计算机视觉前沿技术篇1
关键词：虚拟现实；教育科普；混合现实；全息投影技术
虚拟现实前沿技术由于具有良好的交互性、沉浸性、概念性、直观性和形象性，在科普教育中得到广泛的应用。有人认为它是下一代的计算机平台，有人认为它是颠覆传统产业或推动传统企业转型升级的不可逆转的力量；另一些人则认为这是连接传统产业深刻变革的必由之路，虚拟现实产业已进入世界最先进的智能数字技术的行列。随着计算机图形技术的发展以及显卡GpU算力的逐年提升，更多的虚拟现实设备以及产品被开发出来用于替代老旧的科普设备和技术。三维影像替代了二维的图片、互动式的虚拟体验替代了鼠标交互、三维立体电影替代了传统影片。越来越多的虚拟现实设备被运用在科普场馆和科普博物馆中，以更加生动地体验方式和三维交互模式也使科普活动变得生动而具有质感。作为虚拟现实技术中的当家设备，虚拟现实头盔是目前市面上体验效果最好的，但在青少年的科普活动中使用头盔体验科普活动存在一些问题，比如头盔太重、头盔的固定器太大、头盔的封闭式空间沉浸感很强等，但有一定的幽闭性，会惊吓到小朋友。为克服这些问题，本文探究混合现实技术和全息投影技术在青少年科普活动中的使用体验。
1虚拟现实前沿技术
随着技术的进步和社会的发展，新媒体的发展将进入新的时代，以虚拟现实为核心的艺术表现形式也将随之发展。虚拟现实（VirtualReality，简称VR）是一种使用计算机图形技术生成虚拟情景，为用户提供视觉、听觉、触觉、嗅觉等感官模拟技术，通过一整套的影像和体感设备，使人们作为参与者，自然地与虚拟世界进行人机交互。总之，虚拟现实是一种实现计算机可视化和交互复杂数据的方法。与传统的人机界面和平面化的操作系统相比，虚拟现实在技术思想上有质的飞跃，虚拟现实中的“现实”是指在物理意义上或功能意义上真实存在于世界上的任何事物或场景，它可以是现实存在，也可以是虚拟仿真出来的，“虚拟”是指计算机生成的，因此，“虚拟现实”是指虚拟现实前沿技术在青少年科普教育中的创新与实践查雁南（广州工程技术职业学院计算机仿真研发中心广州510999）人们通过使用各种特殊的设备“投射”自己，操作和控制环境以达到特定目的的一种特殊的计算机生成环境。其中，混合现实技术和全息投影技术是虚拟现实技术中的前沿科技。
1.1混合现实技术
混合现实（mixedReality，简称mR）技术不仅可让用户看到真实世界，还可将虚拟场景或物体和现实世界叠加在一起。它是将真实环境和虚拟情景混合而成的一套系统，由于一部分的情景由现实构成，这样大大减少了机器的算力开销。虚拟对象提供的信息往往是用户无法通过其感官直接感受到的深层次信息，用户可用虚拟物体提供的信息来提高对现实世界的认识，简言之混合现实就是将现实环境叠加虚拟场景所形成的复合视觉系统。一个完整的混合现实系统由一套紧密连接的相关硬件和软件组成。光学透视式是混合现实中常见的一种方式，这种透镜对设备生成的图像进行反射，并和眼睛透视进来的现实环境叠加在一起，在现实环境中生成虚拟情境。通常混合现实系统会有一整套灵活的稳定系统，就目前市面上量产的顶级XR设备来说，比如微软的HoloLens以及Ximmerse的RhinoX都是使用的视觉定位系统，通过摄像头对现实场景的实时拍摄进行智能算法运算进行空间定位，其中RhinoX还有配套的定位实体设备，能更好地进行虚拟场景的空间定位。在本文研究所使用的就是这款国产的顶级mR设备RhinoX，而其轻量化的一体机设计，开放的虚实混合显示模式，能让6-12岁的小朋友轻松佩戴和体验，既体验了内容又能看清周围的环境，不会有惊吓和摔倒的情况发生。（参见图1）图1Ximmerse的RhinoX
1.2全息投影技术
目前全息投影技术在教育和科普行业应用广泛，全息投影技术又称虚拟成像技术，它利用干涉和衍射原理清晰地呈现出物体的真实三维图像。随着数字全息成像技术和图形算法的快速发展，最新的全息投影技术能让全息影像与特定空间产生的三维虚拟图像交互，形成令人印象深刻的效果。全息投影技术不仅产生了三维浮动虚拟场景，而且能与浮动虚拟场景进行交互；同时，创造出穿越时空的视觉感受，展现出独特的艺术形式，从视觉效果上讲，全息投影技术就是3D裸眼技术的最终表达形式。加拿大南部大学的研究人员成功地开发了全息投影技术。其主要原理是将所需的图像投射到一个类似镜子的高速旋转装置上，当装置以某个特定的速度高速旋转时，就能产生清晰的全息影像，这也称为全景摄影或虚拟现实。其原理是基于静态图像的特殊虚拟现实技术，通俗地说，就是使用全景相机拍摄一幅完整的全景图像，然后使用专用的播放器进行播发，用户只需用鼠标控制视角和方向，可以是左、右、近、远，可以使观看者身临其境。也有人将倒置的菱形体镜面放在平面显示器上形成简单的三维图形，这两种形式都是比较初级的全息投影影像。目前市面上技术成熟的全息投影产品目前只有位于美国布鲁克林的LookingGlassFactory公司，该公司于2018年推出全球首款桌面全息显示开发套件，2019年开始出货全球首款8K全息显示器，并于2020年推出了个人全息显示器“LookingGlassportrait”。该显示器也是目前市面上比较成熟全息显示系统，有7.9英寸、15.6英寸、32英寸三种尺寸供选择，显示器能显示非常立体的三维场景。三维可视角度58度，缺点就是价格昂贵，显示屏幕较厚重，不便携带。
2虚拟现实前沿技术在青少年科普教育中的创新与实践
2.1混合现实技术在青少年科普教育中的创新与实践
mR全息技术有别于虚拟现实VR技术，mR与VR相比的主要优势是：存在感、灵活性、安全性。与VR技术无法与现实互动的是，mR是融合在现实环境中，可轻松实现人与人以及周边环境的交互和沟通，而VR则是将使用者割裂在一个独立空间当中，无法实现与环境和他人的联动。因此，区别于VR游艺设备，mR全息博物馆在互动体验上天然适合于科普教育。既有观赏又能互动，通过设置内容互动环节，让体验者在自身的体验和发现中学会认知，寓教于乐意义重大。博物馆作为人类认知文明的重要场所，其展示模式多种、多样。传统的博物馆展示模式大多是物品陈列式，所有的展品都静态的摆放在展台中，多年都不会移动，再辅以有限的文字说明，这样的展示方式往往会令参观者感觉索然无味，也很难看清楚展品的各种细节特征。而借助混合现实（mR）的实体虚拟化技术的交互式展示能更好地进行展品展示。“mR全息博物馆”将成为科普教育的一个新方式和发展方向，为大众带来前所未有的交互式体验，大大提高虚拟现实在智慧教育领域的成熟度，其创新的三维立体空间体感操作手柄，可帮助青少年沉浸在虚拟3D世界中进行有空间深度的情景学习探究及实验。研究表明，这种立体视觉所呈现的内容能更好地帮助青少年提高学习兴趣。2.1.1mR博物馆-海洋遨游通过mR全息技术，体验者能够全方位、多角度地感受到立体、逼真的场景，充分呈现出大自然的神奇，混合现实事物本身的表现力和感染力，激发体验者接受新事物的积极性。在mR全息技术打造的世界里，通过一个小小的头显就能够瞬间穿越到海底世界、恐龙时代、热带丛林……海豚、鱼群、还有稀奇的水母、恐龙等，这些生活中无法靠近的生物统统尽在眼前、触手可得。与此同时，体验者也同样可在现实场景中进行互动交流，突破时间和空间的壁垒；（参见图3）2.1.2mR博物馆-侏罗纪全息投影让小朋友们零距离的接触恐龙，在丛林中穿梭回到侏罗纪时代，通过手柄交互让他们亲自孵出各种恐龙蛋，和孵化出来的小恐龙们进行亲切的肢体互动，通过多感官、多通道感受、体验和操作，体验多姿、多彩的侏罗纪时代。（参见图4）
