計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)范文
時(shí)間:2023-09-14 17:51:35
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篇1
關(guān)鍵詞:OpenCV;計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù);三維模擬技術(shù)
中圖分類號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2015)30-0137-02
21世紀(jì)是國(guó)際計(jì)算機(jī)技術(shù)高度發(fā)展的時(shí)代,人們生活中的每個(gè)角落都可以看到計(jì)算機(jī)技術(shù)的身影,尤其是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)和圖像處理功能發(fā)展更加迅猛,各技術(shù)分支也逐漸趨于成熟。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)主要指的就是利用智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)代替人類的眼睛對(duì)現(xiàn)實(shí)三維世界進(jìn)行辨識(shí)和理解,整個(gè)過(guò)程均是計(jì)算機(jī)自我學(xué)習(xí)的過(guò)程,而隨著這項(xiàng)技術(shù)研究的不斷深入,其不再僅僅包含計(jì)算機(jī)技術(shù)科學(xué),同時(shí)還涉獵了包括生理學(xué)、神經(jīng)學(xué)、物理學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)等多門學(xué)科,為人類科技的進(jìn)步提供了有效的動(dòng)力。
1 計(jì)算機(jī)對(duì)視頻中運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)的原理概述
在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)下,對(duì)視頻當(dāng)中的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)原理主要包括兩種,分別是從微觀和宏觀的角度出發(fā)。其中宏觀檢測(cè)技術(shù)指的是當(dāng)計(jì)算機(jī)截取了視頻中的某一個(gè)圖像,其以整幅圖像為對(duì)象進(jìn)行檢測(cè);微觀檢測(cè)技術(shù)是指在截取圖像后,根據(jù)實(shí)際需求對(duì)某一區(qū)域內(nèi)的圖像內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)。在計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用時(shí),其第一步就是對(duì)圖像的采集,第二步是對(duì)已經(jīng)采集的圖像進(jìn)行預(yù)分析處理,如果采用宏觀檢測(cè)技術(shù)則對(duì)圖像整體進(jìn)行分析;如果采用微觀檢測(cè)技術(shù)則首先將圖像進(jìn)行分割,然后對(duì)分割后各圖像內(nèi)容中出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)物體影像進(jìn)行分析。在圖像數(shù)據(jù)獲取過(guò)程中應(yīng)用的是背景差分法,這一技術(shù)主要是將背景和運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行分離提取,以獲取沒(méi)有背景圖像的運(yùn)動(dòng)物體影像數(shù)據(jù)。還可以利用幀間差分法,這種方法主要是對(duì)一個(gè)視頻圖像的逐幀畫(huà)面進(jìn)行差別比較,從而獲得各幀圖像上的差值,而將這些差值幀圖結(jié)合起來(lái)就是一個(gè)物體在計(jì)算機(jī)視覺(jué)下的運(yùn)動(dòng)軌跡?,F(xiàn)代研究者更傾向于將背景和幀間差分法進(jìn)行結(jié)合運(yùn)用,這樣可以獲得無(wú)背景下的運(yùn)動(dòng)物體軌跡,進(jìn)而提升計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)捕捉數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
2 OpenCV的應(yīng)用概述
OpenCV是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)當(dāng)中具有開(kāi)源性的視覺(jué)庫(kù),其最早是由俄羅斯Intel分公司所研發(fā),不僅高效,而且具有兼容的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)與傳統(tǒng)IPL圖像處理系統(tǒng)相比,OpenCV所處理的圖像數(shù)據(jù)等級(jí)更高,例如在對(duì)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行特征跟蹤、目標(biāo)分割、運(yùn)動(dòng)軌跡分析以及三維模型重建等方面都有著巨大的優(yōu)勢(shì)。
OpenCV本身編輯的源代碼是開(kāi)放式的,編寫(xiě)過(guò)程簡(jiǎn)潔且方便,并且程序中大多數(shù)函數(shù)已經(jīng)通過(guò)了匯編的最優(yōu)化,使其能夠更加高效地被應(yīng)用。在使用OpenCV的攝像機(jī)標(biāo)定模塊已經(jīng)為用戶設(shè)計(jì)了實(shí)用性較強(qiáng)的接口,并且能夠支持Windows界面的操作平臺(tái),使得這一技術(shù)的操作更加簡(jiǎn)便。這一技術(shù)本身操作簡(jiǎn)便,對(duì)于編程人員和檢驗(yàn)人員個(gè)人技能素質(zhì)要求并不高,視覺(jué)技術(shù)系統(tǒng)研發(fā)人員可以利用簡(jiǎn)便的操作來(lái)檢驗(yàn)其設(shè)想是否能夠?qū)崿F(xiàn),這就使得現(xiàn)代計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠形成更好的協(xié)作研發(fā)關(guān)系,進(jìn)一步提升技術(shù)研究效率。目前已知OpenCV編程系統(tǒng)在航空航天定位、衛(wèi)星地圖繪制、工廠大規(guī)模生產(chǎn)視覺(jué)檢測(cè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用,同時(shí)對(duì)于無(wú)人飛行器的視覺(jué)捕捉技術(shù)也有極大的幫助。最為重要的是OpenCV編程語(yǔ)言的兼容性較強(qiáng),編程人員可以根據(jù)自己的意愿對(duì)源代碼進(jìn)行披露,并且國(guó)內(nèi)也已經(jīng)形成了規(guī)模較大的交流社區(qū),給更多同行業(yè)者提供答疑解惑的場(chǎng)所,進(jìn)一步擴(kuò)大了OpenCV的應(yīng)用范圍。
3 基于OpenCV的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)
3.1 基于OpenCV下的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)技術(shù)
在常規(guī)運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)技術(shù)下,均是直接通過(guò)圖像背景和運(yùn)動(dòng)物體的區(qū)分來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的捕捉。而基于OpenCV下的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)技術(shù)則不僅能夠針對(duì)于圖像背景的分離實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的觀察,還可通過(guò)物體本身特定的信息來(lái)進(jìn)行檢測(cè),主要包括形狀、輪廓以及顏色等。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)在復(fù)雜的背景當(dāng)中將特定的運(yùn)動(dòng)物體完整抽離出來(lái)。其基本流程包括:首先,對(duì)影像數(shù)據(jù)當(dāng)中某一時(shí)間點(diǎn)的圖像進(jìn)行捕捉,然后對(duì)這一視頻圖像的格式進(jìn)行轉(zhuǎn)化;其次,對(duì)轉(zhuǎn)化格式后的視頻圖像進(jìn)行早期處理,并將運(yùn)動(dòng)物體和復(fù)雜的背景區(qū)分開(kāi),降低周圍各環(huán)境因素對(duì)運(yùn)動(dòng)物體主體圖像的影響;第三,根據(jù)完成提取后的運(yùn)動(dòng)物體圖像進(jìn)行辨識(shí),然后再?gòu)囊曨l當(dāng)中捕捉擁有相同特征的物體,并對(duì)該物體進(jìn)行跟蹤識(shí)別。而這一過(guò)程的實(shí)質(zhì)則在于先利用圖像捕捉技術(shù)對(duì)畫(huà)面進(jìn)行截取,然后同時(shí)利用背景差分法和幀間差分法對(duì)圖像進(jìn)行分割,逐幀地將運(yùn)動(dòng)物體完成提取出來(lái),以供計(jì)算機(jī)進(jìn)行視覺(jué)跟蹤處理。
3.2 基于OpenCV的圖像預(yù)處理技術(shù)
一般情況下,計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理技術(shù)應(yīng)用的環(huán)境情況較為復(fù)雜,大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境當(dāng)中均有光照的變化,并且部分計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理設(shè)備還需要在露天環(huán)境下進(jìn)行工作,此時(shí)周圍環(huán)境中的風(fēng)、溫度、光照、氣候以及運(yùn)動(dòng)物體數(shù)量等對(duì)視頻圖像的采集均有著極大的影響。環(huán)境因素會(huì)使圖像采集的質(zhì)量大幅度降低,同時(shí)圖像當(dāng)中的噪點(diǎn)問(wèn)題也難以避免,而噪點(diǎn)是視覺(jué)捕捉和圖像處理當(dāng)中最大的影響因素。因此,在基于OpenCV下的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在捕捉視頻圖像之后先對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,然后再由系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行分離、檢測(cè)和跟蹤。一般的預(yù)處理過(guò)程主要包括平滑度濾波、圖像填充、背景實(shí)時(shí)更新等。
1)圖像的平滑度濾波預(yù)處理技術(shù)
由于在實(shí)際計(jì)算機(jī)視覺(jué)捕捉過(guò)程中圖像噪點(diǎn)是難以避免的問(wèn)題,以此在對(duì)圖像中運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行檢測(cè)前,應(yīng)該相對(duì)這些噪點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理,降低環(huán)境噪聲對(duì)圖像的影響。圖像的平滑度濾波處理共分為兩種方式,分別為線性和非線性。其中線性處理方式就是通過(guò)計(jì)算機(jī)處理設(shè)備的簡(jiǎn)單運(yùn)算,對(duì)圖像當(dāng)中的噪點(diǎn)進(jìn)行直接清除,但這一技術(shù)使用后會(huì)造成截獲圖像模糊不清的情況,因此僅對(duì)噪點(diǎn)較少的圖像采用該處理方式;非線性濾波處理則是利用復(fù)雜的圖像處理運(yùn)算,將截獲圖像當(dāng)中的噪點(diǎn)無(wú)限縮小,使其不對(duì)圖像整體造成影響,并且可以有效保證圖像的局部調(diào)整,但這種處理方式在運(yùn)算時(shí)速度沒(méi)有線性濾波處理快,因此需應(yīng)用在噪點(diǎn)較多,圖像信息較復(fù)雜的處理當(dāng)中。
2)圖像的填充預(yù)處理技術(shù)
這一處理技術(shù)在使用過(guò)程中運(yùn)算速度較慢,主要是由于其需要對(duì)逐幀的圖像均進(jìn)行處理,也包括兩種處理方式,分別為邊緣填充和腐蝕膨脹處理。其中邊緣填充處理主要指的是在確定運(yùn)動(dòng)物體之后,利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自身的邊緣檢測(cè)處理技術(shù),對(duì)物體的輪廓進(jìn)行辨識(shí),并利用形態(tài)學(xué)上的漫水填充方式對(duì)運(yùn)動(dòng)物體周圍的噪點(diǎn)進(jìn)行顏色填充,減小其對(duì)畫(huà)面整體元素的影響。而腐蝕膨脹處理與邊緣填充處理原理相類似,但這種處理技術(shù)主要是針對(duì)于噪點(diǎn)進(jìn)行腐蝕和膨脹,使其在畫(huà)面當(dāng)中所占比例擴(kuò)大,但對(duì)運(yùn)動(dòng)物體本身不造成影響,這使運(yùn)動(dòng)物體和噪點(diǎn)之間的差異就會(huì)更加明顯,就可以將噪點(diǎn)的影響降到最低,但這種處理方法的效果和攝像機(jī)本身的性能、質(zhì)量等有著密切的關(guān)聯(lián)。
3)背景的實(shí)時(shí)更新預(yù)處理技術(shù)
在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)物體和背景分離過(guò)程中,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要對(duì)圖像上的背景元素進(jìn)行辨識(shí),并對(duì)其開(kāi)展初始化處理,這樣就能夠?yàn)楹笃趯?shí)時(shí)背景圖像的差異進(jìn)行凸顯,以增加前景圖像的效果,降低噪點(diǎn)對(duì)圖像的影響。在運(yùn)用這一技術(shù)時(shí),首先要先對(duì)第一幀的圖像進(jìn)行確定,并將第一幀圖像當(dāng)中的背景圖像元素進(jìn)行辨識(shí),然后在后期圖像更新和運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)過(guò)程中對(duì)背景進(jìn)行實(shí)時(shí)更新處理。在更新的過(guò)程中其流程主要包括:首先,系統(tǒng)要對(duì)所讀取的畫(huà)面進(jìn)行有效的判斷,了解該圖像是否為第一幀;其次,將Opencv處理的圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閱瓮ǖ阑叶戎?;第三,?duì)轉(zhuǎn)變后的圖像進(jìn)行高斯平滑度濾波處理,將圖像當(dāng)中的噪點(diǎn)進(jìn)行去除;第四,采用形態(tài)學(xué)噪點(diǎn)填充技術(shù)對(duì)圖像當(dāng)中的噪點(diǎn)進(jìn)行二次處理,以獲得所需要更新的背景圖像。
3.3 前景運(yùn)動(dòng)物體的提取技術(shù)
在計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)物體的檢測(cè)時(shí),只有有效保障檢測(cè)流程的準(zhǔn)確度,才能夠有效保障對(duì)前景運(yùn)動(dòng)物體的跟蹤效果。其主要分為兩大步驟,其一是對(duì)二值化后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分割處理;其二是在圖像分析前對(duì)其進(jìn)行充分的填充處理,保證前景圖數(shù)據(jù)的完整性。同時(shí),在前景圖像提取的過(guò)程中也分為多個(gè)步驟,其包括:首先,對(duì)所提出的前景圖像和背景圖像進(jìn)行差分處理;其次,將差分處理后的圖像二值化處理;第三,對(duì)背景當(dāng)中前景物體的輪廓或邊緣進(jìn)行辨識(shí),根據(jù)前景圖像的輪廓對(duì)其進(jìn)行填充。由于在實(shí)際操作過(guò)程中,攝像頭所處環(huán)境的變化較大,并且會(huì)在不同場(chǎng)所內(nèi)的不同角度捕捉畫(huà)面,因此就需要在前景圖像提取時(shí)有效提高背景圖像實(shí)時(shí)更新的效果。
