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計算機視覺設計范文1
關鍵詞: 計算機視覺; 考試; 自動監考; 視頻幀
中圖分類號: TN957.52+3?34; TP373 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2017)14?0099?03
Abstract: In view of the high packet loss rate and low intelligent degree of the current video monitoring for test invigilation, the optimal design was carried out for the computer vision based automatic monitoring system of student examination. A video frame cycle error correction coding based design method of automatic invigilation system based on computer vision is put forward. The system design is divided into hardware and software design, including the A/D circuit, clock circuit, video frame cycle error correction coding circuit, program load circuit and output interface circuit. The experimental test results show that the system can reduce the video packet loss in the invigilation process effectively, improve the vision coverage degree of invigilation area, and has high system integration and intellectuality.
Keywords: computer vision; examination; automatic invigilation; video frame
0 引 言
隨著視頻圖像處理技術的發展,采用計算機視頻監測方法進行現場O控設計,提高對監控區域的自動化識別和管理能力[1]。學生考試自動監考系統是考試智能化管理系統的重要部分,采用計算機視覺分析方法進行自動監考,首先采用計算機視頻監控方法進行考試現場的實時視覺畫面采集,從而實現對考試現場的檢驗分析和指導。研究學生考試自動監考系統,在促進智能化考試管理和提高考場監考的管控能力方面具有積極重要意義[2],對學生考試自動監考系統是建立在視頻圖像分析基礎上的,結合系統硬件設備設計和軟件開發,采用計算機視覺分析方法進行監控現場的異常信息特征提取和分析,采用視頻幀循環糾錯編碼避免監控過程中的丟包和誤碼失真。首先進行系統的總體構架分析,然后進行監考系統的硬件模塊化設計,最后進行系統調試分析,得出有效性結論。
1 系統設計與實現
1.1 器件選擇