2.2全息投影技术在青少年科普教育中的创新与实践
全息显示系统是三维裸眼显示系统的高级呈现方式，该设备不需佩戴任何外置的视觉设备，比如三维立体眼镜、透镜、多通道幕布等就可直接肉眼观看到立体的三维效果（参见图5），无任何视觉眩晕、图像模糊、图像重叠等问题，并支持多人、多视角观看，不同视角观看的视觉效果跟真实观看该物体的视觉效果一致。该设备还支持搭配微软的Kinect体感系统一起使用，通过手势和虚拟的三维物体进行三维深度交互，这种具有三维深度的体验模式会比传统的二维显示器的体验更加真实、生动，具有更多的趣味性。在实际的青少年科普体验活动中该设备特别受小朋友们的喜爱，并一次性可由多个小朋友一起观看，互动效果非常好。
3结语
虚拟现实技术是当今信息科技飞速发展的产物，其前沿技术的发展解决传统VR技术在青少年科普中使用的各种问题，渐渐在青少年科普教育中占更加重要的地位，虚拟现实前沿技术不仅可帮助青少年激发学习兴趣、拓展创新思维，虚拟现实技术还架起了传统教育向现代教育发展的桥梁，多样化的教学方式，充分发挥虚拟现实前沿技术的实用性，促进青少年全面的接触、认识虚拟现实技术，能更好地对青少年进行科普教育。
参考文献
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计算机视觉前沿技术篇2
关键词：3C；感觉意象；形态融合；技术融合；运营融合
中图分类号：J524文献标识码：a
文章编号：1005-5312（2012）17-0285-01
一、市场导向的3C融合趋势
自二十世纪90年代后期，在电子信息技术的推动下，个人电脑、移动通信、游戏娱乐、音/视频播放器等产品迅速发展，按其类型可以分为计算机（Computer）、通讯（Communication）和消费电子产品（Consumerelectronic）三类，构成了所谓3C产品[1]。这些产品具有视听、信息处理、双向网络通讯等功能。
随着科技创新与市场全球化的深入，融合了3C产品功能特征的数码产品进入人们的视野，并演变为一种多功能的媒体和信息处理终端设备。消费者在购买时，往往受这种市场导向影响，产品所支持功能的多样性和造型新颖性在很多时候是决定消费者购买动机的关键因素之一。以现在市场上的手机为例，其功能不再是仅限于实现接听电话、收发短信。消费者在购买时，会同时关注手机是否支持音/视频播放、摄像、游戏以及上网导航等功能。市场需求的驱动，激发了数码产品的3C融合，3C产品的发展也成为了展示一个国家和地区生产力技术水平和倡导未来生活方式的窗口。
二、产品感觉意象下的3C融合设计
由于3C产品的融合，未来各类数码产品的定义和界限将日趋模糊，这种融合背景下的产品形态，对于设计师、生产企业以及消费者都是一个全新的概念。进行产品设计时，考虑如何提炼用户的感知意象模型（如感觉、认知、情绪等），并将这些信息转化为适当的设计元素，映射到终端产品上。在设计开发过程中，应该从3C产品的造型形态、软硬件开发思路以及运营服务模式的融合进行全局的设计统筹，以适应市场环境与融合背景的需求。
（一）终端产品形态融合
数码终端产品的形态融合不是对产品造型和功能结构简单的叠加，而是在通过深度挖掘消费者隐性需求的同时，将前沿科技融合到3C产品形态中，用于日常生活、学习、娱乐以及商务办公等环境。
通过挖掘设计师、生产企业及消费群体关注的3C产品“主要元素”，将人们日常生活过程中所常需要的产品功能，结合最新的前沿科技，整合到某个终端载体之上，进行造型、色彩及功能方面的融合，以达到一种让消费者“眼前一亮”的前所未有的感受。以掌机消费市场为例，无论是pSp还是nDS，各种前沿科技，如：多点触屏、无线互联、aR增强现实等技术的融合运用，取得了极佳的市场收益，吸引消费者眼球的，除了游戏艺术本身外，还有一种时尚前沿娱乐的导向在其中。
（二）软硬件开发技术融合
在3C产品中，软硬件之间的关系互为依赖，尤其是“智能”概念提出后，软件系统植入数码产品之中，成为消费者关注的话题，也使得产品开发中软硬件的融合日益成为产业升级发展的重要基础和方向。
所谓“智能”产品，就是将微处理器和计算机技术引入各种电子产品，通过数控技术实现对产品的有效控制，这个过程中，很多产品的功能需要借助软件程序的代码编写来实现。因此3C产品在开发过程中软硬件之间的联系更加紧密，如手机市场，随着Symbian、android、ioS等手机操作系统的面世，诺基亚、三星等各主流厂商的开发重心已不再是比拼造型样式、摄像头像素、人机舒适性等传统技术。随着数字技术的多元化发展，未来3C产品在软硬件的融合方向上，将会有更大的发挥和扩展空间。
（三）产品设计与运营服务融合
3C融合背景下的数码产品在开发设计中，也应该融合产品的售后及增值服务，以苹果公司的营销为例，把很多后期服务嵌入到产品中（如软件下载、服务支持等），这样促使融合互动成为商业和业务模式的创新基点。现在it企业开始进军3C产品市场，利用数码产品为载体，实现B2C、B2B等业务的信息服务。
互联网络是连接产品设计与运营服务相融合的纽带，随着运营商介入制造领域，制造商参与运营服务，这种融合方式也延伸了产业的价值链，并带动了更多的周边行业。
三、结语
我国经过30多年改革开放发展，逐渐成为“世界制造加工厂”，然而在数码电子市场，我国企业以代加工生产为主，自主研发能力相对落后，3C融合给我国的设计制造业、创意产业以及艺术教育行业带来了机遇与挑战，对于全新的3C融合产品，如何整合各方面资源，掌握自主创新核心技术，是实现电子产品制造业要从“来料加工型”转变为“设计制造型”，打造具有国际市场竞争力的国产品牌的关键。
计算机视觉前沿技术篇3
科技视频观后感
这周看了有关3d打印，scratch和机器人的视频，因为之前教材教法课程上，我们讲过有关的课程，所以还是有熟悉的感觉，但比之前又有了一些不一样的收获。3d打印（3dprinting），即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3d打印的过程分为三维设计，切片处理，完成打印。3d打印可以打印出立体的东西，这是人类科技上的一大进步，在上周五的课上，我们也亲自观看了3d打印的过程，很新奇，也很高科技，也希望未来人们能利用3d打印技术，打印出更多对人们有益的东西，多运用在医学等领域，作为未来信息技术教师团队的一员，我也希望我们能够更多地掌握这些前沿的知识，带领我们学生探索更多未知的领域。
