践环节，以培养学生能力为中心，提高学生的计算机基本素质和实践能力，以及应用计算机解决实际问题的能力。进一步明确计算机基础系列课程的教学内容及其与各门专业课程之间的相互关系，保证计算机系列课程的科学性和先进性。教师可根据本校机房设备实际、学生的实际情况，依据教学大纲规定，自编一系列富有特色且教学案例丰富的教材、讲义或实验指导书，以“案例”带动知识点，贯穿整个教学内容的教学模式。

2.2改革教学手段

计算机基础教学应当课堂教学、实验教学，网络教学三位一体、相互促进，全面培养学生的上机操作能力，独立分析问题、解决问题的能力和综合运用计算机知识的能力。由于计算机基础是一门实践性很强的课程，应强化学生的计算机实践能力培养，特别要注重“精讲多练”。所谓“精讲”，就是讲清课程的要点和难点，教会学生学习的方法;所谓“多练”，就是多上机操作。以教师为主导、以学生为主体，深人探索自主学习、探究式学习、协作学习等多种先进的教学方法，注重对学生能力和素质的培养，探索各种教学模式混合的新式教学手段。

实践教学环节可以充分调动学生的参与性和探究性，弥补有些学生理论知识不足的缺点。可以根据学生的就业方向开设计算机课外辅导，主讲以后在工作中遇到的操作问题和解决方法。实践出真知，学生通过看得见、摸得着、感知深刻的实验过程，就会形成清晰的思维发展方式。

有条件的话，应致力于建立在现代教育技术(计算机、网络、多媒体)平台之上的教学模式阎。该模式有以下特征:(1)能够发挥以计算机及网络为基础的现代多种媒体的作用，使教学信息组织超文本化。(2)在培养高级认知能力的场合中，采用协作式教学策略，因特网和校园网是协作学习的主要形式，实现了教学过程的交互性。(3)教学过程富有生动性。强调学生的参与意识，能够调动学生学习的主动性，培养学生的“发现式”学习能力，使学生不仅学会，而且会学。(4)学生可以在短时间内获得大量的信息和知识。以计算机及网络作为传播信息的媒体，使教师与学生、学生与学生之间同时传播大量的信息。此外，可在业余时间开放实验室，为学生课外学习提供一个良好的环境。

2.3加强计算机基础课程师资建设

师资队伍的建设，对于高职学校非计算机专业的计算机基础课程的建设至关重要。教师除了应具有教学、科研、教研等多方面的能力外，还应熟悉所教学生的专业特点。这就要求我们建立一支懂专业、责任心强的师资队伍。在这方面建议采取以下措施。

(1)采用以老带新、以新促老的方法提高教师的整体教学水平。青年教师向老教师学习授课的方法、基础知识的分析以及重点知识的提取;老教师向青年教师学习新的教学理念、先进的教学方式，以及接近时代前沿的新科技，拓展学生的思维，开阔学生的视野。

(2)开展专题教研活动。制订教研计划，召开教研会，讨论教学中的问题，交流教学经验，对多媒体教学方法、网络平台的使用，科技前沿的发展等进行专题研讨。教师之间可相互取长补短、开阔视野，从而获取更多的知识，并通过课堂传授给学生，增强教学的先进性。

(3)教师所授的专业应相对固定。根据讲授课程和学生专业的不同，教师之间既要相互协作，又要分工明确，做到讲授课程相对稳定，“术业有专攻”，以便向“精”的方向发展。在此基础上，教师应深入了解学生的专业特点，熟悉计算机技术中与学生专业结合的前沿技术，并做好融会贯通、总结归纳。

(4)从事计算机基础课教学的教师，应紧跟计算机发展的动态。教师可通过参加学历教育、岗位培训等多种方式提高自身的素质，学校系、部还可选派青年教师到高新企业或国家重点实验室去锻炼、培训，以拓展视野、加强实践教学能力。通过多种渠道，培养符合高职教育需要的“双师”素质。