根據上述設計思想和總體設計構架,進行基于計算機視覺的學生考試自動監考系統的硬件模塊化設計,學生考試自動監考系統的數據采集系統是整個系統的基礎。通過PCI橋接芯片與PC機進行數據通信,采用PCI9054的LOCAL 總線設計方法,進行數據特征采集,把學生考試監考現場的視頻信息存儲到PCI總線上,在嵌入式RAM中對監控視頻信息進行收發轉換和視頻幀間編碼,基于視頻幀循環糾錯編碼方法進行視頻糾錯。硬件設計主要包括如下幾個部分:學生考試監考現場的視頻信息的DSP信號處理器、模擬信號預處理機、視頻信息的邏輯控制設備、外部I/O設備以及A/D設備和電源供電設備,用DSP控制A/D轉換FLASH寄存器寄存學生考試監考現場的視頻視覺特征信息,同時DSP與PCI通信,DSP接收PCI總線的用戶信息,輸出多路視頻編碼到功率放大器。通過串行E2PROM進行配置校驗,在C 模式下通過PCI總線送采樣數據或處理結果到PC機進行監考現場的監控信息分析。
1.2 監考系統的電路設計
根據上述總體設計要求,結合選擇的器件,采用可編程DSP芯片ADSP?BF537作為核心處理芯片,進行學生考試自動監考系統的電路設計,主要包括了A/D電路、時鐘電路、視頻幀循環糾錯編碼電路、程序加載電路和輸出接口電路等,分別設計描述如下:
(1) A/D電路。學生考試監考系統的A/D電路是實現對輸入視頻采集信息的數/模轉換,提供給計算機和DSP芯片可識別的原始計算機視覺信息,結合視頻幀循環糾錯編碼方法進行可視化校對和視頻編碼。外部I/O設備包括A/D轉換器AD7864兩片,A/D電路的分辨率為12位,最大采樣頻率25 kHz,采用AD7864(以下簡稱7864)作為A/D芯片,它是4通道輸入、轉換速度1.65 μs的高性能AD芯片,自動監考系統的A/D輸入電壓滿足:
采樣通道數由DSP數據總線dspD[3:0]控制[3],A4~A0和譯碼,利用信號作讀數標志信號,得到A/D電路的接口硬件設計圖如圖1所示。
考慮到系統處理視頻傳輸信息的時間和讀數匹配問題,在進行A/D設計中,需要考慮7864模擬輸入/輸出對應碼表,見表1。
(2) 時鐘電路。時鐘電路執行學生考試自動監考系統的時鐘中斷控制功能[4],采用5409A 作為自動監考系統的時鐘中斷的核心控制芯片,5409A有3個多通道緩沖串口McBSPs,提供串行A/D、D/A 設備以及其他的串行器件直接接口,本地總線支持復用/非復用的 32 位地址/數據,包括 PCI 總線操作和LOCAL總線操作,PC9054 內部CI9054的LOCAL 總線與PCI總線通過異步操作實現兩個 DMA數據的串行接口輸入和輸出。時鐘電路的引腳設計如圖2所示。
(3) 視頻幀循環糾錯編碼電路。視頻幀循環糾錯編碼電路是整個系統設計的核心模塊,視頻幀循環糾錯編碼通過Emulator由JTAG(Joint Test Action Group)口下載到DSP中運行,在IEEE 1149.1標準協議下進行 5409A芯片器件的操作測試,芯片采用4通道高性能運放,帶寬為10 MHz。使用ADUM1201進行幀同步信號設計[5],選擇Motorola 公司高性能 MPC850/86作為自動監考系統的三維特征分析模塊,從外部16位存儲器讀取監測視頻圖像的編碼特征,引出雙排的14腳插針外接上拉或下拉電阻,選擇引腳、時鐘信號輸入引腳,數據總線LD 9054與應用電路連接,以串行E2PROM的配置電路作為I/O 初始化控制寄存器模塊單元,直接從地址0x20000000執行16位打包模式實現視頻糾錯編碼,得到視頻幀循環糾錯編碼電路設計如圖3所示。
(4) 程序加載電路。選擇Motorola 公司高性能 MPC850/86作為學生考試自動監考的可視化校驗視覺分析的程序加載電路的核心處理芯片。在程序加載電路中,采用可編程邏輯芯片PLC進行圖像信息分析,在程序加載中,從外部16位存儲器直接執行16位打包模式,引導ROM配置異步存儲器空間,通過連續讀取0x00字節的個數來確定學生考試自動監考系統的SPI存儲器的片選[6],程序加載電路設計如圖4所示。