而scratch是一套初阶电脑程式开发平台，让程式设计语言初学者能够不需先学习正确语言语法便能造出成果。此软件目的是促进青少年在愉快的环境下透过实验（如设计互动故事。）去学习简单程式设计、数学和计算知识，同时也得到创造性的思考，系统推理，和协同工作的机会，非常适合运用到低年级的教程，培养学生的创造力。
教育如今发展地越来越迅速，科技含量也越来越高，为了使现在的学生能够适应未来信息时代的要求，现在小学已经开设了智能机器人知识的课程。小学生动手自己造机器人，在培养他们科学探究能力的同时，也更多地开发了他们的创造力，我觉得这样的课程设置为以后中国科研领域的发展打下了很好的基础。
这周的视频，让我们看到了信息技术学科一些前沿的课程。借用李永刚老师的一句话，现在的课程就是自己学会玩之后，带领学生玩，来让学生自己动手创造。
计算机视觉前沿技术篇4
【关键词】视觉测量数字图像处理开放性实验
【中图分类号】G642【文献标识码】a【文章编号】1006-9682（2012）10-0001-03
一、引言
数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期，并首次在航空航天领域取得了成功应用。数字图像处理技术的发展除了与计算机技术、信息技术的快速发展密切相关以外，还得益于其在航空航天、工业、生物医学、军事、通信工程、商务、环境、林业等诸多领域的广泛应用，正是这些应用需求，促进了数字图像处理技术的深入研究和快速发展。“数字图像处理”课程是随着计算机和信息技术发展应运而生的一门新兴课程，已成为信息类专业本科生的重要专业课。通过该课程的学习，要求学生掌握数字图像处理的基本概念和原理，能够对图像进行各种处理，如图像增强、图像运算、图像编码、边缘检测等，为图像通信、模式识别、计算机视觉以及其他交叉学科等工程领域的应用奠定基础。
“数字图像处理”课程的理论教学很抽象，仅仅通过理论教学学生很难掌握数字图像处理的基本原理。如果把数字图像处理的广泛应用引入课堂理论教学，将具体知识点与其在实践中的使用相结合，同时为学生提供边学边实践的机会，不仅可以提高学生的学习兴趣，加深对抽象理论知识的理解，增强其动手实践的能力，还可以拓展学生的视野，与目前学科前沿技术相衔接。
二、视觉测量技术
在现代三维测量新技术中，视觉测量是由计算机视觉、图像处理、模式识别等多学科交叉结合而形成的科学。图1所示，视觉测量是一种非接触性测量手段，以数字图像作为信息载体，对被测目标进行成像，通过提取多个像面的二维像点信息，标定相机内、外参数，并重建、优化被测目标的三维信息，实现测量。视觉测量基于严谨的理论和现代的硬软件设施，可以达到相当高的精度和可靠性，便于对大型工件、设备的尺寸、位置、三维轮廓等进行高精度测量，而且移动方便，可快速灵活地构建适于不同测量对象的系统，进行现场测量。目前，视觉测量技术已经广泛应用于建筑工程、航空航天、汽车制造、生物医学、考古等各个领域。[1～5]因此，视觉测量技术正在深入工业生产和社会生活的各个领域，研究和应用新的基于光学、数字图像和视觉信息融合的三维测量方法，既具有重要的理论意义，又具有重大的实用价值，应用前景非常广阔。
根据视觉测量的基本原理，利用数字图像处理技术获取的二维信息是视觉测量中相机标定、三维重建等环节的基础，对于系统的测量精度、稳定性等方面具有决定性的影响，是视觉测量领域的关键技术。在长期的数字图像处理课程教学以及视觉测量研究工作中发现，可以将视觉测量中关于数字图像处理的应用内容引入课堂教学中，与具体理论知识相结合，加深学生对于课程理论的理解，使其接触到科学研究的前沿内容。此外，通过设置开放性实验等环节，引导有兴趣和能力的学生进行实践能力的培养，使学到的知识“活”起来。
三、视觉测量与数字图像处理课程的融合
为了改善数字图像处理课程的教学效果，提高教学效率，将视觉测量技术与数字图像处理课程相融合，本文主要在教学方法和教学手段改革、视觉测量需求与理论知识点结合、实践动手能力提高等方面进行了研究。
1.教学方法和教学手段改革
为了贯彻学生是教育主体的教育思路，使学生学会学习，并充分激发学生的创新能力和素质培养，促进学生个性的发展，同时有利于师生彼此促进共同进步的原则，针对数字图像处理课程的特点，采取了以下措施：
（1）重视数字图像处理课程的基础理论教学。数字图像处理内容丰富，应用灵活广泛，但学生在掌握某些具体应用技术时感到理解困难。因此，在实际教学上，首先需要注重相关的基础理论教学。[6]例如，数字图像的本质是数字信号，所以在课程前期阶段，专门有针对性地复习和讲解了信号分析与处理方面的基本理论，包括数字信号处理的常用方法、离散傅里叶变换和快速傅里叶变换、离散余弦变换等，这些理论在数字图像处理课程中有具体应用。这不仅有利于对数字图像处理内容的掌握，也可以反过来加深对相关理论的理解。另一方面注意授课内容的精选，内容不在于多，而在于少而精，突出重点，使学生在有限学时内有最大的收获。例如，在频域空间进行图像增强时，不能将频域空间的所有方法都对学生讲授，而是突出讲解了关于频域空间与时域空间处理之间的关系，针对频域图像平滑介绍一种低频滤波器，分析其原理和特点。这样不仅节省了教学时间，而且重点突出，同时也引导学生查阅其他相关方法，让他们自己去动脑思考，提高其思维能力。
（2）完善和改革课堂教学方法。在课堂教学过程中，我们始终重视启发式教学，遵循“提出问题”、“启发式思考”、“解决问题”的教学过程，使用“问题教学法”引导学生去思考、分析问题，激发学生学习的积极性，提高教学效果。课堂开始时，根据授课内容，提前向学生抛出相关问题，在讲课过程中则围绕该问题讲解课程内容，最后提出问题的解决方法。例如，在讲解“直方图均衡化图像增强技术”一节内容时，首先向学生展示了两幅曝光不足和曝光过量的图片，并且为了提高学生的学习兴趣，认识数字图像处理的实际应用，图片取自于视觉测量、航空交会对接定位等领域的实际图片，向学生提问，“如果实际应用中，由于环境光的影响，拍摄到了这样的图片，应该怎么办？”课堂讲解过程中，随着直方图、直方图增强技术的理论、直方图均衡化方法等内容的展开，使学生逐渐理解并掌握直方图均衡化方法，最后，给学生演示了直方图均衡化方法的实现，并看到了利用该方法对图片增强前后的图片效果。这种启发引导式的课堂教学方法，取得了良好的效果。