(5)定期对教师进行考评。每学期都应进行学生评教活动，请学生对每位教师的教学态度、教学效果进行评价，并反馈意见，让教师意识到问题所在，适时调整教学思路和方法。对确实达不到要求的教师，应予以调整。

2.4改进教学设备

计算机教学对实践环境要求很高，随着课程体系及知识结构的改革，与之配套的教学仪器设备也应作相应的整合。实验室建设应做到设备优化配置、档次适中，软件及时更新，使实验室资源与新的教学体系、课程设置相匹配。实验室设备的管理和维修也应跟上教学的步伐，让师生双方在良好的环境下轻松、高效率完成教学任务。需要指出，在这一过程中，学生也起着很关键的作用，应不断提高学生素质，使他们自觉地爱惜教学设备，充分利用教学资源，不断提高自己的动手实践能力，从而提高设备利用率。这样才能体现出“优化组合，资源共享”的特点，以便促进教学改革的顺利进行。

计算机视觉前沿技术范文篇12

[关键词]中职;机械制图;教学方法;有效性

中图分类号：TH126-4文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）22-0225-01

引言

机械制图是中职学校机械专业必修的一门基础课程，主要是培养学生的三维空间想象能力、读图能力及绘图能力，具备继续学习专业技术的能力，为今后从事机械行业工作打下基础。当前，部分中职教师沿用传统的教学内容及课堂说教式的教学方法，不仅学生感觉学习困难、枯燥无味而厌倦学习，而且教师也感觉自己是“出力不讨好”。虽然专业教师一直强调本门课程有着举足轻重的意义及作用，但从CAD课程教学中发现，部分学生的机械制图知识非常薄弱，需要花费很多时间补充相关专业内容。另外，从近几年的顶岗实习反馈情况来看，多数学生反映机械制图知识很重要但没掌握好。总的说来，本门课程在教学过程中虽然很重视，但没有达到预期的教学目标，即机械制图教学的有效性比较低。

一、机械制图教学有效性低的原因分析

1.1中职生的学习状况不佳。

近几年来，伴随着高中教育普及程度的提高，几乎所有中职生都是未考上普通高中或不想读书的，这些学生的文化基础知识普遍较差。同时，他们学习的主动性、积极性、自我约束力较差，缺乏自学能力和自信心。进入中职学校，对新环境、新教师、新教材、新教法难以适应，对全新的专业基础课和专业技能课学起来更感费力。部分中职生在学习中遇到困难就选择放弃，缺乏克服困难的毅力。有的中职生不愿意学习，而把精力用在打电脑游戏及玩手机上，荒废学业。因此，中职学生的学习状况大大影响了机械制图课程教学的有效性。

1.2教学内容有待更新。

当前，中职机械专业毕业生的就业方向大多数是操作工、技术员。企业对中职生手工绘图能力要求不高，但对读图能力和用计算机绘图能力要求相对较高。但是，大多数中职学校机械制图教学还沿用上世纪八十年代的教学内容，课本及习题册都以手工绘图为主，教材中存在着许多陈旧老化、不符合社会发展要求的教学内容。同时，本课程为了追求学科的系统性和完整性，导致教学内容庞杂，学时膨胀，实用性和针对性不强，很多偏难的内容学生学不懂。而且还有许多制图标准的基本规定、标准件、常用件及其规定画法需要记忆。这样的教学内容，不但让学生感觉学习内容枯燥无味，缺乏现实针对性，而且在很大程度上影响机械制图课程教学的有效性。

1.3教学方法有待改进。

目前，中职教师在机械制图教学中多数采用说教式教学方法，主要运用板书、典型的模型及挂图等进行教学，效率低、信息量小。虽然使用的教具、模型及挂图具有典型性，但是数量太少，不够丰富，学生难以很好地形成零件的形状结构及空间思维。为了更好地培养学生的三维空间想象力，教师有时会利用许多课堂时间绘制一些模型的视图，但是学生没有耐性专心听讲，效果也欠佳。虽然教师很努力地上课，但是传统的课堂说教式的教学方法难以提起学生的学习兴趣，课堂教学效果不佳。