圖4中,在VCC和地之間并聯1個電容,滿足程序加載電路的可編程的硬件寫保護和片內的偶然性的寫保護功能。
(5) 輸出接口電路。輸出接口電路設計中,通過JTAG接口訪問CPU的內部寄存器,通過串行E2PROM進行配置校驗。使用JTAG仿真器執行12通道DMA異步串行口設計,采用分立元件構成串口復位電路,降低DSP的能耗。開關頻率也可在0~1間調節,內核電壓在0.8~1.2 V間調整,內核電源通過10 和0.1 電容濾波,以減少電源噪聲。實時時鐘電源與I/O電源采取分別供電策略,綜上分析,得到輸出接口電路見圖5。
在上述進行系統的硬件模塊化設計的基礎上,進行系統集成設計與軟件開發。
2 實驗測試分析
對上述學生考試自動監考系統進行軟件開發和系統調試分析。件開發建立在CCS 2.20開發平臺下,借助于 LabWindows/CVI,C/C++開發計算機視覺下的圖像和視頻信息處理程序。根據編寫的PCI卡驅動程序進行視頻信息采樣和監考系統的原始數據采集,得到學生考試自動監考的視頻采集分析界面如圖6所示。
從圖6可見,采用本文設計的考試自動監考系統,能有效實現計算機視覺下的監考視頻信息傳輸。為了定量測試系統的性能,圖7給出了不同方法進行監考視覺分析的視頻丟包率對比結果,從圖7得知,該系統能有效降低監考過程中的視頻丟包,從而提高監考區域的視覺覆蓋度。
3 結 語
本文提出一種基于視頻幀循環糾錯編碼的計算機視覺自動監考系統設計方法。系統設計分為硬件和軟件部分,首先進行了學生考試自動監考系統的總體設計構架分析和功能指標描述;然后以ADSP?BF537并行微處理芯片為核心進行監考系統的硬件設計,包括A/D電路、時鐘電路、視頻幀循環糾錯編碼電路、程序加載電路和輸出接口電路;最后在Visual DSP++集成開發環境中進行自動監考系統的軟件開發設計,結合視頻幀循環糾錯編碼進行程序加載,實現計算機視覺下的自動監考。實驗測試結果表明,該系統能有效降低監考過程中的視頻丟包,提高了監考區域的視覺覆蓋度,具有優越性能。
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計算機視覺設計范文2
關鍵字:攝像機標定;幾何模型;傳統標定;自標定
1.引言
隨著圖像技術和計算機系統的發展,計算機視覺技術已廣泛進入人們生活的各個領域。攝像機標定技術作為計算機視覺領域的一個重要研究內容,主要用于機器人定位,工業控制,交通監管、三維重建等方面。計算機視覺中使用的攝像機一般為價格低廉的非量測CCD攝像機,這種攝像機內部參數不知或不穩定,圖像分辨率不高,并且存在較大的非線性畸變。鑒于這些特點,對攝像機標定的精確度、穩定性以及實時性的研究顯得尤為重要。
2.攝像機標定的基礎理論
2.1攝像機標定的含義
所謂攝像機標定,就是從攝像機獲得的圖像信息出發,根據物體的空間三維信息和圖像中二維信息的對應關系,從而確定攝像機的成像幾何模型,模型的參數就是攝像機的參數。[1]即攝像機的標定過程也就是求解攝像機內外參數的一個過程,其中內參數包括焦距、光心、縱橫比、畸變系數等,外參數則由空間位置和方向,即旋轉矩陣和平移矩陣組成。
2.2.圖像坐標系、焦平面坐標系、攝像機坐標系和世界坐標系
如圖2-1所示,()為圖像坐標系,以像素為單位;()為焦平面坐標系,以實際物理長度為單位,O1為攝像機光軸與圖像坐標系的焦點,通常位于圖像的中心。兩坐標系間存在如下關系式:
(式2-1)
圖2-1 圖像坐標系與焦平面坐標系
攝像機的成像原理圖如圖2-2,攝像機坐標系和世界坐標系的關系可由3*3旋轉矩陣R和3*1平移矩陣t表示(見式2-2)。[2]攝像機坐標系和焦平面坐標系的關系表示為式2-3.