利用閥值二值化的分割方式能夠有效將前景圖像和背景圖像分離開(kāi),從而使目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體能夠呈現(xiàn)獨(dú)立化,并且閥值分割方式開(kāi)展前要相對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行確定,判斷其是否位于灰度值的范圍內(nèi)。而將該圖像的像素灰度和閥值進(jìn)行對(duì)比后會(huì)出現(xiàn)兩種結(jié)果,分別是灰度值低于或高于閥值。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,有效確定圖像的分割閥值T,就能夠降低環(huán)境當(dāng)中光照因素對(duì)圖像質(zhì)量的影響。
4 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)當(dāng)中的三維重建技術(shù)
1)三維重建的視覺(jué)系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在對(duì)圖像進(jìn)行捕捉時(shí)可以視為是對(duì)大量的圖像信息進(jìn)行處理,從攝像機(jī)的視覺(jué)角度出發(fā),其所輸入的圖像一般為二維屬性,但輸出的信息確是三維數(shù)據(jù),而這種三維空間數(shù)據(jù)能夠提升對(duì)運(yùn)動(dòng)物體所處空間位置、距離等描述的準(zhǔn)確性。在三維重建視覺(jué)系統(tǒng)工作過(guò)程中,其相對(duì)基本的圖像數(shù)據(jù)框架進(jìn)行確定,然后利用一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)建立2.5D圖像數(shù)據(jù),即以此點(diǎn)為視角能夠觀察到的圖像數(shù)據(jù),再將2.5D圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行整合從而建立三維圖像。
2)雙目視覺(jué)系統(tǒng)
當(dāng)人體利用雙眼在不同角度、同一時(shí)間內(nèi)觀察同一個(gè)物體時(shí),就可以利用算法來(lái)測(cè)量該物體和人體之間的距離,而這種方法也被稱為雙目立體感,其應(yīng)用的原理主要是人體視覺(jué)差所帶來(lái)的影響。同時(shí)利用兩臺(tái)攝像機(jī)對(duì)同一圖像從不同角度進(jìn)行觀察,就能夠獲得人體雙目觀察后的效果,因此這一三維重建技術(shù)也被稱為“雙目視覺(jué)系統(tǒng)”。兩臺(tái)不同的攝像機(jī)即可代表人體雙眼,其對(duì)圖像進(jìn)行逐幀捕獲,但由于角度不同和環(huán)境影響因素的差異,因此造成了圖像差異,必須對(duì)其捕捉的圖像進(jìn)行預(yù)處理。
3)三維重構(gòu)算法
在計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)中對(duì)于視頻流的采集主要依靠的是彩色攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)、紅外接收攝像頭等設(shè)備。還可以利用微軟所提供的Kinect設(shè)備,在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)前能夠?qū)UI進(jìn)行初始化處理,將系統(tǒng)內(nèi)函數(shù)的參數(shù)設(shè)定為用戶信息深度圖、彩圖、骨骼追蹤圖等數(shù)據(jù)。在使用Kinect設(shè)備對(duì)視頻流進(jìn)行打開(kāi)時(shí),其可以遵循三個(gè)步驟,其一是彩色和深度數(shù)據(jù)的處理;其二是根據(jù)數(shù)據(jù)的索引添加顏色信息,并將其引入到深度圖數(shù)據(jù)當(dāng)中;其三是骨骼追蹤數(shù)據(jù)。
5 結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)視覺(jué)捕捉技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用當(dāng)中較為先進(jìn)的內(nèi)容,其應(yīng)用范圍較廣,對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體的捕捉準(zhǔn)確度較高,能夠有效推進(jìn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 張???基于Opencv的人手識(shí)別與跟蹤定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D].昆明: 云南大學(xué),2013.
篇2
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)作為一種新興的技術(shù),其被廣泛應(yīng)用在軍事、醫(yī)學(xué)、工業(yè)以及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域[1]。一般而言,計(jì)算機(jī)及視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)前、生產(chǎn)中以及生產(chǎn)后等各個(gè)環(huán)節(jié),其主要就是鑒別植物種類,分級(jí)和檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。計(jì)算機(jī)視覺(jué)相較于人類視覺(jué)而言,其具有更多的優(yōu)點(diǎn),能夠有效提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)率,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理的智能化和自動(dòng)化,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
一、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)概述
計(jì)算機(jī)視覺(jué)主要是指利用計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行分析,從而控制某種動(dòng)作或者獲取某描述景物的數(shù)據(jù),是人工智能與模式識(shí)別的重要領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)視覺(jué)興起于20世紀(jì)70年代,其涉及的學(xué)科范圍較為廣泛,包括視覺(jué)學(xué)、CCD技術(shù)、自動(dòng)化、人工智能、模式識(shí)別、數(shù)字圖像處理以及計(jì)算機(jī)等。就目前而言,計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)主要以圖像處理技術(shù)為核心,是通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)模擬人眼,并利用光譜對(duì)作物進(jìn)行近距離拍攝,運(yùn)用數(shù)字圖像處理以及人工智能等技術(shù),對(duì)圖像信息進(jìn)行分析和研究。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)主要步驟包括采集圖像、分割圖像、預(yù)處理、特征提取、處理和分析提取的特征等[2]。
二、農(nóng)業(yè)機(jī)械中計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用分析
一般而言,農(nóng)業(yè)機(jī)械中計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:一是田間作業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用;二是農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械中的應(yīng)用;三是農(nóng)產(chǎn)品分選機(jī)械中的應(yīng)用。
(一)田間作業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用
在田間作業(yè)機(jī)械中,計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用較晚。近年來(lái),由于環(huán)境保護(hù)政策的提出,在農(nóng)田作業(yè)的播種、植保以及施肥機(jī)械中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在田間作業(yè)的過(guò)程中應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)時(shí),主要應(yīng)用在苗木嫁接、田間鋤草、農(nóng)藥噴灑、施肥以及播種等方面[3]。為了有效識(shí)別雜草,對(duì)除草劑進(jìn)行精確噴灑,相關(guān)研究人員分析了美國(guó)中西部地區(qū)常見(jiàn)的大豆、玉米以及雜草二值圖像的形態(tài)學(xué)特征,發(fā)現(xiàn)植物長(zhǎng)出后14~23天內(nèi)能夠有效區(qū)別雙子葉和單子葉的效果,準(zhǔn)確率最高達(dá)到90%。在1998年開(kāi)發(fā)出Detectspary除草劑噴灑器,其能夠有效識(shí)別雜草,在休耕季節(jié)時(shí),其相較于播撒而言,能夠減少19%~60%的除草劑用量。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,農(nóng)藥的粗放式噴灑是污染嚴(yán)重,效率低下的環(huán)節(jié),為了有效改變這種現(xiàn)狀,Giler D.K.等研制出能夠精量噴霧成行作物的裝置。該系統(tǒng)主要是利用機(jī)器視覺(jué)導(dǎo)向系統(tǒng),使噴頭能夠與每行作物上方進(jìn)行對(duì)準(zhǔn),并結(jié)合作物的寬度,對(duì)噴頭進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),確保作物的寬度與霧滴分布寬度具有一致性,從而有效節(jié)省農(nóng)藥。一般而言,該系統(tǒng)能夠促使藥量減少66%,提高霧滴沉降效率和施藥效率,減少農(nóng)藥對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響。
(二)農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械中的應(yīng)用
隨著信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在農(nóng)產(chǎn)品加工的自動(dòng)化中。如Jia P等提出了圖像處理算法,該算法主要是以鲇魚(yú)水平方向與主軸的形心位置和夾角為依據(jù),檢測(cè)鲇魚(yú)的方位以及背鰭、腹鰭、頭、尾的位置,從而確定最佳的下刀位置。此外,我國(guó)的黃星奕等人在研究胚芽米的生產(chǎn)過(guò)程時(shí),在不經(jīng)過(guò)染色的情況下,對(duì)胚芽米的顏色特性等進(jìn)行分析,得出胚芽米顏色特征的參數(shù)為飽和度S。同時(shí)利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng),自動(dòng)無(wú)損檢測(cè)胚芽精米的留胚率,其結(jié)果與人工評(píng)定的結(jié)果大體一致。
(三)農(nóng)產(chǎn)品分選機(jī)械中的應(yīng)用
在分級(jí)和鑒定農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)時(shí),可以利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。一般計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)不需對(duì)測(cè)定對(duì)象進(jìn)行接觸,可以直接利用農(nóng)產(chǎn)品的表面圖像,分級(jí)和評(píng)估其質(zhì)量,其具有標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、識(shí)別率高一級(jí)效率高等優(yōu)勢(shì)。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品時(shí),主要集中在谷物、蔬菜以及水果等方面。Chtioui Y等人提出了結(jié)合Rough sets理論,利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)蠶豆品質(zhì)的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。該理論通過(guò)不同的離散方法對(duì)石頭、異類蠶豆、過(guò)小、破損以及合格等進(jìn)行有效區(qū)分,并利用影色圖像,對(duì)其特征參數(shù)進(jìn)行分類,最終分類的結(jié)果相比于統(tǒng)計(jì)分類結(jié)果,兩者具有較好的一致性。
篇3
關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)視覺(jué);立體匹配;研究情況
中圖分類號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)07-0001-01
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展。將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于人類的視覺(jué)系統(tǒng),并輔助人們觀察到一些眼睛難以看到的東西,已經(jīng)逐漸成為一門大家所熱捧和追逐的技術(shù)。隨著人們對(duì)視覺(jué)傳感器技術(shù)越來(lái)越多的探索,人們也逐漸實(shí)現(xiàn)了古代時(shí)想擁有千里眼的夢(mèng)想。目前,人們已經(jīng)把視覺(jué)傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)良好的結(jié)合在一起,并把這些技術(shù)應(yīng)用到食品、建筑、醫(yī)藥、電子、航天航空等眾多領(lǐng)域當(dāng)中。而該項(xiàng)技術(shù)的快速發(fā)展,也幫助人們解決了一些日常工作當(dāng)中人類視覺(jué)存在盲區(qū)的問(wèn)題,保證了人們工作過(guò)程的安全。視覺(jué)技術(shù)與IT技術(shù)的完美結(jié)合使得人們的生活變得更加便利,讓人們親身體會(huì)到了IT技術(shù)給人們生活帶來(lái)的便捷。
1 雙目立體視覺(jué)概述
雙目立體視覺(jué)又稱雙目視覺(jué)技術(shù),是目前計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容。雙目立體視覺(jué)控制系統(tǒng)的組成因其采用的原理和應(yīng)用功能的不同,組成也都各不相同。
雙目立體視覺(jué)的實(shí)現(xiàn)原理是基于人眼的視網(wǎng)膜看物體的特性,從兩個(gè)不同的方向來(lái)觀看同一個(gè)物體的不同角度,從而實(shí)現(xiàn)清楚的了解到物體的圖像的目的。雙目立體視覺(jué)從不同的角度獲得物體的投影信息,并根據(jù)匹配的結(jié)果,獲取同一個(gè)物體不同偏差位置的信息。最后在依據(jù)三角測(cè)量技術(shù),根據(jù)已經(jīng)獲得的這些偏差信息從而獲得這些不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離信息,并最終獲得這些實(shí)際物體的具體坐標(biāo)位置信息。
視差測(cè)距技術(shù)告訴我們,要清楚的觀察到一個(gè)物體的全貌,需要兩個(gè)觀察物從不同的方向,或者固定一個(gè)觀察物,移動(dòng)另外一個(gè)觀察物的方式,以達(dá)到拍攝同一個(gè)物體的目的。根據(jù)同一個(gè)物體在兩個(gè)觀察物當(dāng)中的位置偏差,從而確定該物體的三維信息。一般來(lái)說(shuō),雙目立體視覺(jué)的組成包括:圖像獲取設(shè)備、圖像預(yù)處理設(shè)備、攝像機(jī)標(biāo)定設(shè)備、立體匹配設(shè)備、根據(jù)二維信息實(shí)現(xiàn)三維重構(gòu)設(shè)備等五個(gè)重要設(shè)備。
2 雙目立體視覺(jué)技術(shù)的原理
立體畫(huà)又可以稱之為三維立體畫(huà),是一種人們可以從三維立體圖中獲取二維平面圖信息的技術(shù)。三維立體圖表面看似毫無(wú)規(guī)則,但是假如通過(guò)一些特殊的技術(shù)或者通過(guò)合理的觀察手段和觀察設(shè)備,就可以看到一組秩序井然的美妙圖片。
三維立體圖是一組重復(fù)的二維圖片有序的堆積積累而成,因此可以呈現(xiàn)出立體效果。人體觀察物體的原理大致如下:當(dāng)人類通過(guò)左右眼觀察所在的空間平面的時(shí)候,這些平面圖都只是一些毫無(wú)秩序的圖片。而當(dāng)左右眼重新聚焦或者在觀察畫(huà)面的時(shí)候呈現(xiàn)一定的層次感,則人類的左右眼觀察到的一組重復(fù)案在經(jīng)過(guò)人體識(shí)別以后,這些畫(huà)面之間將存在一定的距離差異,從而在腦中生成立體感。