（3）传统和现代化教学手段相结合。随着计算机、通信技术应用的迅速普及，国内高校的课堂教学已普遍采用了多媒体技术，利用计算机、投影仪、幻灯机等现代化教学设备，结合计算机辅助教学（Cai）展示教学内容。这些现代化技术的确为课堂带来了很多丰富多彩的教学手段。数字图像处理是以图像为处理对象，其输出的形式主要以图像和图形为主，该课程也十分适宜将教学内容制成课件，采用多媒体计算机开展现代化教学。借助多媒体，使学生较直观地看到各种图像的处理需求、处理过程、处理效果等，这是普通教材和参考资料所无法比拟的。因此，我们针对课堂教学需求，进行了多媒体课程教学资源建设，如教学大纲、教学日历、授课教案和课件等通过多媒体平成，便于讲课，同时也便于学生课后的复习。例如，将视觉测量原理、过程等，通过多媒体课件的形式演示出来，相比较口头介绍等方法具有更加直观的效果。除了多媒体教学手段，传统的板书式教学作为补充手段也在数字图像处理课程中得到应用，主要用在课堂教学内容框架展示、理论推导等方面。
2.视觉测量与理论知识点结合
为了提高算法对于目标特征的识别效果，视觉测量通常采用圆形或方形特征点（图2），在获取的图像中对特征的成像位置进行识别和精确定位。视觉测量对于图像处理的要求主要包括图像预处理、特征粗定位、特征精定位等内容，对应数字图像处理课程中的图像增强、边缘检测、特征识别、几何运算等知识点。[7]
图2视觉测量常用特征点
（1）图像预处理。图像预处理的主要方法包括彩色图像灰度化、图像增强等，为此，在讲解彩色图像内容时，介绍了RGB、HSi等彩色模型以及不同彩色模型之间的转换，并引出如何将彩色信息转换成灰度信息。通过分析彩色表示模型，建立了彩色到灰度图像的转换。
向学生展示常用视觉测量图像效果的基础上，为了减少图像噪声的影响、提高图像识别效果，提出改善图像质量的目标，需要进行图像增强。结合图像增强中常用的直方图增强技术、空域和频域图像增强方法在视觉测量图像处理中的实际应用，给学生展示直观的处理效果，加深对图像增强方法的理解。
（2）特征点粗定位。数字图像处理的边缘检测是该课程比较重要的一部分内容，边缘检测中包含了多种方法，便于学生对不同边缘检测算法的作用效果有直观印象，将各种算法应用于视觉测量图像征点的边缘检测，并有针对性地选择相应参数，使学生不仅学习了各种边缘检测算法的使用，也看到了算法的特点。
根据视觉成像的特点，圆形特征点成像后一般为椭圆，所以，利用边缘检测得到的边缘像点数据，讲解用边缘点进行指定特征识别的方法，如基于Hough变换的特征检测方法。为了引导学生思考，采用启发式讲课方法，讲解了Hough变换检测直线的方法，引出如何用Hough变换检测像面上的圆或椭圆，并鼓励有能力的学生实现相应算法。
（3）特征点精定位。特征点精定位的目的是在实现特征点粗定位的基础上，对圆形特征点中心在像面上的精确坐标进行定位。精确定位主要设计到数字图像处理中的点运算，但需要考虑采用的具体定位算法，如灰度重心法、加权灰度重心法、椭圆拟合法等。引导学生通过文献资料查找和实现相关定位算法，并且与国际领先的专业软件进行定位精度对比。通过比较，可以使学生发现不同算法之间的区别，并分析不同的原因。进一步，引导学生尝试对定位算法做一定的改进，这种改进，不需要从算法根本上做出很大的创新，只是从某一方面进行微小的变化，使其能够适合特定的应用需求。例如，如果对视觉测量像面上特征点定位采用加权灰度重心法时，通过调整加权系数，得到不用的效果，从而分析加权系数对于定位精度的影响，并据此得出适用于该需求的结论。
四、开放性实验
长期以来，“数字图像处理”课程教学主要采用课堂理论教学，教学内容也多为经典的内容，很难反映课程内容的时代特征。实验教学是高等教育的重要组成部分，是抽象思维与形象思维、传授知识与训练技能相结合的过程，在人才培养中具有课堂理论教学环节不可替代的作用，对培养理工科大学生的创造性是不可缺少的。虽然目前大多数课程都设置了实践环节，但也普遍存在着很多问题，[8]例如，实验课成绩占课程成绩比例小，学生对实验的重视度不够，存在着抄袭他人实验结果和报告的现象；实验模式单一，实验内容陈旧、呆板，多为验证性实验，缺乏创新性和挑战性，学生完全处于被动状态，最终导致实验不认真，敷衍了事，所学的知识和操作技术遗忘快；不能保证每个学生都有充分的时间和机会做实验，个别学生逐渐养成依赖心理，最终只有一部分学生得到了锻炼；理论课与实验课教学老师分离，造成理论和实践环节脱节等。
针对目前“数字图像处理”课程实验的现状，根据视觉测量像面特征点定位需求，开设相关开放性实验项目“视觉测量特征点提取定位实验”，实验要求学生结合数字图像处理课程知识理论，对视觉测量采集的数字图像进行处理，提取相关特征点。针对视觉测量中常用的特征点（圆形、方形）进行自动检测，并实现高精度定位，主要实验内容包括：图像预处理、特征点粗定位、特征点精定位、算法设计与实现、实验结果分析等。
教师在开放性实验项目中承担的角色主要是方案设计和实施过程中的指导、监督，对方案的具体实现方法不做限制性要求，主要由学生结合课堂教学内容以及查阅文献资料来设计并完成。为了提高项目完成的效率，教师可以通过适当的引导为学生指出主要方向。
对于单个学生来说，这样的实验项目有些困难，“团队合作”也是新时期对科技人才素质的要求，所以可以通过建立项目小组的方式开展实验。小组成员将实验内容进行分工，每人负责不同的部分，通过相互合作、帮助，完成整个实验项目。通过这种形式，也在某种程度上锻炼了学生的团队合作意识和合作方法。
五、结束语
通过将视觉测量领域研究成果引入“数字图像处理”课程，并在教学方法、教学手段、教学内容、开放性实践等方面的改革和尝试，逐步做到科学研究成果与课堂理论教学的有机结合，不仅丰富了课程的教学内容，提高了学生的学习兴趣，加深了对理论知识的理解，而且使学生接触到科学研究的前沿领域，开拓了视野，对创新能力的培养锻炼等方面也具有重要意义。
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计算机视觉前沿技术篇5
近日，国内创业公司商汤科技宣布获得4.1亿美元B轮融资，这是截至目前为止全球范围内人工智能领域单轮最高融资。至此，这家成立仅三年的公司累计融资额达4.5亿美元，估值超过15亿美元，成为全球融资额最高的人工智能独角兽企业。当前，人工智能发展势头良好，技术和产品研发能力大幅提升，市场空间逐步拓展，社会关注与投资力度持续加大，技术创新驱动的人工智能企业正成为资本青睐的热点。
一、商汤融资背景分析
人工智能迎来估值猛涨期。自2014年起，人工智能领域一直都是全球投资热点。近年来，技术与产品的迅速成长带动国内创业热情高q，也引发了资本的高度关注。据统计，截至2017年5月31日，我国人工智能类创业公司已超过650家，产业规模较2016年同期增长达到51.2%，投融资事件超过430起，融资总额达340亿元。科技巨头加大在人工智能领域的布局，投资案例不断涌现。同时，社会资本竞相追逐人工智能领域的优质项目，整体行业获投率偏高，超过一半的人工智能公司成立时间在两年之内，可见资本市场对人工智能产业发展的信心。