(圖 2-2 攝像機坐標系、世界坐標系和焦平面坐標系
2.3.攝像機幾何模型
攝像機的幾何模型是光學成像的幾何關系的簡化,大體包括線性和非線性模型。
2.3.1線性模型
線性模型是最簡單的攝像機模型,也稱為針孔模型,是將空間的三維直線投影為圖像上的二維直線??臻g中的任一點P可表示為式2-4,再由式2-1~式2-4,可得式2-5。
其中,為u軸和v軸的夾角。為圖像主點坐標,K為攝像機內參矩陣,為攝像機的外參矩陣。
2.3.2 非線性模型
實際應用過程中,特別是使用廣角鏡頭時,圖像上會產生畸變,線性模型此時便不能準確的描述成像關系。通常所說的畸變包括徑向畸變和切向畸變,一般情況下,徑向畸變的第一項就足以描述鏡頭畸變。[3]
徑向畸變: ,其
中,,為徑向畸變系數。
3.攝像機標定方法
攝像機標定技術已比較成熟,方法很多,但仍然沒有一種能夠普遍適用。攝像機標定技術主要可以分為三種:傳統標定技術、自標定技術和基于主動視覺的標定技術。
傳統的標定方法就是用一個結構形狀已知的物體作為空間參照物,通過圖像和空間點的對應關系確定攝像機模型,再根據優化算法獲得攝像機的參數。[5]具有代表性的方法有直線線性變換法、兩步法、張正友標定法等。
所謂自標定,就是不依賴于標定參照物,根據多幅圖像的幾何關系和攝像機內參數存在的約束實現標定。主要方法有基于Kruppa 方程的自標定方法,基于二次曲面的自標定法等。
基于主動視覺的標定需借助可精確控制攝像機運動的平臺,控制攝像機作特殊運動,獲得多幅圖像,建立攝像機模型,從而求解參數。常用方法有基于攝像機純旋轉的標定方法[8]、基于三正交平移運動的標定方法[9]、基于平面正交運動的標定方法[7]等。
3.1算法比較
傳統標定法需要基于特定的實驗條件(如特定的標定物),算法復雜,實時性差,但精度較高。
自標定法中常用的絕對二次曲線法受初值影響較大,雖然相對于傳統標定法較靈活,但魯棒性不足,對噪聲較為敏感。該方法主要用在對精度要求不高的場合。
基于主動視覺的標定法需要提供攝像機運動平臺,成本較高。目前的研究集中在如何減少對攝像機的運動限制的同時仍能線性的求解攝像機的參數。[6]
3.2改進算法
針對上述方法存在的不足之處,近年來出現了許多改進算法。例如:經典的兩步法標定過程中只考慮了徑向畸變,與實際情況不符,因而限制了標定精度的進一步提高;并且該法不能用平板標定塊一次標定,給實際應用帶來麻煩。文獻[10]提出了一種改進的Tsai兩步法,針對目前廣泛使用的面陣CCD攝像機,采用非線性模型,運用迭代法求解內外參數。該方法操作簡便,速度和精度上明顯優于經典的兩步法,但最終的迭代收斂條件仍需進一步研究。文獻[11]中提出了一種新的基于Kruppa方程的自標定算法,該方法簡化了Kruppa方程并確定目標函數,通過攝像機的三次線性無關的任意平移運動確定初值,然后用非線性優化目標函數法精化初值。該改進法大大提高了算法的魯棒性及標定精度。
另外,孟曉橋、胡占義的圓標定方法,吳毅紅等的平行圓標定方法等實用性和針對性強的方法也成為攝像機標定發展的一個方向。
4.結束語
攝像機標定技術越來越受到重視,無人機的導航,工業中工件測量、機器人輔助外科手術等很多領域都需要高精度、穩定、實時的標定結果,因此未來攝像機標定技術如何保證精確度的同時提高標定方法的魯棒性方面,還需進一步研究。
參考文獻
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計算機視覺設計范文3
關鍵詞 計算機;圖形設計;視覺傳達系統
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)12-0031-01