雙目立體視覺(jué)技術(shù)正是基于以上的原理,從兩個(gè)不同的方向去觀察物體,并獲得目標(biāo)圖像的信息,并經(jīng)過(guò)一定的處理獲得三維重建的物體立體信息的技術(shù)。
雙目立體視覺(jué)在計(jì)算機(jī)技術(shù)中實(shí)現(xiàn)三維重建的大致流程
如下。
1)攝像機(jī)定位,并通過(guò)單片機(jī)計(jì)算得到要獲取圖像信息需要的外部的參數(shù)的大概值,并根據(jù)這些參數(shù)值設(shè)定攝像機(jī)。
2)用設(shè)定參數(shù)的攝像機(jī)拍攝目標(biāo)場(chǎng)景的畫(huà)面,并采集這些畫(huà)面的二維圖的信息。
3)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙目匹配,并判定采集畫(huà)面中的二維圖像中的不同點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
4)在第三步中若得到兩組二維圖像的關(guān)系是稠密的時(shí)候,則生成三維視差圖。如果不是則進(jìn)一步采集圖片信息。
5)根據(jù)得到的視差圖最終實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的三維圖形的重建。
3 雙目立體匹配技術(shù)的研究難點(diǎn)和未來(lái)的發(fā)展方向
盡管目前有很多學(xué)者都投身到雙目立體匹配技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)當(dāng)中,直至目前為止也解決了很多關(guān)于視覺(jué)理論當(dāng)中存在的很多缺陷問(wèn)題。但是視覺(jué)問(wèn)題是一個(gè)復(fù)雜且難以解決的問(wèn)題,特別是在雙目立體匹配問(wèn)題方面更是困難重重。立體匹配技術(shù)的難點(diǎn)已經(jīng)成為限制將雙目技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)中的重要瓶頸。
立體匹配的主要手段就是找到計(jì)算機(jī)采集到兩幅和多副圖片的中像素的對(duì)應(yīng)關(guān)系,然后根據(jù)這些像素關(guān)系判定并生成三維重建圖。但是二維圖像的匹配存在層層困難,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1)由于視角的問(wèn)題或者觀察物體存在遮擋問(wèn)題,導(dǎo)致采集回來(lái)的圖片信息存在盲點(diǎn),這樣子更難找到圖片的匹配區(qū)域。
2)場(chǎng)景中的一些深度不連續(xù)的區(qū)域大都處在場(chǎng)景當(dāng)中的邊界位置,這些位置容易出現(xiàn)像素不高,邊界不清晰等問(wèn)題,這些問(wèn)題也給圖像匹配帶了很多困擾。
3)場(chǎng)景當(dāng)中的低紋理的圖片匹配特征和匹配關(guān)系較少,而且該位置的每個(gè)像素點(diǎn)極為相似。假如只是通過(guò)簡(jiǎn)單的像素相似性檢測(cè)的話,會(huì)檢測(cè)到很多匹配結(jié)果,而這些匹配結(jié)果當(dāng)中有一大部分是錯(cuò)誤的。這樣子的結(jié)果勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致最終的圖像匹配正確率極為低下。
從以上的分析,我們可以看出立體匹配技術(shù)存在很多技術(shù)上的難點(diǎn),這些都在很大程度上限制雙目立體匹配技術(shù)在計(jì)算機(jī)當(dāng)中的應(yīng)用發(fā)展。如何才能設(shè)計(jì)出有效、準(zhǔn)確、快速、通用性強(qiáng)的立體匹配算法將會(huì)是以后雙目立體匹配計(jì)算發(fā)展的重要方向。也只有通過(guò)設(shè)計(jì)出一套行之有效的立體匹配算法才能使得雙目立體匹配技術(shù)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)當(dāng)中得到廣泛的應(yīng)用。
4 結(jié)束語(yǔ)
人們通過(guò)眼睛可以感受到外界事物的存在,可以清楚的了解到事物的立體信息,分辨出觀察物的廣度和深度,以及物體的遠(yuǎn)近。因此人類視覺(jué)感知系統(tǒng)就是一個(gè)雙目的立體感知系統(tǒng)。本文講述的計(jì)算機(jī)中的雙目立體匹配技術(shù)正是基于人眼視覺(jué)觀察物體的原理,通過(guò)雙目立體視覺(jué)原理,對(duì)計(jì)算機(jī)采集獲得兩幅二維圖像的信息進(jìn)行分析,并結(jié)合計(jì)算機(jī)的分析,最終獲得同人類眼睛一樣觀察到物體三維表面信息的目的。雙目立體匹配技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的完美結(jié)合幫助人們可以更加輕易的獲得物體的信息。希望在不久的將來(lái),可以將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于人類的視網(wǎng)膜當(dāng)中,以幫助一些視網(wǎng)膜存在問(wèn)題的人們,讓他們重新感受到光明,感受世間的溫暖。
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篇4
【關(guān)鍵詞】 計(jì)算機(jī)視覺(jué) 四輪定位 相機(jī)標(biāo)定 仿射變換 透視投影 畸變系數(shù)
Wheel Alignment Based On Computer Vision Without Pushing Car Technique Research
WangQiu1,ZhouYue1 Department of Automation, School of Shanghai Jiao Tong University,
He Jian-guo Company of Daheng Image)
Abstract:Wheel alignment technology based on computer vision which can get the parameters of the wheel quickly and efficiently, has good prospects. This paper researches alignment technology based on computer vision without pushing car. This paper gives a detailed mathematical model of the method, and we have done a field experiment test. The results show that the proposed model is correct and efficient. The method proposed is an innovation in the field of alignment technology.
Key words:computer vision,perspective projection,camera calibration,distortion coefficient,affine transformation, wheel alignment
一、引言
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,越來(lái)越多的汽車進(jìn)入千家萬(wàn)戶,隨之對(duì)汽車的維護(hù)需求也日益膨脹,而作為車輛維護(hù)的必要設(shè)備―四輪定位系統(tǒng),本文提出的方法標(biāo)定方法簡(jiǎn)單,并且采用無(wú)推車的技術(shù)讓操作更加方便。
二、模型分析
本文采用單標(biāo)定板標(biāo)定兩個(gè)相機(jī)的方式,該方式可以降低傳統(tǒng)的標(biāo)定方法帶來(lái)的標(biāo)定誤差,高精度的還原兩攝像機(jī)的位姿關(guān)系,在定位階段,不需要操作者去推車獲取車輪的各項(xiàng)參數(shù),本文提出的方法可以直接提取車輪姿態(tài)計(jì)算出定位參數(shù)。
2.1 圓心提取
空間圓成像后通常呈現(xiàn)為橢圓的圖像,而橢圓的中心并不是空間圓心所對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn),圖1顯示了空間圓經(jīng)過(guò)透視投影變換后其中心點(diǎn)的變化。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,Heikkil■已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了研究,并建立空間圓心在相機(jī)成像平面上的畸變誤差模型[1]。
2.2 相機(jī)標(biāo)定
本文是采用標(biāo)定板標(biāo)定板上有很多圓點(diǎn),如圖2,圖樣左上角有一個(gè)三角定位點(diǎn),用于確定標(biāo)定板的x,y,z軸方向。
平面靶標(biāo)上的圓點(diǎn)中心記為W=[x,y,z]T,其圖像坐標(biāo)為m=[u,v]T,對(duì)應(yīng)的齊次分別坐標(biāo)為W'=[x,y,z,1]T, m'=[u,v,1]T。由攝像機(jī)的成像模型,空間點(diǎn)W'與m'之間的關(guān)系如下:
sm'=A[R t]W' (1)
式(1)中,s為尺度因子,R為標(biāo)定板相對(duì)于相機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)矩陣,t為標(biāo)定板相對(duì)于相機(jī)的平移向量,A為攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)矩陣,A定義如下:
A=a■ r u■0 a■v■0 0 1
其中,(u0,v0)為圖像平面主點(diǎn)坐標(biāo),ax,ay為圖像坐標(biāo)軸的尺度因子,r是圖像坐標(biāo)軸的不垂直度。在二維平面靶標(biāo)中,通常我們認(rèn)為靶標(biāo)上的點(diǎn)的z為0,即設(shè)定標(biāo)定板平面為世界坐標(biāo)軸的xoy平面。在圖二中我們?cè)O(shè)定世界坐標(biāo)系的x軸向右,y軸向下,z軸垂直紙面向里。我們把矩陣R的每一列用ri(i=1,2,3)表示,則式(1)表述如下:
suv1=A[r1 r2 r3 t]xy01=A[r1 r2 t]xy1 (2)
令H=kA[r1 r2 t]為一個(gè)3行3列的方陣,r1,r2 為圖像坐標(biāo)軸的方向矢量,k為常數(shù),記H=[h1 h2 h3],則
[h1 h2 h3]= kA[r1 r2 t] (3)
由于t不會(huì)位于r1,r2構(gòu)成的平面上,且r1,r2正交,則det[H]≠0。H的計(jì)算是使圖像坐標(biāo)pi與(1)式計(jì)算的mi'方差最小的過(guò)程,定義目標(biāo)函數(shù):
F(H)=min∑■■pi-mi'(n為點(diǎn)數(shù))
令■=0,即可求出H。求出H后,由R的正交性(r1Tr2=0, r1Tr1=r2Tr2)可得方程:
h1TA-TA-1h2=0h1TA-TA-1h1=h2TA-TA-1h2 (4)
令
B=A-TA-1=B■ B■ B■B■ B■ B■B■ B■ B■
經(jīng)計(jì)算上述矩陣后,得知B為對(duì)稱矩陣。則令:
b=[B11,B12,B22,B13,B23,B33]T
設(shè)H中第i列向量為hi=[h1i,h2i,h3i]T,因此有
hiTBhj=Vijb
其中
Vij=[h1ih1j,h1ih2j+ h2ih1j,h2ih2j,h3ih1j+ h1ih3j,h3ih2j+ h2ih3j,h3ih3j]
即可將等式(4)改寫(xiě)為以下齊次方程
v12T(v11-v12)Tb=0 (5)
如果將平面靶標(biāo)移動(dòng)n個(gè)不同的位置,拍攝n幅圖像,可以得到n個(gè)(5),將這n個(gè)方程組合起來(lái),可得:
Vb=0
其中V為一2n行6列的矩陣,對(duì)V進(jìn)行奇異值分解求出b,求出b后,利用Cholesky矩陣分解算法求出A-1,即可求出攝像機(jī)內(nèi)參矩陣A,得到A后可根據(jù)(3)式求出攝像機(jī)外參:
r1=■ r2=■ r3=r1×r2 t=■
該系統(tǒng)中我們采用了兩個(gè)相機(jī),通過(guò)以上求解可以得到左右相機(jī)外參分別為Rl,tl以及Rr,tr,對(duì)于兩相機(jī)公共視場(chǎng)中的任意一三維點(diǎn)xw,在左右相機(jī)中成像點(diǎn)坐標(biāo)為xl,xr則:
xl=Rlxw+Tl,xr=Rrxw+Tr
兩式消掉xw,得到xr=RlRr-1xl+Tr- RlRr-1Tl,因此可得兩攝像機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系如下:
R= RlRr-1,T= Tr-RlRr-1Tl
令Hr2l=R T0 1,該矩陣在2.4節(jié)中需要用到。
2.3 參數(shù)獲取
根據(jù)已知參數(shù),我們可以的到空間圓方程,將空間圓的方程表述如下:
MTCM=0
其中M=[x,y,1]為空間平面圓上的點(diǎn)(z=0)。C為圓的系數(shù)矩陣,矩陣各項(xiàng)參數(shù)已知。
經(jīng)過(guò)相機(jī)成像以后,在圖像平面上一般呈橢圓形狀,其方程表述為:
mTQm=0 (6)
其中m=[x,y,1]為成像平面橢圓上任意一點(diǎn)。Q為橢圓的系數(shù)矩陣,矩陣各項(xiàng)參數(shù)已知。
M與m存在一邊換矩陣H,即:
sm=HM (7)
其中s為縮放因子,H為待求矩陣。
將(7)帶入(6),可得:
C=HTQH (8)
從上式即可求出H矩陣。確定H矩陣之后,已知A,即可求得r1,r2,r3,t。我們就可以得到車輪中心點(diǎn)在攝像機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)C(x,y,z)以及車輪法向量在相機(jī)坐標(biāo)系下的表示V(Vx,Vy,Vz)。
2.4 仿射變換
變換后的的中心點(diǎn)記為Cr2l,變換后的法向量記為Vr2l,變換等式表述如下:
Vr2l=HV
Cr2l=HC
2.5 獲取結(jié)果
經(jīng)過(guò)上述仿射變換之后,我們可以得到四個(gè)輪胎在左相機(jī)下的各項(xiàng)參數(shù),根據(jù)四個(gè)車輪中心點(diǎn),我們可以用LM算法擬合車身平面,求出車身法向量P(Px,Py,Pz)再結(jié)合四個(gè)車輪法向向量V,我們即可得到車輪的各項(xiàng)參數(shù)。
三、實(shí)驗(yàn)
3.1 相機(jī)標(biāo)定
實(shí)驗(yàn)用大恒MER-130-30UM工業(yè)相機(jī),采用日本Computar 1614-MP2工業(yè)鏡頭,照明為普通的直流燈管。經(jīng)過(guò)雙相機(jī)的標(biāo)定,標(biāo)定出左相機(jī)參數(shù)Al,右相機(jī)參數(shù)Ar,左右相機(jī)的相對(duì)變換矩陣Hr2l,將Hr2l轉(zhuǎn)化為位姿P的形式,其中前三個(gè)分量為右相機(jī)相對(duì)左相機(jī)的平移分量(單位為米),后三個(gè)分量為右相機(jī)相對(duì)做相機(jī)的旋轉(zhuǎn)分量(單位為角度)。Al,Ar,Hr2l,P值如下:
■
■
■
P=[2.33575,-0.00635,0.0793,3.08728,-58.1271,
1.15163]
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
后輪效果圖如圖3所示,相機(jī)拍攝的前輪效果圖如圖4所示,處理后的效果分別如圖5,圖6所示。
上圖車輪紅色區(qū)域即為提取的成像的橢圓輪廓,上面的三色軸即為根據(jù)測(cè)量的圓的三維姿態(tài),從右圖可以明顯看出由于透視畸變帶來(lái)的中心點(diǎn)偏差。
從表1中可以看出,本文方法測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值以及杰奔四輪定位儀測(cè)量結(jié)果基本一致,證明了該方法的正確性和有效性。
3.3 誤差分析
從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性相對(duì)于杰奔的稍差,分析其原因,主要是相機(jī)在提取車輪外圈橢圓的算法的穩(wěn)定性導(dǎo)致的,所以在使用該論文提出的方法的時(shí)候必須要保證算法能穩(wěn)定提取圖像中的橢圓邊緣。
篇5
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);視覺(jué)檢測(cè)技術(shù);原理;應(yīng)用
中圖分類號(hào):TP391.41