计算机视觉领域成为热点聚焦。在大数据、深度学习等新技术推动下，以计算机视觉和语音识别为代表的感知智能正呈现出高速演进态势。目前我国计算机视觉技术水平已达到全球领先水平，并在安防、汽车、金融等领域取得了显著的应用成效。在安防领域，智能技术如人脸识别、图形识别应用场景众多，如车牌识别、车辆视觉特征识别、被动人像卡口、身份证比对等应用。在汽车领域，围绕智能驾驶汽车人工智能在环境感知、路径规划与决策等关键环节均有所应用和体现，在该领域百度、乐视等企业已开展卓有成效的实践。广泛的商业化渠道和技术基础推动计算机视觉成为创投热门领域，据数据显示，中国人工智能创业公司所属领域分布中，计算机视觉领域拥有最多创业公司。2016年，人脸识别服务开发商旷视科技完成至少1亿美元融资，估值超过20亿美元，专注图像识别的图普科技获得千万美元a轮融资。
商汤科技技术实力领先，发展潜力巨大。商汤科技主攻人脸识别、视频监控识别算法、增强现实、文字识别、自动驾驶识别算法和医疗影像识别算法等技术，基础研究实力强大，高质量专利数量、专业学术数量均保持全国领先水平。在2015年imagenet大规模视觉识别竞赛中，商汤科技获得视频识别冠军，次年在该竞赛中，商汤科技凭借原创深度神经网络平台，获得3个项目的冠军。商汤科技主要业务范围是将计算机视觉技术赋能给安防、金融、机器人、政府大数据分析以及虚拟增强现实等行业。
二、由商汤融资带来的两点思考
计算机视觉前沿技术篇6
[关键词]透光；工业视觉；图像分析；信号传送
中图分类号：tp391.41文献标识码：a文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
在剖布工序中，对缝剖布机上的剖布刀沿布匹上预制的剖幅线将布匹剖开。布匹上的剖幅线是织布过程中通过故意抽掉一根（或多根）丝线而形成的。在手动对缝剖布机上，操作人员需要密切注意布匹的布缝。如果剖幅线相对于剖布刀位置有偏离，则需及时手动控制布缝纠正机构，将布缝纠正到剖布刀位置。由于对缝剖布机是高速运行的，运行过程中布缝随时会偏离剖布刀，操作人员很难长时间及时加以纠正。为了确保剖布刀剖布位置的准确性，要么降低对缝剖布机的运行速度，要么降低对缝精度。这将极大地降低生产效率，或导致布匹报废率的提高。为了能不受布匹性质的影响，监测各类布匹的剖幅线（布缝），根据实时检测数据使剖布刀精确对准剖幅线的设备的开发，布缝检测系统是开发该设备的关键技术。
一、布缝检测系统研究现状分析
在对企业的调研中，目前国内乃至国际上使用唯一的产品是德国的莱默尔e+L自动剖布设备。对该设备的分析中发现，在检测系统中，布缝位置通过手动调节光强度进行漏针检测的方法，其性能因漏针线的宽度受到了薄、厚及颜色的限制；在控制方式中，漏针电眼信号为台阶式，单片机数据处理后对直流电机开环控制，限制了其剖布速度与精度。
目前，国内外对自动剖布的研究主要集中在对布缝的检测控制，且尚未出现完整的自动剖布设备。2005年，中国科学院上海光学精密机械研究所及中国科学院研究生院对光电布缝检测器进行了研制，该研究并未在市场上看到。研制的光电布缝探测器主要有三个部分组成：光源、光电探测器和信号处理电路。其中，光源采用的是半导体激光器（波长为980nm）；光电探测器是光电二极管（pD）阵列，它由11个pD组成的，每个pD的长度为18nm，相邻pD间距为5.08mm，总探测范围是剖布刀两边各27.5mm；信号处理电路主要由前置放大器、aD转换器、单片机和信号输出级构成。图1为系统工作原理图。
该系统工作原理：半导体激光器发出的光束经准直后均匀照射在布匹上，通过布匹的透射光经滤光片滤去可见光后照射到pD阵列上，pD输出相应的电信号，电信号经前里放大器滤波放大后送至aD转换器，单片机控制aD转换器进行模拟信号的采集，最后在单片机内进行信号的处理和运算，在单片机的输出级输出相应的布缝位置编码。由于布匹在布缝处的透光强度较大，因此通过单片机实时采集和处理pD阵列所接收到的透射光便可实现布缝位置探测，并且把当前布缝位置按照一定编码方式实时送给布缝纠正机构。通常布缝纠正机构是pLC控制的执行电机系统，利用pLC控制系统调整布匹的左右位置，实现布缝与剖布刀的精确对准。目前市场上尚未出现该项研究的成果转换。
而德国的默莱尔公司在也该技术上采用的漏针检测是通过漏针线侦测电眼Fe50是以感光芯片为依据，电眼的操作方式则是对照式灯光原理。灯光的发射光源包括了LeD，光源的供应电源从数字式控制器经由Can-BUS的连接而来。在发射光源和电眼之间则有一个保护的遮光罩，以遮断从外部环境来的光线影响。该产品是国内自动剖布设备唯一使用的自动剖布设备，在国内市场的占有率100%，且价格相当昂贵，这也是不少中小型企业仍然使用人工的剖布设备的主要原因。
二、工业视觉系统对布缝检测的研究基础
前两者在通过透光检测时，都会受到布颜色，厚薄及漏针宽度的影响，且剖布速度也会因信号传递方式而有所限制。而该项目的研究开发则是启用全新的工业机器视觉检测系统，该检测系统将通过视觉系统与逻辑控制模块结合，使信号为连续无极式，从而改进控制系统，可进一步提高剖布效率。
剖幅线的种类繁多，之前的漏针透光技术的研究在识别剖幅线的应用中存在很大的局限性。第一，对漏针的宽度有局限性，能监测的宽度在0.5mm-5mm；其次，对布匹的透光性有局限性，透光性能强的布匹漏针透光技术的光感芯片将无法识别该处剖幅线；第二，漏针透光技术只针对漏针的剖幅线，在不少布匹并非漏针剖幅线的情况下，会彻底失效。漏针透光技术能满足的布种不足市场布种的40%。要不受布匹性质的影响，检测各类不同布匹的剖幅线，需要重新研究开发一种视觉系统。新开发的视觉系统将彻底超越漏针透光技术，拟引进最先进的视觉系统――工业机器视觉系统，可以通过对布面摄像，通过软件编程计算布面图像的象素提取剖幅线。工业机器视觉系统提取的剖幅线将不受漏针宽度、透光性能等情况的影响。
基于工业视觉系统，研发的快速提取剖幅线技术：首先，视觉辅助系统中由光源控制器对LeD双面光源进行调整，使布匹灰度在最佳检测状态；通过CCD摄像头采集静态待剖布样的图像，通过组态软件编程对采样图像进行象素计算、分析，辨别静态剖幅线特征；然后，在剖布过程中，以每15ms的高速摄像对动态布样进行拍摄，再次通过组态软件编程，对采取的高速图像进行计算、分析，辨别出动态剖幅线特征。
快速提取剖幅线技术中首次应用机器视觉系统，相比于德国莱默尔e+L自动剖布设备的漏光采集系统中通过透光点识别区分剖幅线，机器视觉系统通过CCD图像采集，组态软件对图像象素计算分析提取剖幅线，解决了漏光采集系统中受布匹薄、厚、颜色的影响。
三、创新点
1、快速提取剖幅线技术中首次应用机器视觉系统，相比于德国莱默尔e+L自动剖布设备的漏光采集系统中通过透光点识别区分剖幅线，机器视觉系统通过CCD图像采集，组态软件对图像象素计算分析提取剖幅线，解决了漏光采集系统中受布匹薄、厚、颜色的影响。