二、提高中职机械制图教学有效性的方法

2.1精心调整教学内容，明确教学目标。

在机械制图教学中，应该根据中职教学大纲、生源质量及现代企业对人才的要求，精心调整教学内容。例如，现在采用计算机绘图，可以使用中望CAD软件中的“制图标准统一化”和“机械图库”功能，对制图标准的基本规定（图纸幅面与格式、比例、字体、图线、尺寸标注）和标准件、常用件及其规定画法进行教学优化，减少繁杂的记忆;而手工绘图趋向于草图绘制，常用几何图形画法也需要适应计算机软件绘图的要求。三维实体造型技术在计算机上得到广泛使用，轴测投影的绘图内容及原理简单介绍即可。重点在于掌握投影作图的原理与方法、零件的表达方法及熟悉制图国标中的相应规定，最终做到用平面图形准确完整地表达零件的结构、形状，并标注出尺寸和技术要求。基于基础理论适度的要求，形成以专业技能和岗位要求为目标，以“会用、实用、够用”为原则的教学内容体系，让学生学以致用，提高综合能力。

2.1应用现代技术，改进教学方法。

在计算机技术迅速普及的今天，教学中利用多媒体教学设备可以解决传统机械制图教学中存在的一些问题。例如，通过制作多媒体课件展现机械制图中的图形及立体模型，减少板书，有效突出教学重点及解决难点，同时丰富教学内容，提高教学效率。利用3D软件建立模型，通过动态演示代替各种木制教具讲解基本几何体、组合体、装配体、零件等，在屏幕上可以随意进行翻转、剖切、拆卸和装配，使学生全面了解空间形体的结构、观察内部结构及装配关系，有效提高学生的学习兴趣和空间想象力。同时，在教学中还能随时调用已制作好的各种素材，使课堂教学更为灵活、教学过程更为生动，大大提高了教学效果。

2.3注重“做中学、做中教”。

部分中职生的素质较低，但是有动手能力强和对计算机感兴趣的特点。根据中职学生这两个特点，可以让学生在“做中学，做中教”中掌握知识及技能。中望CAD软件绘图很容易入门，因此，可以让学生使用计算机在抄画图中学习制图的基本知识和基本技能，在简单的3D建模中学习正投影法、视图、基本体、组合体和图样画法等内容。为了让学生加深对机械制图知识的理解，可以到拆装测绘室测绘典型零部件及绘制装配草图，然后用计算机绘制并打印图纸。通过精讲多练，直接用计算机绘图，突出实践，突出专业性，不但提高学生学习积极性和效果，而且提升学生的成就感，强化了计算机绘图能力。

2.4开发校本教材。

为了提高中职机械制图教学的有效性，需要根据现代社会的需要，针对中职生的学习状况和特点，运用多媒体技术，采用计算机绘图的教学方法，以学生“会用、实用、够用”为原则，编写《机械制图》校本教材，从而更好地实现教学目标。

2.5使用愉快式教学法。

目前机械专业的部分学生处于“厌学、被迫学”状态，缺乏远大的理想目标，觉得上课很乏味、苦闷，甚至是煎熬。因此，在上课的时候，教师不能只顾自己不停地讲，要随时注意观察学生听课情况。当许多学生听不进或听不懂的时候，就应用生动的比喻进行讲解，甚至利用一些相关的趣味常识及生活趣事调节课堂学习气氛，把笑声及欢乐带入课堂，从而让学生想学、乐学。同时，机械制图课堂上讲授的内容要能够应用于实际，让中职学生感到能学以致用，因而更有收获感。还可以通过展示学生作品和竞赛绘图的方法，让学生体会成功的喜悦和自豪感。在欢快的氛围中学习机械制图知识，更能强化记忆，使得学生牢固掌握知识，提高能力。

结语

在机械制图教学中，需要根据中职学生的素质及特点，结合企业的岗位要求，及时了解学习现代制造技术并融入教学之中，更好地提高机械制图教学的有效性，努力培养适应社会发展及企业需求的高素质专业人才。

参考文献：