受到CIMS的推動(dòng)和影響,諸多企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)逐步趨向于個(gè)性化以及自動(dòng)化,這種大的發(fā)展趨勢(shì)間接的對(duì)我國(guó)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)提出了更高的要求,計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展面臨著更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。就現(xiàn)階段分析來(lái)看,計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)技術(shù)在現(xiàn)代諸多企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著柔性制造系統(tǒng)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,驅(qū)動(dòng)圖像處理軟件、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的日趨成熟,檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏性、智能化特點(diǎn)愈發(fā)受到人們的關(guān)注,在這種大的發(fā)展趨勢(shì)之下,計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)得到了較快的發(fā)展?;谟?jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、工況監(jiān)視等諸多環(huán)境之中。
1 關(guān)于對(duì)視覺(jué)技術(shù)的相關(guān)研究
1.1 基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的原理分析和探究
圖像技術(shù)主要指的就是通過(guò)各種途徑所實(shí)現(xiàn)的對(duì)圖像的獲取以及進(jìn)一步的深入加工和處理技術(shù)。根據(jù)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的抽象程度以及對(duì)圖像處理方式的不同,可以大致將圖像的處理和加工技術(shù)劃分為三個(gè)最主要的層次,這三個(gè)層次分別是圖像的加工處理、圖像的分析以及對(duì)于圖像的理解。將這三個(gè)層次進(jìn)行進(jìn)一步的結(jié)合,便是圖像工程。計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)是一門新興的計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù),該技術(shù)建立在對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究的基礎(chǔ)之上,吸收和借鑒相關(guān)的研究成果,借助于傳感器來(lái)實(shí)施三維測(cè)量,進(jìn)而有效獲得被測(cè)物體的空間具置信息,故而可以很好的滿足當(dāng)代制造業(yè)的發(fā)展需求。區(qū)別于一般的圖像處理系統(tǒng),計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)信息更為精準(zhǔn)和迅速,其環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)。
基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)注重計(jì)算理論的輔導(dǎo)作用,以應(yīng)用為目標(biāo)進(jìn)行視覺(jué)技術(shù)分析。自上世紀(jì)七十年代以來(lái),我國(guó)關(guān)于對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的研究又取得了顯著的進(jìn)步,并且逐步邁入更為實(shí)質(zhì)性的研究階段,在該階段中,逐步開(kāi)始從通過(guò)從多個(gè)角度(諸如光學(xué)角度、生理學(xué)角度以及投影射影角度等等)對(duì)其成像問(wèn)題加以分析。以Marr為代表的專家更是建立了一些一般性的視覺(jué)性處理模型來(lái)輔助該技術(shù)的研究。
1.2 視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)中傳感器的作用
在計(jì)算機(jī)的控制下配有相關(guān)的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng),在該視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)中,主要有三個(gè)主要方面的主要作用:第一,對(duì)于視覺(jué)傳感器模型的分析以及確定;第二,進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)分散與整理的相關(guān)工作;第三,CAD模型的建立。傳感器的主要作用就是對(duì)測(cè)量棒材的多個(gè)截面進(jìn)行分析,將所收集得到的數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像采集卡采集后,傳到相關(guān)的圖像處理系統(tǒng)中,進(jìn)而進(jìn)一步輔助準(zhǔn)確的模型的建立。
2 基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究分析
2.1 基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r研究
在研究的初步階段,相關(guān)技術(shù)人員借助于數(shù)字化的圖像處理技術(shù),主要就是為了進(jìn)一步提高所獲得的數(shù)字照片的清晰度和質(zhì)量要求,進(jìn)而更為精準(zhǔn)、科學(xué)、規(guī)范的對(duì)照片所提供的信息加以辨別,為航空衛(wèi)星圖片的讀取、識(shí)別和分類做準(zhǔn)備。在這一系列的視覺(jué)工作中,其中最為主要和常見(jiàn)的工作主要是包括分類、識(shí)別判讀以及三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。
基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)借助于對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù),將所獲得的被觀察物品的相關(guān)信息加以信號(hào)轉(zhuǎn)換,并傳遞給圖像處理系統(tǒng),圖像處理系統(tǒng)通過(guò)甄別和判斷不同照片像素的分布和亮度等訊息,將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成為數(shù)字化信號(hào),接下來(lái)由計(jì)算機(jī)的圖像系統(tǒng)抽出符合目標(biāo)特征的信號(hào)加以運(yùn)算,對(duì)下一步的設(shè)備動(dòng)作加以決定和執(zhí)行。
就現(xiàn)階段而言,我國(guó)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)系統(tǒng)在諸多領(lǐng)域均有所應(yīng)用,最為典型的領(lǐng)域諸如醫(yī)學(xué)的輔助診斷、機(jī)器人的感應(yīng)系統(tǒng)、智能化的人機(jī)接口等均是建立在該技術(shù)的基礎(chǔ)之上。借助于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)這一手段,可以有效提高對(duì)產(chǎn)品檢測(cè)的效率,提高精準(zhǔn)度,這種新型的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)相比較于傳統(tǒng)的人眼在流水線上的跟進(jìn),其具有顯著的優(yōu)越性,其獲取測(cè)量結(jié)構(gòu)迅速、檢測(cè)結(jié)果可以直接被觀察、可以進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別以及定位準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)性的特點(diǎn),這就很好的避免了由于人的一些主觀性因素所導(dǎo)致的誤差出現(xiàn)。
二十世紀(jì)以來(lái),基于生物特性的計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)得到了空前的發(fā)展,具體表現(xiàn)在人臉識(shí)別、生硬識(shí)別、指紋識(shí)別以及虹膜的識(shí)別中,形式日趨靈活和復(fù)雜多變。借助于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù),可以有效對(duì)用戶的身份進(jìn)行鑒定和識(shí)別、判定用戶的特殊信息等。除此之外,還可以將基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)識(shí)別技術(shù)逐步推廣到其他領(lǐng)域,如海關(guān)的安全檢查以及出口、入口的安全控制等領(lǐng)域。
2.2 基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用分析
2.2.1 數(shù)碼相機(jī)中所采用的圖像采集技術(shù)
視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是有效提高了生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度,本世紀(jì)以來(lái),數(shù)碼相機(jī)憑借其高分辨率,快速成像、顯像,功能豐富多變以及性價(jià)比較高的特定風(fēng)靡全球,逐步取代了傳統(tǒng)的照相機(jī),傳統(tǒng)的照相機(jī)主要采用的是CCD 攝像頭,其主要的核心及時(shí)采集卡,顯然這種采集系統(tǒng)已經(jīng)逐步落后于時(shí)展的腳步,現(xiàn)已逐步被淘汰。
2.2.2 微文字識(shí)別系統(tǒng)的相關(guān)研發(fā)和設(shè)計(jì)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,大規(guī)模集成電路得到了較快的進(jìn)步,基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的成本得到了極大的降低,基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的微文字識(shí)別系統(tǒng)的研發(fā)也被提到了日程中來(lái)。微文字識(shí)別系統(tǒng)的處理芯片大多是借助于數(shù)字信號(hào)處理芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的識(shí)別,進(jìn)而借助先進(jìn)的語(yǔ)音合成技術(shù)將朗讀變?yōu)榭赡堋4送?,為了便于使用,該系統(tǒng)的體積被盡可能的縮小,并且可根據(jù)美觀度和實(shí)用性等設(shè)計(jì)為各種形狀。
2.2.3 特殊用紙水印在線檢測(cè)系統(tǒng)
基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)可以在某一特定領(lǐng)域代替人的主觀判斷,諸如水印質(zhì)量的自動(dòng)檢測(cè)方面。區(qū)別于普通的工作人員,計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間工作,對(duì)于誤差范圍的控制可以通過(guò)設(shè)置等實(shí)現(xiàn),而且在計(jì)算機(jī)執(zhí)行任務(wù)期間,所受到的客觀和主觀因素相對(duì)較少,這就極大程度上避免了由于人的因素所導(dǎo)致的失誤性操作,進(jìn)而有效提高了工作效率以及檢測(cè)的精準(zhǔn)度。這一優(yōu)點(diǎn),在水印質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)定中具有十分重要的意義和作用,通過(guò)研發(fā)一定的程序和軟件,可以制定出一套操作性強(qiáng)、權(quán)威性較高的水印清晰度量化標(biāo)準(zhǔn)。
3 基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展展望
綜合分析來(lái)看,計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)已有大約四十年的歷史,作為一種新興的檢測(cè)技術(shù),該技術(shù)的顯著優(yōu)越性不言而喻,該檢測(cè)技術(shù)以其高精度、反應(yīng)靈敏迅速、智能化、自動(dòng)化等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域和行業(yè)之中,并取得了顯著的成,可以說(shuō),該技術(shù)具有十分廣闊的發(fā)展前景。但是,不可否認(rèn),基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)并不是十分的成熟,在其設(shè)計(jì)和研發(fā)過(guò)程中仍然存在著諸多不足,而且視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)設(shè)計(jì)到心理、生理等多方面知識(shí)的復(fù)雜性技術(shù),涉及領(lǐng)域眾多,更強(qiáng)大功能的實(shí)現(xiàn)需要人類知識(shí)的不斷拓展和延伸,因此,必須意識(shí)到該檢測(cè)技術(shù)發(fā)展道路上的困難和挑戰(zhàn)。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)于新技術(shù)的研發(fā)提出了更高的挑戰(zhàn),再者由于廣大人民群眾生活質(zhì)量的不斷提高,對(duì)于生活水平也有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解?;谟?jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)和進(jìn)步,無(wú)疑更好推動(dòng)了高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì),不斷滿足了人民群眾日益提高生活需求。由此來(lái)看,深入對(duì)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的研究和探究無(wú)疑具有十分重要的作用,筆者衷心希望,以上關(guān)于對(duì)我國(guó)基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)探究能夠被相關(guān)負(fù)責(zé)人合理的吸收和采納,進(jìn)而更好的推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展。
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篇6
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);數(shù)字技術(shù);視覺(jué)傳達(dá);創(chuàng)新應(yīng)用
現(xiàn)代科技不斷發(fā)展進(jìn)步,人們?cè)趯?shí)踐生活之中的行為方式、生活模式、思想意識(shí)有極大地改變。將多媒體技術(shù)融合應(yīng)用,突出計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,能夠給各行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步奠定良好條件。從視覺(jué)傳達(dá)這一新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際來(lái)看,將視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式結(jié)合,融合數(shù)字技術(shù)手段,還需要豐富理論基礎(chǔ)條件。由此一來(lái)人們?cè)趯?shí)踐生活之中,需要結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì),將技術(shù)手段改進(jìn)與優(yōu)化,將人們的知識(shí)水平提升,在理論、空間等各個(gè)方面,都能展現(xiàn)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,產(chǎn)業(yè)發(fā)展由此得到保障。
1計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)與視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)的發(fā)展情況