参考文献
计算机视觉前沿技术篇7
关键词：无人船航海保障服务
1.前言
无人船的学名叫水面机器人，是一种不需要人上船驾驶，可以完全独立自主执行任务的船只。据专家预测，未来十年将是无人船领域发展的黄金时间，从军用到民用的潜在市场在千亿级别以上。无人船时代来临被认为只是时间问题。
无人船时代来临，传统的视觉航标和VHF语音助航信息等航海保障手段作用将削弱，取而代之的应该是根据无人船的操控系统要求、工作特点、运动特性来提供相应的助航服务。因此，针对无人船的航海保障服务应聚焦于：提供利于无人船控制系统识别的无线电航标或利于机器视觉识别的视觉航标；加强大带宽、高速度、高频率、高可靠性的海上通信链路建设；建设船船信息交互和船岸信息通讯平台，能够根据船舶吃水、船舶类型等提供适合船舶的推荐航线，并沿途推送水文气象、航行通警告等海上安全信息；提供与真实环境相同的虚拟现实仿真航行平台等。
2.航标服务
无人船的控制主要依靠陆地控制中心和雷达、摄像头、红外传感器等，因此，为无人船提供的航标服务应以无线电导航台、无线电指向标、差分全球定位系统（DGpS）、船舶自动识别系统（aiS）、雷达指向标、雷达应答器等无线电航标和利于机器视觉识别的目视航标为主。目前，aiS基站信号已基本实现对我国沿海近岸主要通航水域、长江干线和内河4级以上高等级航道及部分封闭水域的通信覆盖。依托aiS基站设置的aiS虚拟航标设置快捷，成本低廉，且易于被船用电子海图识别和解析，因此无人船时代aiS虚拟航标将发挥巨大作用。
3.通信服务
依赖电子导航的无人船与岸基系统的信息交换将更为频繁，海上通信平台应用需求和业务将大幅扩展。无人船艇的通信对象主要有无人船艇与母船之间、无人船艇之间，通信的内容主要有母船对无人船艇的指令信息、无人船艇实时回传的运动状态信息以及视频信息等。目前的海事通信平台，服务内容分散、手段单一、带宽、信息处理的效率和数据存储容量渐渐无法满足海洋信息系统扩展需要，成为海上多种应用系统性能瓶颈。
无人船时代的通信服务一是要加强甚高频数据交换系统（VDeS）、甚小口径卫星终端站（VSat）、卫星通信等大带宽、高速度、高频率、高可靠性的海上通信链路建设。二是加强海事云通信平台建设。云计算平台是大数据时代最热门的研究方向之一。主要利用虚拟技术、分布式计算及并行网络计算技术，有效整合不同区域的信息资源和不同的硬件结构，并进行有效地划分和利用，提高系统的数据存储能力，同时提高计算、传输和存储效率。客户和服务通过标准服务技术支持的标准化web服务技术进行通信，以建立和促进通信。e航海战略确定后，以“按需服务和屏蔽数据源”的理念将成为未来发展趋势。即用户无需关心自己所需的信息通过何种渠道、何种具体设备，而是怎样能够方便快捷地获取到所需信息。因而，所有船舶信息数据的收集和传输最好基于通用的协议模型。同时数据传输要满足用户相互识别需求。海事云的概念为地理环境中的身份管理，身份验证，加密，真实性验证，服务发现和带宽/覆盖高效消息提供了标准化的协议和功能支持。通过定义面向服务的通信系统，可以在全球互操作性的背景下轻松开发针对海事最终用户的创新解决方案，从而为航运管理和服务部门提供一个开放的供应商中立平台，有助于信息交换无边界，并在互联网，卫星，蜂窝电话网络和数字无线电链路等各种通信渠道上得到保障。这一概念应能够使各种船舶类型以及海上结构和岸上的异构软件系统，包括智能手机，平板电脑和个人计算机等，根据标准化接口，协议和访问控制权进行交互（efficienSea2，D3.2）。三是拓展aiS系统功能。由于基于VHF通信频段和SotDma通信协议的aiS系统存在系统容量和VHF通信系统9.6kbps的传输带宽限制，无法适应船舶间和船岸间越来越多的信息传输需求。有学者提出基于公网GpRS/CDma/3G通信系统移动ip技术的自动识别技术，作为aiS系统的补充。
4.构建统一调配的海事信息共享大平台
当无人船舶普及后，很可能出现：当船舶遇到紧急情况，岸上指挥者有的建议加速从他船船头经过，有的建议减速从他船船尾经过，导致Q策混乱。且“多龙治水”水上管理状况造成海上监管和服务部门各自掌握不同的数据，海上安全信息部门化、孤立化、碎片化，缺乏信息共享平台，难以对数据进行有效分析、挖掘和整合，数据利用率不高，难以提供系统有效的海上安全信息。如果将所有船舶航线途经信息汇总到同一平台进行统一调配，可以避免这种情况出现。
因此需要构建统一调配的海事信息共享大平台。这一平台能够为船舶提供动态的航线计划，实现基于aiS、eCDiS、水深数据模型以及环境管理工具的船舶积极动态的航线计划。同时，可以收集、交换、整合、分析和显示信息，包括航道、航标、港口、海况和地理、船舶船员、航运管理、货物及航运市场、公共服务等信息在内的所有信息，形成涵盖主要涉水活动的、以海量数据为基础的信息资源池，实现信息的无缝共享。这一大平台应立足于e航海系统基本架构规范数据源标准，同时，根据海事和港航等单位需求，将采自数据中心的源数据接入有关部门的信息系统，实现充分有效地融合数据。通过云计算对大量数据进行深度挖掘、筛选加工，通过微信公众服务平台、门户网站、手机app等服务方式，利用公网、甚高频、卫星链路等为用户提供个性化定制服务。
5.研究开发“无人船仿真和虚拟训练系统”
在常用的计算机仿真系统中，把人视为旁观者，可视场景不会随着用户的视点进行相应变化，没有身临其境之感，不强调实时交互，人的想法需要与计算机相适应。虚拟现实仿真技术带来了人机交互的新概念和新方法，强调人对虚拟环境的主导作用，作为参与者沉浸其中，使人机交互的内容更生动和丰富，方式更和谐和自然。虚拟现实技术以计算机技术为核心，生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的虚拟现实环境。用户通过特殊的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象交互。产生等同于真实环境的感受和经验。基于虚拟现实的无人船仿真训练系统包含高级三维图形加速卡、立体眼镜、大屏幕显示设备、立体音响，头盔现实和位姿跟踪设备，应用图像全景建模、碰撞检测、音频虚拟等技术建立虚拟现实训练系统，对无人船的远程操控人员进行实操训练。
航保部门可以在提供电子海图的基础上进一步拓宽服务，为无人船提供虚拟的水上环境实景模型。可以采用基于图像的全景建模技术，增强场景模型的深度感和真实感。比如：使用数码相机在水域现场一个固定点环拍实景一系列相片，经过拼接、平滑等处理，形成360度全景图片，根据观察者的角度，将图片进行数字化变形，投影到虚拟场景中。
参考文献：
[1]胡青.基于公共通信网络的一系统关键技术研究[D].大连海事大学，2011.