數(shù)字技術(shù)是新時(shí)展的產(chǎn)物,對(duì)人類現(xiàn)代社會(huì)產(chǎn)業(yè)更新與改革有關(guān)鍵作用。從視覺(jué)交流設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域來(lái)看,數(shù)字技術(shù)有自身的優(yōu)勢(shì),技術(shù)應(yīng)用價(jià)值也相對(duì)較高。視覺(jué)交流設(shè)計(jì)早期起源于西歐,在19世紀(jì)末年逐漸擴(kuò)大化,并擴(kuò)展到美國(guó)以及歐洲地區(qū)[1]。早期國(guó)外在設(shè)計(jì)研究階段,會(huì)注重科學(xué)創(chuàng)造性的思索,并探索抽象藝術(shù)的表現(xiàn)形式,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用,設(shè)計(jì)師的想象力、創(chuàng)新實(shí)踐能力提升,視覺(jué)藝術(shù)的發(fā)展范圍擴(kuò)大化。在視覺(jué)交流設(shè)計(jì)階段,將人類語(yǔ)言以及情感思想注入其中,賦予產(chǎn)業(yè)新的生命力。在視覺(jué)媒體設(shè)計(jì)階段,通過(guò)視覺(jué)符號(hào),進(jìn)行信息傳達(dá)以及情感傳遞,逐漸演變成現(xiàn)階段的視覺(jué)傳達(dá)專業(yè)。現(xiàn)如今科技手段不斷發(fā)展進(jìn)步,藝術(shù)創(chuàng)新發(fā)展過(guò)程中,獲得諸多的技術(shù)條件,藝術(shù)發(fā)展獲得推進(jìn)力。在視覺(jué)通信設(shè)計(jì)的過(guò)程中,最初是平面或靜態(tài)的傳遞方式,現(xiàn)如今是三維動(dòng)態(tài)傳遞的形式,將視覺(jué)通信媒體,從單個(gè)媒體,走向多媒體組合的形式,視覺(jué)傳達(dá)領(lǐng)域的發(fā)展由此得到保障。
2數(shù)字技術(shù)在視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)階段的實(shí)際應(yīng)用
現(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展,科技革新并拓展創(chuàng)新,數(shù)字化時(shí)代有發(fā)展變化,社會(huì)進(jìn)步與發(fā)展獲得有利條件。分析視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)與數(shù)字技術(shù)之間的緊密聯(lián)系,會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)快速發(fā)展,能夠給視覺(jué)傳達(dá)工作,提供更好的發(fā)展前景,視覺(jué)傳達(dá)最終實(shí)現(xiàn)多元化、創(chuàng)新性的發(fā)展目標(biāo),能夠給人們帶來(lái)不一樣的視覺(jué)沖擊,提升人們的觀賞體驗(yàn),藝術(shù)產(chǎn)品展現(xiàn)形式不同,并影響人們的感官變化以及審美品位,數(shù)字技術(shù)在視覺(jué)傳達(dá)期間的應(yīng)用,主要是以下幾個(gè)方面:
2.1數(shù)字化技術(shù)優(yōu)化視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)
視覺(jué)傳播觀念從最初的真實(shí)媒體,走向數(shù)字信息媒體的過(guò)程,個(gè)體媒體變成多媒體形式,本身就是利用視覺(jué)媒體與人溝通的技術(shù)形式,在數(shù)字化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)之下,視覺(jué)傳播設(shè)計(jì)有所改變,將新媒體技術(shù)與藝術(shù)傳播設(shè)計(jì)結(jié)合,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。傳統(tǒng)的視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì),多半是通過(guò)膠片延續(xù)的方式,這種傳統(tǒng)媒體形式,主要是使用單向傳播的方式。視覺(jué)傳達(dá)最終的效果簡(jiǎn)潔的呈現(xiàn),未能實(shí)現(xiàn)立體化傳播的目的。利用多媒體技術(shù)手段,將各種信息形式整合,在信息處理、傳播、分析的過(guò)程中,技術(shù)應(yīng)用效果較好。分析技術(shù)表現(xiàn)手段以及技術(shù)效果,藝術(shù)作品有更加豐富、立體地展現(xiàn)形式,此時(shí)視覺(jué)感染力也不斷增強(qiáng)?,F(xiàn)如今多媒體技術(shù)應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大,不少企業(yè)以產(chǎn)業(yè),在開(kāi)展相關(guān)業(yè)務(wù)的過(guò)程中,會(huì)考慮使用多媒體技術(shù),不斷提升技術(shù)產(chǎn)品視覺(jué)展現(xiàn)效果。利用多媒體技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品視覺(jué)交互的目標(biāo),給大眾提供不一樣傳播形式的產(chǎn)品信息,將產(chǎn)品推廣渠道擴(kuò)大,提升技術(shù)應(yīng)用效果。
2.2豐富設(shè)計(jì)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)藝術(shù)化
數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展,將視覺(jué)傳達(dá)的內(nèi)容調(diào)整,也為視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)提供新的思路。使用傳統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計(jì)的方式,有數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)的視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)形式更為復(fù)雜多樣,利用動(dòng)態(tài)化的形式,將非物質(zhì)的對(duì)象呈現(xiàn)出來(lái)。使用數(shù)字技術(shù),能夠幫助設(shè)計(jì)師,實(shí)現(xiàn)這種創(chuàng)造力的呈現(xiàn),是一種技術(shù)優(yōu)化的方式。數(shù)字技術(shù)應(yīng)用更為豐富、趣味的展現(xiàn)形式,給藝術(shù)家或設(shè)計(jì)師提供創(chuàng)作自由的機(jī)會(huì),視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)內(nèi)容豐富有趣,且設(shè)計(jì)形式更為藝術(shù)化。數(shù)字計(jì)算技術(shù)在視覺(jué)傳達(dá)過(guò)程合理利用,能夠給人們帶來(lái)新的視覺(jué)或心靈空間的探索,現(xiàn)如今人們的需求逐漸多元化、個(gè)性化,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,將傳統(tǒng)材料設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)設(shè)計(jì)的形式,不僅能為產(chǎn)業(yè)變革提供基礎(chǔ)條件,顯然也是人們對(duì)不同生活方式的追求,技術(shù)應(yīng)用效果不斷提升。
2.3數(shù)字化新的視覺(jué)傳達(dá)形式
將不同維度的藝術(shù)設(shè)計(jì)方式應(yīng)用,數(shù)字技術(shù)有恒定的審美特質(zhì)以及藝術(shù)價(jià)值,圍繞數(shù)字視覺(jué)開(kāi)展藝術(shù)設(shè)計(jì),將視覺(jué)傳達(dá)的范圍擴(kuò)大化。傳統(tǒng)的視覺(jué)傳達(dá)方式較為局限,將設(shè)計(jì)體系更新之后,觀眾能獲得更好的視覺(jué)體驗(yàn),在科技手段影響之下,人們對(duì)傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)產(chǎn)業(yè)的認(rèn)知發(fā)生改變。從電視節(jié)目、視頻媒體內(nèi)容實(shí)際來(lái)看,不少視頻場(chǎng)景,都是來(lái)源于現(xiàn)實(shí)生活的,但是會(huì)受到人物、場(chǎng)景、技術(shù)等諸多因素的影響,視頻的真實(shí)性、可靠性不足,最終作品的視覺(jué)吸引力有限。在超現(xiàn)實(shí)題材和虛擬圖像處理的過(guò)程中,有一種局限性的藝術(shù)表達(dá)方式,會(huì)導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題?,F(xiàn)如今我國(guó)的數(shù)字動(dòng)畫(huà)不斷發(fā)展,人們更喜歡觀看超出想象的藝術(shù)場(chǎng)景,而數(shù)字技術(shù)有自身的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),融合視覺(jué)傳達(dá),能夠?qū)⒓夹g(shù)應(yīng)用效果提升。
2.4實(shí)現(xiàn)科技與文化融合,協(xié)調(diào)發(fā)展
將數(shù)字計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),利用技術(shù)手段融合文化內(nèi)容,將視覺(jué)傳達(dá)的新形勢(shì)體現(xiàn)。最新的技術(shù)表現(xiàn)方式,是將技術(shù)與藝術(shù)有效融合,在應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的過(guò)程中,視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)融合要點(diǎn)突出展現(xiàn),兩者彼此之間能實(shí)現(xiàn)相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)的目標(biāo)。技術(shù)手段能夠給藝術(shù)展現(xiàn),提供科學(xué)可靠的方案,藝術(shù)展現(xiàn)形式更為理想化。從藝術(shù)發(fā)展實(shí)際來(lái)看,新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)確立,市場(chǎng)對(duì)藝術(shù)文化有新的追求。因此從事藝術(shù)設(shè)計(jì),也需要更新創(chuàng)作理念,合理利用數(shù)字技術(shù),為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有利條件?,F(xiàn)階段人們?cè)谝曈X(jué)藝術(shù)展現(xiàn)期間,有較為嚴(yán)苛的藝術(shù)形式的要求,將現(xiàn)代社會(huì)技術(shù)與藝術(shù)手段融合,能夠給產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定良好條件。3數(shù)字技術(shù)在視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)之中的創(chuàng)新應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展,設(shè)計(jì)師在創(chuàng)新實(shí)踐的過(guò)程中,將語(yǔ)言、聲音、文字等有效融合,在藝術(shù)作品創(chuàng)新的過(guò)程中,將視覺(jué)傳達(dá)效果提升,使得數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值展現(xiàn),具體可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:
3.1突出多元化、個(gè)性化的特質(zhì)
現(xiàn)代社會(huì)視覺(jué)傳達(dá)技術(shù)應(yīng)用范圍擴(kuò)大化,藝術(shù)設(shè)計(jì)形式多樣,且產(chǎn)業(yè)融合方式拓展創(chuàng)新。要將產(chǎn)品個(gè)性化的設(shè)計(jì)方案應(yīng)用,設(shè)計(jì)師在實(shí)踐階段,需要融合數(shù)字技術(shù)手段,將設(shè)計(jì)工作與生產(chǎn)實(shí)踐有效聯(lián)系,這是因?yàn)樗囆g(shù)設(shè)計(jì)來(lái)源于生活,有數(shù)字技術(shù)的支持,能實(shí)現(xiàn)非實(shí)物藝術(shù)形象的構(gòu)思,但仍然要圍繞生產(chǎn)實(shí)踐要求進(jìn)行。需要優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)形式,并將產(chǎn)品功能性突出展現(xiàn)[2]。由此可見(jiàn)實(shí)現(xiàn)視覺(jué)傳達(dá)個(gè)性化,本身就是根據(jù)藝術(shù)設(shè)計(jì)自身定位,突出設(shè)計(jì)要點(diǎn),并融合產(chǎn)業(yè)實(shí)際的個(gè)性化產(chǎn)品構(gòu)思的過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,也需要考慮消費(fèi)者需要,完成新產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。確定產(chǎn)品定位之后,有效把握產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整體感覺(jué),能夠創(chuàng)新設(shè)計(jì)領(lǐng)域,將科學(xué)技術(shù)與文化藝術(shù)有效融合,給視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)提供新的思路。在視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)階段,利用數(shù)字技術(shù)手段,將多元化、個(gè)性化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)確立,能夠完善設(shè)計(jì)理念,做好各類設(shè)計(jì)信息的整合利用,在視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)過(guò)程中,融入特色設(shè)計(jì)技術(shù)或理念,能提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。應(yīng)用數(shù)字技術(shù)手段,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,要將多元化設(shè)計(jì)與個(gè)性化融合,追求多變以及創(chuàng)新,是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、多元化的必要措施。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中,要利用有效的技術(shù)形式,將創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案應(yīng)用,將創(chuàng)意表現(xiàn)方式突出展現(xiàn)。利用這種技術(shù)方法,能夠突破傳統(tǒng)技術(shù)的局限性,實(shí)現(xiàn)多元化、個(gè)性化的設(shè)計(jì)理念應(yīng)用,個(gè)性化特征由此展現(xiàn)。因此要考慮新技術(shù)應(yīng)用方案,同時(shí)也需要將個(gè)性化、多元化的設(shè)計(jì)策略應(yīng)用。
3.2圍繞教育以及人才發(fā)展的相關(guān)工作
數(shù)字化時(shí)代背景之下,視覺(jué)傳達(dá)與一般的社會(huì)產(chǎn)業(yè)一樣,需要將創(chuàng)新技術(shù)形式應(yīng)用,轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理念并應(yīng)用思維創(chuàng)新的方式,將視覺(jué)傳達(dá)的效果提升。實(shí)現(xiàn)教育創(chuàng)新思維的應(yīng)用,突破視覺(jué)傳達(dá)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展局限性。將創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念合理利用,讓人們運(yùn)用自己的智慧,將主觀能動(dòng)性進(jìn)一步提升,所以在視覺(jué)傳達(dá)產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段,圍繞人才的需要,調(diào)整工作模式極為關(guān)鍵。在視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)教學(xué)階段,圍繞創(chuàng)新基礎(chǔ)要求,教學(xué)觀念調(diào)整。教學(xué)質(zhì)量,會(huì)影響設(shè)計(jì)人員教育設(shè)計(jì)以及教育能力發(fā)展實(shí)際要求。為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性的人才培養(yǎng)目標(biāo),需要將數(shù)字技術(shù)合理利用,將日常設(shè)計(jì)以及數(shù)字技術(shù)有效結(jié)合,要完成藝術(shù)作品的獨(dú)立思考,同時(shí)也要不斷提升實(shí)踐能力,設(shè)計(jì)師完成視覺(jué)傳達(dá)價(jià)值進(jìn)行深入思索,并判斷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的價(jià)值。為發(fā)揚(yáng)我國(guó)的傳統(tǒng)文化,高校需要將傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代化藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)際融合,構(gòu)建完善的教育教學(xué)體系,促使視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化發(fā)展,圍繞實(shí)踐要求,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)藝術(shù)作品的創(chuàng)新。
3.3融合科技手段,宣揚(yáng)民族文化
現(xiàn)如今科技發(fā)展對(duì)視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)行業(yè)有關(guān)鍵影響,不局限于數(shù)字技術(shù)手段,其他技術(shù)也能給視覺(jué)傳達(dá)技術(shù)提供新的思維方式、理論條件以及工藝程序等。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、科技不斷發(fā)展,視覺(jué)傳達(dá)的表現(xiàn)形式也有了較大的變化,從最初的印刷出版、刊物宣發(fā)等工作開(kāi)始,走向現(xiàn)代影視、新媒體領(lǐng)域之中,視覺(jué)傳達(dá)技術(shù)更新,追隨時(shí)展創(chuàng)新技術(shù)形式[3]。但是技術(shù)人員在使用視覺(jué)傳達(dá)藝術(shù)的過(guò)程中,需要將現(xiàn)代化的流行元素融入藝術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程,同時(shí)還需要將數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)化為社會(huì)生產(chǎn)先決條件,完成經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)。在視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,將東西方藝術(shù)文化優(yōu)勢(shì)融合展現(xiàn),做好理論知識(shí)的傳播與應(yīng)用,在數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用以及改革創(chuàng)新的過(guò)程中,能有效融合先進(jìn)的藝術(shù)手段,將數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新以及發(fā)展目標(biāo)有效落實(shí)。現(xiàn)如今在視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)階段,還需要將富有特色性、標(biāo)志性的文化應(yīng)用,尤其是在全球經(jīng)濟(jì)一體化的背景之下,將視覺(jué)設(shè)計(jì)統(tǒng)一,契合全球化的發(fā)展目標(biāo),在藝術(shù)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,探索創(chuàng)新生產(chǎn)、技術(shù)優(yōu)化的有效方式。尤其是在現(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展的時(shí)代背景之下,按照視覺(jué)傳達(dá)民族化的發(fā)展要求,不僅要將國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力提升,還需要展現(xiàn)民族特色性[3]?,F(xiàn)如今我國(guó)的傳統(tǒng)文化傳承發(fā)展面臨諸多困難,不妨從視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)入手,探索數(shù)字技術(shù)有效融合,實(shí)現(xiàn)視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)融合創(chuàng)新的有效途徑,追尋更好的發(fā)展道路。
4結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)如今數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展,在商業(yè)以及文化領(lǐng)域之中,隨處可見(jiàn)數(shù)字技術(shù)的身影。人們的生產(chǎn)、生活方式因?yàn)閿?shù)字技術(shù)而發(fā)生變化,探究技術(shù)優(yōu)化策略,提升設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用效果極為關(guān)鍵。在視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)階段,將數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用,能夠給視覺(jué)傳達(dá)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供有利條件。探索技術(shù)突破應(yīng)用的方式,將現(xiàn)代化的視覺(jué)傳達(dá)技術(shù)有效融合,是未來(lái)視覺(jué)傳達(dá)技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)之路,能夠形成特色的產(chǎn)業(yè),更好的服務(wù)于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、社會(huì)生活之中,創(chuàng)造更高的藝術(shù)價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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篇7
關(guān)鍵詞: 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù) 計(jì)算機(jī)考試 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)庫(kù)
信息化發(fā)展帶動(dòng)了電子產(chǎn)品的生產(chǎn),也可以說(shuō)是計(jì)算機(jī)的普及帶來(lái)了信息化發(fā)展,兩者是相輔相成的。計(jì)算機(jī)被越來(lái)越多地運(yùn)用到各行各業(yè),本文主要分析的是計(jì)算機(jī)在教學(xué)中的使用。計(jì)算機(jī)的使用離不開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)的支持,信息數(shù)據(jù)處理是計(jì)算機(jī)教學(xué)研究的一項(xiàng)重大課題,數(shù)據(jù)挖掘作為一種新型數(shù)據(jù)處理技術(shù),得到了廣泛關(guān)注。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和挖掘的主要目的是發(fā)現(xiàn)學(xué)校教學(xué)管理和學(xué)生管理各個(gè)方面的有效信息,本文從計(jì)算機(jī)考試入手,進(jìn)行深入研究分析。
一、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)概述
隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,各行各業(yè)每年都積累了大量數(shù)據(jù),推動(dòng)了數(shù)據(jù)的高效管理與應(yīng)用。數(shù)據(jù)管理從最早的手工開(kāi)始,后期發(fā)展為文件管理,再到現(xiàn)如今的數(shù)據(jù)庫(kù)管理。過(guò)去人們對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)管理還比較順利,但對(duì)過(guò)去幾年、幾十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)管理起來(lái)就相當(dāng)費(fèi)事,甚至可以說(shuō)是不太容易完成的任務(wù)?,F(xiàn)如今計(jì)算機(jī)技術(shù)日漸成熟,大量信息數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)庫(kù)管理帶來(lái)大量工作量,此時(shí)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就是為了數(shù)據(jù)處理而應(yīng)運(yùn)而生的。對(duì)于數(shù)據(jù)查詢而言,可以方便快捷地查詢出所需數(shù)據(jù),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人類所能理解的概括范圍?,F(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)和數(shù)據(jù)查詢分析技術(shù)能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析和查詢,一定程度上解決人們處理分析數(shù)據(jù)的需求。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)不僅限于數(shù)據(jù)查詢,還可以根據(jù)有效數(shù)據(jù)對(duì)非預(yù)期潛在有價(jià)值的信息進(jìn)行再處理,從而得出更多有用的潛在信息。
人們?nèi)粘I钪须x不開(kāi)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用,如超市物品的陳列問(wèn)題上,經(jīng)營(yíng)者想要把人們可能同時(shí)購(gòu)買的商品擺放到一起,以便引起人們的購(gòu)買欲望,增加銷售量。藥店經(jīng)營(yíng)者想要了解人們購(gòu)買藥物時(shí)還會(huì)附帶購(gòu)買的商品,將治療不同病種的藥物與可能購(gòu)買的商品擺放到一起,附帶銷售。醫(yī)學(xué)研究人員希望從已有成千上萬(wàn)份病例中找出某種疾病病人的共同特征,以便為治愈這種疾病提供一些幫助。企業(yè)管理者想要了解整體員工的平均收入水平,提取出業(yè)績(jī)較好員工的個(gè)人信息等。
從以上實(shí)例研究中得出結(jié)論,現(xiàn)有信息管理依靠數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì),并通過(guò)做報(bào)表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。先不說(shuō)其潛在信息并不能很好地挖掘出來(lái),就其工作量來(lái)講,也是一項(xiàng)繁重而復(fù)雜的工作,很難保證數(shù)據(jù)的有效性和實(shí)用性。為了滿足人們對(duì)數(shù)據(jù)管理的需求,從現(xiàn)有信息數(shù)據(jù)中提取出更有價(jià)值的信息,數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)得到了充分應(yīng)用。
數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以從大量隨機(jī)數(shù)據(jù)中快速地進(jìn)行信息數(shù)據(jù)歸納整理,并從中分析出有效的潛在信息。一般會(huì)采用統(tǒng)計(jì)型和人工智能型數(shù)據(jù)處理方法,共同完成對(duì)數(shù)據(jù)管理的分析應(yīng)用。統(tǒng)計(jì)型數(shù)據(jù)處理采用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,對(duì)現(xiàn)有和過(guò)去很久的數(shù)據(jù)進(jìn)行概率分析,從而推理出數(shù)據(jù)中隱含的潛在有用信息。統(tǒng)計(jì)學(xué)由來(lái)已久,其優(yōu)點(diǎn)是精確度相對(duì)較高,簡(jiǎn)單易懂,并且使用比較廣泛。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)統(tǒng)計(jì)型可以準(zhǔn)確快速地挖掘出有用信息,大大提高工作效率,甚至大大減輕統(tǒng)計(jì)者的工作量。人工智能是在統(tǒng)計(jì)學(xué)原理基礎(chǔ)之上,通過(guò)訓(xùn)練和學(xué)量樣品集得出需要的模式或參數(shù)。將有共同模式或參數(shù)的數(shù)據(jù)通過(guò)機(jī)器人工智能,發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的潛在信息。但也存在一定的局限性,不同的樣品集有特定的應(yīng)用領(lǐng)域,樣品集的選擇將直接影響數(shù)據(jù)結(jié)果,一般情況下會(huì)將多種技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用,達(dá)到有力互補(bǔ)的目的,從而更高效準(zhǔn)確地分析出數(shù)據(jù)結(jié)果。
二、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在計(jì)算機(jī)考試中的應(yīng)用
通過(guò)上述對(duì)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的概述,對(duì)數(shù)據(jù)挖掘的基本原理有了初步了解,將其運(yùn)用到教學(xué)中,必會(huì)事半功倍。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)運(yùn)用到教學(xué)管理中,不僅可以完善教學(xué)管理體制,還可以客觀分析出教學(xué)管理中存在的問(wèn)題。以教學(xué)管理中的計(jì)算機(jī)考試為例,分析計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用,從而得出以下結(jié)果:
本文通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證方法找出答案,首先是采用數(shù)據(jù)采集方法,從大量數(shù)據(jù)中提取出與所要挖掘的數(shù)據(jù)目標(biāo)相關(guān)的數(shù)據(jù)子集,該數(shù)據(jù)樣本的精選不僅減少數(shù)據(jù)處理量,還突出相關(guān)性規(guī)律,表明數(shù)據(jù)樣本的代表性和質(zhì)量尤為重要。在計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)中,會(huì)通過(guò)輸入考生信息進(jìn)行考試,考生的每個(gè)信息都定義為不同變量??忌男彰⑿詣e、年齡、任課老師、所在班級(jí)等信息都是一個(gè)個(gè)不同的變量,這樣可以清晰地了解到每個(gè)考生的計(jì)算機(jī)考試情況。根據(jù)其做不同題型的長(zhǎng)短分析出考生擅長(zhǎng)什么樣的題型及在什么題型面前處于劣勢(shì)。根據(jù)其答題速度和準(zhǔn)確率可看出考生掌握知識(shí)能力如何,任課老師可根據(jù)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)程度逐個(gè)擊破,有利于提高班級(jí)整體學(xué)習(xí)成績(jī)水平,這就是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)挖掘出的潛在信息價(jià)值。