计算机视觉前沿技术篇8
a系列apU：极智加速引领视界
7月19日，一场题为“极智加速引领视界”的体验活动在北京召开，这是继上海、广州和成都之后，amDa系列apU新视觉体验之旅的收官之站，被着重强调的“体验”二字意味着这将不是一场寻常的产品。不出所料，走入现场，一眼便可发现以“个人智能超级计算机”、“全天计算”、“顶级视觉体验”和“百核加速”等不同主题组成的庞大体验区域，在以上体验区域中，由视频、实物展示与游戏互动等方式带来的感官冲击令人耳目一新。
毫无疑问，不会再有第二种方式比真实的体验能更直接地将新产品的新奇卖点传递给消费者。比起被动、枯燥的数据说明和机械式的产品展示，amD更乐于邀请消费者亲身参与其中，体验apU这种最前沿的芯片科技散发的神奇魅力。而在产品的介绍与演示中，amD大中华区产品市场副总裁唐志德也完全摒弃了俗套的讲解，天马行空地以大脑和小脑、逻辑思考与艺术创作的概念来描绘apU的融聚理念。这种不拘一格的营销活动，又何尝不是另一层面的创新？
双重认可：x86技术40年之巨变
对于apU的创新，amD全球销售副总裁刘君狄如此诠释：“apU是x86处理器诞生40多年来的又一重大突破，它革命性地把多核处理器和独显核心融合在一颗芯片内，同时具有双方的优势，实现CpU和GpU的协同计算，彼此加速，给用户带来全新的加速应用体验。”他同时表示，这也是amD召开一系列体验式会的初衷。
随着a系列apU的，amD已经相继推出5个系列的apU产品，它们分别是针对高端、主流桌面以及笔记本用户的a系列，针对入门级用户，主要应用于超轻薄笔记本、高清小本、一体机、HtpC等领域的e系列和C系列，面向嵌入式领域的G系列，以及专门为平板电脑开发的Z系列。
独具特色的创新使得apU系列产品一经推出便大受欢迎，成为市场的热销产品。而新推出的a系列apU在性能和功能上都有了大幅的提升，加上较高的性价比，市场表现值得期待。
珠联璧合：apU开启加速计算时代
用户新需求层出不穷，a系列apU的出现恰逢其时。一方面，以多媒体视觉应用为特点的个性化计算正呈爆炸式增长，在这种环境下，消费者越发关注pC的多任务处理能力与生动逼真的视觉计算能力。为了满足这些需求，amDa系列apU在一颗芯片上融合了高达4个x86CpU核心和性能强大的支持DirectX11的独显核心，具有多达400个Radeon内核和专用的高清视频处理能力。此外，a系列apU也具备诸如手势界面、多显示屏支持、3D娱乐和实时图像稳定等高级功能。
另一方面，it技术越来越趋于多元化，以串行计算为特点的CpU愈发难以独自胜任复杂多变的计算需求，加速计算技术亟待发展。作为引领下一代加速计算的主力产品，apU革命性地将CpU和GpU融合在一块芯片上，兼具两者的优势，可以实现协同计算，彼此加速，为消费者带来全新的应用体验。全新出炉的高端a系列apU更是具备双显卡、物理四核、智能超频，以及支持第二代DX11的独显核心等技术配置，能够带来全新的用户体验，例如极致视觉性能、智能个人超级计算机、百核加速应用以及全天候计算等。据amD介绍，目前已有超过50种领先应用程序支持apU加速，包括ie9、office2010、adobeFlashplayer10.1、暴风影音播放器以及众多的视频和图片编辑软件等，通过apU的加速功能，能实现更高效、更流畅的操作和应用体验。
前所未有：极致视觉体验
计算机视觉前沿技术篇9
引言
多媒体技术可以将教学过程中的各种文本、图像等信息糅合到一起，通过利用计算机科技完成教学工作。在医学中应用多媒体教学技术，能够将医学中枯燥厌烦的医学内容形象化，有利于增强医学教学效果。随着科技的发展，相信多媒体技术将对开展医学教学工作产生更大的便利。
一、多媒体应用于医学教学的优点
多媒体技术在医学教学中的应用，有助于便利医学工作的开展。在教学工作中利用计算机的多种高科技硬件和软件来综合处理各种声音、图像等信息，并集和形式展现给大家，从而实现信息的交流。在多媒体应用在医学教学中的优点主要有以下几点：
（一）多媒体技术可以将教学内容形象化
多媒体计算机应用于医学教学中，可以将医学知识形象化，便于学生理解，同时也能够吸收学生的注意力，使抽象的内容能够具体化。多媒体技术以多种感官刺激方式帮助学生获取信息了，这比单一地听老师讲课要强很多。在医学教学过程中，教师可以将许多疾病的病因、病状等情形，通过自己设计的音频、视频、图片、文字等形式，声形并茂的讲述给学生，从而加深学生的理解。医学教师在讲述一些疾病时，有时千言万语不如一张图片更容易让学生接受。例如，教师在讲述人体内器官布局时，展示一张人体内脏分布、结构图，可以轻易的实现教学目的。。快速实现了教学信息的传递，大大提高课堂效率和效果。
（二）多媒体教学可以推进医学学术前沿的内容
在医学教学中应用多媒体技术，可以将医学学术研究的前沿成果，及时的传递给大家，有助于学习前沿医学成果。网络是迅速获取世界医学前沿研究成果的最佳途径，多媒体教育的应用，可以弥补医学教材更新不及时的问题，有利于教学内容推陈出新，使学生及时学习到前沿的医学知识。同时，医学教学中应用多媒体技术，可以拓展学生的知识面，激发学生独立学习、独立思考、探索新知识。从而避免教材更新的局限性，提高医学教学效果。
（三）多媒体技术可以提高教学效率
在传统的医学教学中，教师往往会携带大量的病理解剖图、Ct细胞图片等资料，但是由于教室本身较大，上课时学生看不清楚Ct细胞图等材料，导致学生难以在课堂上及时消化这些知识，教学效果也难以提升。通过多媒体技术，教室可以将所有的教学图片等材料以电子图片形式进行放大，让每个学生都能看清。在教学过程中，应适当地使用多媒体手段，将复杂的问题转化为学生常见的问题，将难以表述、难以想象的问题以直观的形式展现，使学生消除对知识的距离感和神秘感。通过多媒体技术的应用可以随时调用所需图片、视频等资料，有效提高各种资料的利用，也减少教师的板书时间，让学生有更多的时间参与到教学中。
二、多媒体带来的弊端
多媒体技术在医学教学中的应用，给医学教学工作带来了巨大的便利。但是现阶段多媒体在医学教学中的应用仍存在许多问题，它只能作为医学教学中的一种手段。多媒体教学与传统的医学教学相比具有以下弊端。
（一）多媒体教学忽视了课堂交流
多媒体教学中，教师一直坐在计算机前频繁点击鼠标切换屏幕上的页面，讲课内容缺乏激情。学生也只是在盯着屏幕的变换，缺乏了师生之间的交流。传统的医学教学中，教师可以通过观察学生的肢体语言和精神状态，了解学生对相关知识的学习状况。了解学生在学习中的困惑，并及时进行解答，同时，教师可以通过自身的肢体语言来调节课堂气氛，让学生有一个快乐的学习氛围。如果教师不能实现与学生的顺畅交流，教学效果很难提高。采用多媒体进行医学教学，教师应当注重与学生的交流沟通，及时发现学生在学生中的困惑，并予以解答，从而提高教学效果。
（二）过分追求课件的表现形式，分散学生注意力