數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是信息化時(shí)代的產(chǎn)物,將其運(yùn)用到教育教學(xué)中,可大大提高教學(xué)管理質(zhì)量??煽焖儆行У亓私獾綄W(xué)生管理中出現(xiàn)的問(wèn)題,有利于教師及時(shí)解決這些問(wèn)題。計(jì)算機(jī)考試數(shù)據(jù)中應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),不僅可以精準(zhǔn)地了解到學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)問(wèn)題,還可以幫助老師更快地找到提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的方法。
信息化發(fā)展使信息數(shù)據(jù)量急劇增加,這個(gè)數(shù)據(jù)處理造成了困擾,為了更好地對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,從而準(zhǔn)確快速地提取出有效信息,數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)起到了重要作用。計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)的完善可提高考試效率,奠定數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的重要地位?,F(xiàn)代是不斷變化的時(shí)代,也可以說(shuō)是信息化時(shí)代,時(shí)代離不開(kāi)信息化發(fā)展,要不斷進(jìn)步才能持續(xù)發(fā)展。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)勢(shì)必會(huì)成為計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的第二大方向,是時(shí)展的要求所致。
參考文獻(xiàn):
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篇8
另一方面,我國(guó)對(duì)于基于云計(jì)算的圖書(shū)館管理還沒(méi)有統(tǒng)一可實(shí)現(xiàn)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)圖書(shū)館選定所提供的云服務(wù)提供商以后,如果以后還想把自己圖書(shū)館的圖書(shū)數(shù)據(jù)資源遷移到其他云平臺(tái)時(shí),那么圖書(shū)數(shù)據(jù)一方面被鎖定在之前云端;另一方面,遷移過(guò)程會(huì)遇到服務(wù)器配置不同、操作系統(tǒng)接口不同。這一系列的問(wèn)題都需要制定出統(tǒng)一的圖書(shū)數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范不同云服務(wù)提供商。使得圖書(shū)數(shù)據(jù)在不同云平臺(tái)上方便遷移,同時(shí)也提高了云計(jì)算平臺(tái)的互相操作性。另外一個(gè)突出問(wèn)題,則是移動(dòng)設(shè)備在無(wú)限網(wǎng)絡(luò)下閱讀圖書(shū)數(shù)據(jù)資源的安全問(wèn)題。首先,必須考慮移動(dòng)設(shè)備和提供Web2.0服務(wù)的服務(wù)器之間的安全問(wèn)題;由于移動(dòng)設(shè)備的上網(wǎng)協(xié)議不同于有線寬帶的標(biāo)準(zhǔn)要求,再加上惡意黑客等不良手段,很容易接受移動(dòng)設(shè)備讀者的登錄狀態(tài)竊取圖書(shū)館圖書(shū)資源數(shù)據(jù)。因此,必須對(duì)移動(dòng)用戶的閱覽模式,提供圖書(shū)數(shù)據(jù)的加密、鑒別和數(shù)據(jù)完整性等服務(wù)。來(lái)有效防止無(wú)線瀏覽閱讀過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題。其次,是提供Web2.0服務(wù)的服務(wù)器之間的安全問(wèn)題,必須通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的訪問(wèn)接入、計(jì)算傳輸能力和寬帶負(fù)載能力來(lái)制定規(guī)范的安全協(xié)議。滿足優(yōu)化的分組大小以及訪問(wèn)接入、動(dòng)態(tài)密鑰更新等特點(diǎn)。對(duì)此,除了一些防范網(wǎng)絡(luò)攻擊的措施外,可建立圖書(shū)館的專用圖書(shū)信息傳輸通道。另外也可以建立圖書(shū)館私有云服務(wù),但是這樣對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施資源建設(shè)來(lái)說(shuō)有些浪費(fèi)。因此,通??紤]的是對(duì)圖書(shū)館數(shù)據(jù)資源進(jìn)行加密處理,使得其在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中以密文的形式存在。從一定程度上保護(hù)了圖書(shū)館數(shù)據(jù)信息的安全。針對(duì)圖書(shū)館未采用加密手段的情況,云服務(wù)提供商應(yīng)有相應(yīng)強(qiáng)度的加密措施,保證圖書(shū)館的圖書(shū)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的機(jī)密性、完整性和可用性。對(duì)于開(kāi)放云端的海量圖書(shū)信息,在存儲(chǔ)圖書(shū)信息之前可進(jìn)行數(shù)據(jù)加密,既保證了快速有效服務(wù)同時(shí)保證圖書(shū)信息的安全性。有基于屬性的圖書(shū)數(shù)據(jù)加密方法;云端可搜索圖書(shū)數(shù)據(jù)加密方法、基于身份的圖書(shū)數(shù)據(jù)加密方法等。加密的圖書(shū)信息只有擁有私鑰的圖書(shū)館才可檢索和瀏覽。
對(duì)于保護(hù)圖書(shū)館數(shù)據(jù)信息安全的另外一些策略,云計(jì)算環(huán)境具有多個(gè)級(jí)別安全域,每個(gè)安全域要有全局和局部主體映射;位于不同安全域之間操作必須相互鑒別;提供完整單點(diǎn)登陸認(rèn)證,、協(xié)同認(rèn)證、資源認(rèn)證,不同安全域之間認(rèn)證等復(fù)雜方式,滿足圖書(shū)館用戶動(dòng)態(tài)性要求;通過(guò)SSL、VPN、PPTP等安全方式,保證圖書(shū)館讀者的連接安全;服務(wù)的圖書(shū)館、讀者和服務(wù)提供商之間存在多種授權(quán)方式;圖書(shū)數(shù)據(jù)安全保證,根據(jù)不同圖書(shū)館對(duì)服務(wù)質(zhì)量要求,對(duì)于圖書(shū)數(shù)據(jù)存放機(jī)密性、完整性提供不同保護(hù),同時(shí)提高可用性;建立第三方監(jiān)管機(jī)構(gòu),確保云計(jì)算環(huán)境安全、穩(wěn)定運(yùn)行;在進(jìn)行存圖書(shū)儲(chǔ)資源回收時(shí),需要使用軟件技術(shù)對(duì)邏輯卷的每一個(gè)物理比特位進(jìn)行清零覆寫(xiě),保證磁盤空間重新分配給其他圖書(shū)館時(shí)不能通過(guò)軟件方式恢復(fù)其原有圖書(shū)數(shù)據(jù);同時(shí)云計(jì)算環(huán)境作為國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施重要環(huán)節(jié),必須有相關(guān)法律來(lái)保證它。
二、小結(jié)
篇9
【關(guān)鍵詞】 現(xiàn)代商業(yè)領(lǐng)域 計(jì)算機(jī) web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù) 應(yīng)用實(shí)踐 略述
現(xiàn)代商業(yè)領(lǐng)域經(jīng)營(yíng)實(shí)踐規(guī)模的不斷增大以及信息技術(shù)形態(tài)發(fā)展事業(yè)的蓬勃推進(jìn),使得現(xiàn)代商業(yè)領(lǐng)域的實(shí)務(wù)人員,在開(kāi)展基本化的日常經(jīng)營(yíng)實(shí)踐活動(dòng)的過(guò)程中。難以避免地要時(shí)刻面對(duì)規(guī)模不斷加大的數(shù)據(jù)信息資源對(duì)象,這種現(xiàn)實(shí)發(fā)展條件,使得探索和應(yīng)用行之有效的大規(guī)模數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑具備了極其重要的實(shí)踐意義。近年來(lái),web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用為現(xiàn)代商業(yè)領(lǐng)域的穩(wěn)定有序發(fā)展發(fā)揮了不可替代的實(shí)踐助力作用,有鑒于此,本文將圍繞現(xiàn)代商業(yè)領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐展開(kāi)簡(jiǎn)要的分析論述。
一、計(jì)算機(jī)Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的概況分析
所謂的Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),就是基于現(xiàn)實(shí)存在的Web數(shù)據(jù)信息資源,實(shí)現(xiàn)對(duì)所需求的特定知識(shí)或者是信息對(duì)象的抽取操作。這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)信息挖掘基本思想以及實(shí)施方式在現(xiàn)代Web技術(shù)形態(tài)體系中的有效應(yīng)用,能夠?qū)eb活動(dòng)或文檔記載結(jié)構(gòu)存在的有用的、隱藏的、或者是潛在的信息資源對(duì)象,完整而有序地提取出來(lái)。
將Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代電子商務(wù)事業(yè)的發(fā)展過(guò)程中,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶群體基本特征的分析和理解,舉例而論,可以通過(guò)對(duì)客戶訪問(wèn)電子商務(wù)網(wǎng)站過(guò)程中的內(nèi)容、頻率,以及行為等記錄信息的分析和研判,初步實(shí)現(xiàn)對(duì)特定用戶對(duì)象消費(fèi)行為特征的提取和研判,從而針對(duì)特定客戶實(shí)施有針對(duì)性的產(chǎn)品推銷行為。
二、Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在現(xiàn)代商業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用
2.1針對(duì)對(duì)潛在客戶群實(shí)施查找和分析
想要針對(duì)Web訪問(wèn)日志記錄里中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息規(guī)律,展開(kāi)科學(xué)而系統(tǒng)的研究和解析,應(yīng)當(dāng)預(yù)先對(duì)已經(jīng)保存的電子商務(wù)訪問(wèn)者的基本線上行為信息展開(kāi)分類,并將分類過(guò)程中實(shí)際面對(duì)的關(guān)鍵屬性以及數(shù)據(jù)關(guān)系結(jié)構(gòu)進(jìn)行有針對(duì)性的明確化處理行為。
對(duì)于電子商務(wù)網(wǎng)站的新訪問(wèn)者,技術(shù)人員在實(shí)際開(kāi)展Web訪問(wèn)日志記錄信息分類的過(guò)程中,必然能夠通過(guò)對(duì)已有信息結(jié)構(gòu)的對(duì)照而實(shí)現(xiàn)及時(shí)地捕捉和發(fā)現(xiàn),并實(shí)現(xiàn)對(duì)新訪問(wèn)者個(gè)體基本網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐行為屬性特征的正確歸類。針對(duì)可能成為潛在化新客戶的新訪問(wèn)者實(shí)施有針對(duì)性的商品線上推銷實(shí)務(wù)行為。
2.2實(shí)現(xiàn)已有客戶對(duì)象的保留操作
在電子商務(wù)模式的發(fā)展路徑中,銷售商與消費(fèi)者之間的空間距離已經(jīng)不再明顯,在網(wǎng)絡(luò)銷售平臺(tái)背景之下,所有銷售方開(kāi)展的商品銷售對(duì)象的呈現(xiàn)和展示行為,在消費(fèi)者的觀察視野之下都具備著明顯的平等性,電子商務(wù)銷售方想要切實(shí)提升訪問(wèn)者在自身商品呈現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)中的停留時(shí)間,就必須對(duì)網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)者實(shí)際具備的網(wǎng)頁(yè)瀏覽實(shí)踐行為習(xí)慣實(shí)現(xiàn)真切而科學(xué)的了解,并在此基礎(chǔ)上真切感知潛在客戶的消費(fèi)需求特征以及興趣指向,并有針對(duì)性地改變商品推銷的呈現(xiàn)內(nèi)容與呈現(xiàn)模式,提升商家對(duì)客戶的保留時(shí)間。
2.3實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶的聚類操作
針對(duì)客戶群體中的個(gè)體化對(duì)象展開(kāi)聚類操作,是現(xiàn)代電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)務(wù)過(guò)程中的一個(gè)極其重要的實(shí)踐環(huán)節(jié),透過(guò)針對(duì)具備相似化網(wǎng)頁(yè)瀏覽訪問(wèn)實(shí)務(wù)行為的線上瀏覽者,進(jìn)行分組歸類操作行為,并針對(duì)分組之后各組內(nèi)部組成成員的消費(fèi)行為特征的具體分析,商務(wù)銷售組織的有關(guān)人員,將會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)潛在消費(fèi)者構(gòu)成群體的深切了解,從而能夠極具針對(duì)性地給客戶提供更加全面且更具針對(duì)性、以及適當(dāng)性的產(chǎn)品銷售和售后保障。
舉例論之,網(wǎng)站訪問(wèn)記錄日志數(shù)據(jù)信息分析實(shí)務(wù)技術(shù)人員,如果發(fā)現(xiàn)某一類型的網(wǎng)站訪問(wèn)者有意識(shí)地將其網(wǎng)絡(luò)瀏覽時(shí)間用于特定網(wǎng)絡(luò)信息界面的瀏覽和分析行為之上,通過(guò)將這一類型的網(wǎng)站信息瀏覽者劃分為一個(gè)獨(dú)立小組,并依照科學(xué)化的分析方法,獲知這一小組內(nèi)的網(wǎng)頁(yè)信息訪問(wèn)者實(shí)際具備的聚類信息,銷售商便可將這一人員小組視作潛在客戶群,并在針對(duì)這一小組的構(gòu)成人員,開(kāi)展實(shí)際化的商業(yè)交易活動(dòng)的過(guò)程中,施加專門性的區(qū)分處理操作,對(duì)商品推銷網(wǎng)絡(luò)頁(yè)面的內(nèi)容和呈現(xiàn)模式,及時(shí)開(kāi)展有針對(duì)性的調(diào)整實(shí)務(wù)行為,實(shí)現(xiàn)對(duì)消費(fèi)者實(shí)際消費(fèi)需求的充分滿足。
結(jié)束語(yǔ):針對(duì)現(xiàn)代商業(yè)領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐問(wèn)題,本文選取兩個(gè)具體角度展開(kāi)了簡(jiǎn)要的論述分析,文中涉及了較多的技術(shù)性與應(yīng)用性內(nèi)容,預(yù)期為相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)踐人員提供借鑒意義。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]牛紅惠,金顯華.Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在電子商務(wù)中的應(yīng)用[J].濮陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2006,03:16-17+24.
篇10
關(guān)鍵詞:數(shù)字水??;人眼視覺(jué)特性;離散余弦變換;離散小波變換;穩(wěn)定性
中圖分類號(hào):TP301文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2008)17-21511-03
1 引言
隨著數(shù)字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,各種數(shù)字作品在網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用越來(lái)越多,數(shù)字產(chǎn)品盜版和篡改問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。因此,數(shù)字作品版權(quán)保護(hù)也越來(lái)越得到人們的重視。數(shù)字水印作為數(shù)字作品版權(quán)保護(hù)的有效辦法,也受到越來(lái)越多的重視和應(yīng)用。所謂數(shù)字水印就是將某種識(shí)別信息嵌入到數(shù)字作品中,使得這種識(shí)別信息可以作為數(shù)字作品持有者對(duì)其所有權(quán)的一種憑證。到目前為止已經(jīng)出現(xiàn)了許許多多的水印算法,總體上可以分為時(shí)空域和頻域兩種??臻g域方法是指通過(guò)直接改變像素的亮度或彩色光帶或在這兩者之上疊加一個(gè)調(diào)制信號(hào)的方式嵌入水印信號(hào)。變換域數(shù)字水印方法是指將水印嵌入到多媒體數(shù)據(jù)的變換域上。常見(jiàn)的變換域方法有DCT,DFT和DWT。
在圖象壓縮領(lǐng)域,人們通過(guò)研究小波系數(shù)跟HVS(人類視覺(jué)系統(tǒng))的關(guān)系來(lái)提高壓縮效果。近些年許多基于小波域的水印算法都采用了這種技術(shù)。Lewis和Knowles在文獻(xiàn)[3]中采用對(duì)小波系數(shù)進(jìn)行量化的方法實(shí)現(xiàn)圖象的壓縮,其中的量化數(shù)組根據(jù)人眼對(duì)噪音的敏感度自適應(yīng)地得到,由此建立了小波系數(shù)的視覺(jué)模型。
Barin等在文獻(xiàn)[4]中對(duì)這種視覺(jué)模型進(jìn)行了改進(jìn),并將其應(yīng)用到數(shù)字水印的嵌入過(guò)程。對(duì)原始圖象進(jìn)行4級(jí)小波分解,然后根據(jù)視覺(jué)模型對(duì)每一級(jí)小波的中、高頻部分系數(shù)進(jìn)行了修改來(lái)嵌入水印。通過(guò)對(duì)含水印的圖象分析,結(jié)果顯示水印隱藏在圖象的紋理比較多、亮度比較暗的地方,還有圖象的邊緣地區(qū)。Barni 視覺(jué)掩蔽模型是從亮度、紋理和小波特性等多方面對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)計(jì)算視覺(jué)掩蔽強(qiáng)度,考慮因素比較全面,但計(jì)算量大,計(jì)算效率低。
黃達(dá)人、劉九芬和黃繼武在文獻(xiàn)[5]提出了另一種小波域水印算法。對(duì)原始圖象進(jìn)行了3級(jí)小波分解后,將3級(jí)小波分解后的原始圖象的所有小波子帶分割成大小相等互不重疊的子塊且大小與水印的大小相同。將小波塊分為兩類:(1)具有較弱紋理(2)具有較強(qiáng)紋理。不同的類嵌入的強(qiáng)度不同。但水印的圖象JPEG壓縮后,失真比較明顯。
本文算法將水印分成兩半,分別嵌入到3級(jí)子帶和2級(jí)子帶中。將2、3級(jí)子帶分塊且大小和水印的大小相同。對(duì)小波子塊做更細(xì)的分類,不同的類嵌入強(qiáng)度不同。水印在嵌入前進(jìn)行DCT變換。這樣做是為了更好的保證水印的不可見(jiàn)性
2 水印的嵌入和提取
2.1 水印的嵌入
Step1:宿主圖象O 做3次小波變換得到不同分辨率的細(xì)節(jié)子圖Chi、CVi、CDi(i=1,2,3)和一個(gè)逼近子圖CA3;
Step2:Chi、CVi、CDi(i=2,3 )和CA3;劃分小波子塊且大小和水印相同;
Step3:計(jì)算每塊小波子塊的最合適的嵌入強(qiáng)度;
(1)考慮HVS特性對(duì)小波子塊的敏感性。
設(shè)任一小波子塊為Wk對(duì)Wk進(jìn)行亮度劃分時(shí),將Wk分成亮和暗兩類設(shè)整個(gè)圖像的小波系數(shù)均值為 mean ,Wk的小波系數(shù)均值為meanwk。meanwk≥ mean ,then Wk為亮子塊,else Wk為暗子塊。在對(duì)紋理劃分若滿足
max(Wk)-mean(Wk) ≤JND(Wk)
max(Wk)-mean(Wk) ≥JND(Wk) (1)
則我們就說(shuō)Wk為均勻子塊,否則為非均勻子塊.其中JND(wk)=a*mean(Wk),mean(Wk)表示W(wǎng)k的平均數(shù)值,a為常數(shù).
最后,對(duì)非平滑塊進(jìn)行劃分,方法見(jiàn)文獻(xiàn)[5]。至此,小波子塊按分為亮度分為暗和亮兩類,按紋理被劃分為綜上所述3類,可將所有的中.低頻小波子塊劃分為s1,s2,s3三類, 對(duì)不同類的小波子塊,設(shè)它對(duì)噪聲的掩蓋因子為ρsi
(2)考慮小波子帶對(duì)噪聲的敏感性。
對(duì)圖像進(jìn)行小波變換后,人眼對(duì)不同方向不同層次的中高頻子圖像中的噪聲比較不敏感,特別是對(duì)45度方向高頻子圖像中的噪聲更不敏感(如CH子帶)。本文取文獻(xiàn)[4]的模型。設(shè)不同層l(l=2、3)小波子帶對(duì)噪聲的掩蓋因子記為Sl.o
Step4:對(duì)每塊小波子塊都按(6)式嵌入整個(gè)的水印信號(hào)Wd 。嵌入公式為:
Fkk(x,y)=Fk(x,y)+β.νWd(x,y)(4)
其中β為大小可變的比例因子, ν=ρsi*Sl.o自適應(yīng)系數(shù)
Step5:對(duì)嵌入水印后的小波子塊進(jìn)行IDWT得到嵌入水印后的圖象Y
2.2 水印的提取
水印提取實(shí)際上是水印嵌入的逆過(guò)程, 需要用到原始圖像, 通過(guò)對(duì)原始圖像和嵌入水印后的圖像同時(shí)進(jìn)行小波變換, 計(jì)算出3、2層每個(gè)小波子帶、小波子塊的嵌入數(shù)值, 逆運(yùn)算求出嵌入的水印信號(hào)。把在每個(gè)小波子帶、小波子塊得到嵌入的水印信號(hào)進(jìn)行平均,得到嵌入的置亂后的確認(rèn)水印Wd1和Wd2最后,對(duì)Wd進(jìn)行調(diào)解.對(duì)提取出的水印信號(hào)Wd進(jìn)行反置亂.得到恢復(fù)的水印信號(hào),記為Wd*。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
對(duì)水印的可感知性進(jìn)行評(píng)估可以通過(guò)主觀測(cè)試或者質(zhì)量度量來(lái)衡量。主觀測(cè)試對(duì)最終的質(zhì)量評(píng)價(jià)有一定的使用價(jià)值,但研究和開(kāi)況并不實(shí)用。
在這種情況下,量化失真的度量也就更加有效,并且也使不同的方法間的比較也趨向于合理,因?yàn)榻Y(jié)果不依賴于主觀評(píng)定。一般采用的度量標(biāo)準(zhǔn)是峰值信噪比(PSNR).
在常用的視頻序列和商用圖象的應(yīng)用中,取K=8,在一些文獻(xiàn)中,直接將αmax2=255代入到公式中。
水印信息的評(píng)價(jià)采用NC作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)驗(yàn)中使用Haar小波進(jìn)行分解,選取"Lena","pep-pers","barb"3幅大小為512*512的經(jīng)典原始圖象作為原始圖象。64*64的二值圖象作為水印。
為了平衡不可見(jiàn)性和穩(wěn)定性,選取β=33作為調(diào)節(jié)因子,如圖1所示。圖1(a)為512*512的原始灰度圖象,圖1(b)為嵌入水印后的lena圖象(PSNR=46.73),圖1(c)為64*64的水印信息,圖2(d)為提取的水印信息(NC=0.998)。
由表1可以看出本算法與文獻(xiàn)[5]算法的比較結(jié)果。在選取不同的原始圖象時(shí),本算法的PSNR值都要高出5db左右。
幾種攻擊測(cè)試和結(jié)果如下所示:
(1)JPEG壓縮。表2為兩種算法JPEG壓縮后的檢測(cè)結(jié)果比較,其中QF為壓縮因子,PSNR是根據(jù)原始圖象和JPEG壓縮后的圖象水印圖象求出的值。
當(dāng)QF小于30時(shí)水印可以準(zhǔn)確地提取。當(dāng)QF=15時(shí)含水印圖象已經(jīng)有了非常嚴(yán)重的失真,但是根據(jù)提取的水印圖象仍
能辨認(rèn)夠出 “花朵”。
(2)添加高斯噪音攻擊。表3中Density為密度因子范圍為1~100,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本算法對(duì)高斯攻擊具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。
(3)中值濾波。表4使用中值濾波進(jìn)行了攻擊測(cè)試,提取水印圖象中的漢字能夠被明顯地辨認(rèn)出來(lái)。
(4)剪切。提取水印圖象中的“花“漢字能夠被辨認(rèn)出來(lái)。
4 結(jié)論
提出了一種基于人類視覺(jué)系統(tǒng)的小波域數(shù)字水印算法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出。嵌入水印圖象具有更好的不可見(jiàn)性。這主要?dú)w功于對(duì)小波塊的進(jìn)一步分類和對(duì)水印進(jìn)行DCT變換。攻擊檢測(cè)證明本算法對(duì)JPEG壓縮、添加高斯噪音、中值濾波、剪切等常見(jiàn)的水印攻擊上,具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性。
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