多媒体教学在一定程度上减轻了教师的备课负担，但是有些教师过分依赖多媒体课件，将所有的教学材料都传输到多媒体上，上课是只是照本宣科。这样教学不仅没有发挥多媒体教学的优势，反而成为教师懒惰的工具。更重要的是这样教学学生对教学会产生抵触情绪，大篇幅的文字或图片容易使学生产生视觉疲劳，分散学生的注意力，从而影响教学效果。教师应充分采用多媒体的优势，并通过生动的言语诱导、富有魅力的体态语言辅助多媒体教学，吸引学生的注意力，进而提高教学效果。
（三）信息量过大、重点不突出
在使用多媒体课件进行教学时，教学课件容易出现信息量过大、重点不突出等问题。在教学过程中，学生看到不断闪动的屏幕页面，不了解课件知识的重点，学生在上完一节课后，会感觉脑子里乱哄哄的，学生对这堂课的重点内容印象不深，课堂学习效果较差。为解决这个问题，建议教师在制作教学课件时，将重点内容标注出来，让学生一目了然。同时，教师也应当注意一节课的教学工作量，避免知识量过大导致学生难以消化，最终事倍功半。而且现阶段互联网资源共享飞速发展，教师很容易相互复制课件，从而导致教师懒于司考和创新，不能结合学生特点进行教学工作，更不利于青年教师的成长和教学工作的开展，难以达到教学效果。
（四）多媒体课件教学不能与实践教学有机结合
有些教师在课堂授课时，过分依赖于多媒体技术，忽视了实践教学的重要性，用多媒体教学替代了实践教学。尤其是在临床手术教学中，过分推重多媒体教学的优势，忽略了学生实践能力的培养，导致学生的实践操作能力下滑。医学教学教学的最终目的是实践，因此，可以在医学教学中运用多媒体技术，但却不能忽视实践操作的重要性。要重视学生实践能力的培养，提高医学教学效果。
计算机视觉前沿技术篇10
关键词：职业学校《计算机基础》教学问题对策
《计算机文化基础》是我校为学生开设的一门重要且范围很广的课程。计算机是科技时代不可缺少的工具之一，要求学生在熟练掌握理论知识的同时，也要把此门课程与其它专业课程相结合，培养学生的实践能力，为专业课的前沿学习打下坚实的基础。作为教师，应该对该课程的特点做详细研究，采用有效的教学方式，便于学生掌握该门课所要求的知识技能，培养学生捕捉信息的能力，进而提高教学质量和效率。
一、教学现状及问题
就笔者多年的教学经验来说，目前《计算机文化基础》教学中主要存在以下几个问题：
（一）教材内容脱离实际
计算机文化的发展日新月异，教材更新速度快，内容繁多，但涉及操作性、实践性的内容较少。并且随着社会发展以及计算机行业的快速发展，一些新的软硬件基础知识及高新技术等相继出现。这些都需要体现在教学过程中，相应地对教材作修订，有利于学生了解和掌握更多计算机方面的前沿信息。
（二）教学模式有待提高
很多职业院校目前计算机文化基础的教学模式都是照本宣科，没有及时更新教学内容，还停滞在基础课本的教授上。目前大多数院校仍以板书教学为主。很多教师在教学进度计划上没有考虑到理论与实践技能相结合。授课方式仍停留在理论为先的阶段，上机练习时间较少。传统的板书教学无法弥补这方面的缺憾，极大的限制了学生知识面的拓展，不利于学生计算机理论与实践的有机结合。
（三）学生的学习积极性不强
本课程基础理论知识多，涉及面广泛，教师讲授时如果不细化知识点，不与实践结合，学生学起来就会感觉枯燥。感受不到课堂内容的新颖，必然降低学生学习计算机文化的主动性。
二、教学对策与建议
针对上述《计算机文化基础》课程教学的现状及存在的问题，笔者建议采取以下几方面的对策，解决教学过程中存在的实际问题。
（一）激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师。不管是计算机基础好的学生还是基础较差的学生，学习兴趣是学好这门课程的关键。教师在教学过程中要侧重把计算机文化与学生所学专业结合起来教授，让学生通过对课本基础性的学习来解决专业中所遇到问题。把教学理论与学生的实际学习和生活联系起来，学生们就会有很大的兴趣。同时，对计算机掌握不同程度的学生，分开布置上机作业，学生各自从自身的起点做起，既不会让学生觉得该门课程太简单是多余的，也不会让学生觉得太难而厌学。总之，教师应该认真做好学生的学情分析，根据学生实际情况来完善自己的教学内容，让学生感受到课堂内容的新颖，激发学生学习计算机文化的主动性。另外，我们不能忽视首堂课的重要性，要从一开始就让学生了解课程的特点，引导学生树立对该门课程的好奇心与求知欲，激发学生的学习兴趣，同时让学生做好充分的心理准备，鼓励和增加学生们学好该课的信心。
（二）增强教与学的互动性
《计算机文化基础》的教学过程中除要给学生传授知识外，还需要培养学生的实践动手能力。显然传统的教学方法是做不到这些的，因此，采用新的启发式互动教学方法势在必行。所谓启发式互动教学，即在教学的主体学生与作为主导的教师之间建立一种互动关系，其主要目的是使教师在讲授的过程中引导学生，进而产生思维上的共鸣。同时，教师也要时刻注意学生对知识的理解程度和反应，揣摩学生的思路和疑问，实时改变教学方案，调动学生的学习积极性。要想启发式互动教学取得较好的效果，首先，教师要精心备课，做好课堂设计，合理地安排上机时间，让学生先提出问题，然后启发性地探讨解决问题的方法，最后共同得出结论。这样不仅能让学生很好地掌握知识，而且能培养学生的思维和实践创新能力。其次，教师要熟悉心理学，能够从学生角度出发提出问题，探索解决方法。最后，要注重课堂上教师与学生的互动，但不能拘泥于形式，达到真正提高教学效果的目的。
（三）增加多媒体教学的利用
提高教学方法的重要手段之一就是应用多媒体。多媒体教学的优点主要包括：第一，应用多媒体能使教学信息更丰富、清晰，一些复杂的图表可以通过多媒体一目了然。而且还可以收集一些与教学内容关系密切的图片等资料，开阔学生的视野。第二，多媒体可以利用视频或者动画来教学，使得教学内容更形象、更生动，学生也更易理解和掌握。这对计算机教学来说显得尤为重要。第三，多媒体能循环播放，便于学生温故。比如实际上机操作时，教师可以采用多媒体形式一步步演示给学生看，学生看到屏幕上字形、颜色、图表以及设计的变化时，就会产生一种印象，自己上机时就能有针对性，不仅能锻炼他们的创新意识，发挥学生学习的积极性，而且能让学生从学的过程中获取理论知识和动手能力。就《计算机文化基础》课程的特点而言，在教学中应做到多媒体教学应与板书相结合使用，多媒体教学为主，板书教学为辅。
三、结论
《计算机文化基础》课程是基础知识教学，也是技能的教学。教学任务重，更新速度过快。教师应该关注计算机的发展信息，掌握前沿信息，从而不断调整自己的教学内容。而且教学内容的选取也要跟其它课程相互贯通、相互渗透。这些对教师有着很高的要求。总之，在教学过程中，要结合《计算机文化基础》课程的特点，不断总结教学经验；根据新的形势增加新的教学内容，不断完善教学方法；逐步培养学生的自学能力，实际动手能力和创新能力，从而培养高素质的符合新时展的人才。
参考文献：
[1]郑榕生.计算机基础教学方法探讨.2008