目前來講,計算機圖形設計并非一個新鮮事物,因為在20世紀80年代,部分國家就利用計算機設計過圖形。該設計方式傳到我國,并展開了新的歷程。而與計算機圖形設計相比,視覺傳達技術出現的時間更早,然而站在學科視角來講,視覺傳達依然屬于較為年輕的范疇。視覺傳達就是把視覺符號當作一個傳達信息的通道,人類利用視覺符號展開信息共享與溝通,且該方式同樣是人類信息資源傳播中一種關鍵手段。根據有關數據統計,利用視覺傳達系統傳播的信息占人類信息的70%,然而由于在人類感官系統內,對外部環境中所傳播的信息,視覺系統占有主要地位。因此,假使信息接收過程中,人類是依靠視覺系統完成的,并利用另一個感官完成其他信息的接收,如果兩者之間發生沖突,人類的反應也會隨之變化。
1 計算機成圖圖形設計與視覺傳達系統概述
1.1 設計思路
在計算機成圖圖形設計與視覺傳達系統設計過程中,設計人員不但要放開手腳,大膽做,還應該具有一定的彈性,不能被技巧與知識水平所制約,從而創造具有自身特點且與常規不符的作品,這無疑將成為設計的獨到之處。通常情況下,人們將視覺傳達系統設計當作一個展現思維的方式,尤其是在設計過程中把圖形與文字有機結合,互相作用,且呈現出對方的優點,所以,視覺設計在對符號進行設計的過程中,應該盡可能對其進行優化,將符號自身的優點完美展現出來,進而在整體中表達其思想。
1.2 設計技術與方法
設計工作者應該緊隨時展的腳步,充分利用計算機這一先進科學工具,將最好的設計思想表達給大眾。此外,由于全球信息技術的迅猛發展,在電影制作與廣告方面,均要求運用到計算機成圖圖形設計,而且設計人員在設計時,也能利用不同的工具,對圖形的清晰度進行適度的調整,進而讓大眾獲得不錯的視覺感受。
1)提煉客體。圖形設計的創作來源主要是客體的表現以及對其的觀察。然而在設計過程中必須抓住客體主要的特性,忽略不重要的特性,運用最簡單的圖形將其所包含的意思表達出來。設計人員在對客體進行提煉的過程中,不但要把握物體的共性,還必須注意其個性。圖形設計在提煉客體時涵蓋了兩個方面的思想:提煉設計的任務;提煉和主題思想有關的圖形。
2)重組圖形。所謂的重組圖形就是把圖形中的構成部分進行科學有序的結合。圖形的素材就好比是產品的原料,還必須對其進行生產加工方能成為最終的成品。其中最具決定性的一個部分就是圖形結構的安排。對圖形進行不一樣的組合能夠產生不同的圖形,現今最為常見的重組形式有置換、同構以及輪廓線的矛盾、共生等等。所謂的同構就是將兩個或兩個以上的形象結合為一個統一的整體,其目的就是依托某個圖形形象表現出其他圖形的特點。在同構的作用,能夠使圖形形象更為厚重,有內涵,營造更為新奇的感覺。
2 視覺傳達系統內圖形設計的特征
2.1 明確的主題思想
設計人員在對圖形進行設計的過程中,首先就必須對其基本內容進行規劃,明確主題思想,也就是確定自身所要體現的核心內容。例如美的冰箱的廣告都要求突出一個作用,即保鮮,那么設計人員在圖形設計中必須抓住的關鍵思想就是鮮活,這一特征不但是該廣告設計的目標,同時是圖形設計的主題。而這個主題必須具備獨特性,能和競爭對手區分開來,有助于大眾去選擇該產品。主題和圖形應該相互作用,主題的主要載體就是圖形,而圖形的靈魂就是主題思想,主題思想通過圖形體現出來。主題思想在初期形成過程中有很多因素都是不明確的,例如表達形式的多元化、視覺元素的多樣化以及受眾喜好的多樣化等。以上述中“鮮活”主題來講,運動場等視覺元素均能表達該特性,但在表達形式上可以采用不一樣的方式,例如影構、置換以及同構等。另外,站在目標受眾角度來看,家庭主婦是冰箱使用者,因此在設計過程中必須對其進行調查,了解其特征。設計人員將這些因素都結合起來,分析所要設計的主題,最后明確恰當的表達方式。
2.2 圖形設計的任務
在進行視覺傳達系統設計過程中,每一個圖形設計任務的提出均有一定的原因,例如商業廣告的設計,它是在經濟因素的基礎上提出的;包裝的設計,其目的是為了宣傳企業文化、形象或者是打造產品形象;公益廣告的設計,其目的向廣大受眾傳播一種思想與信念。而所處社會的經濟狀況與大眾的接受水平對圖形設計任務的提出有一定的影響力。圖形傳播是在一定的社會背景下進行的,例如當時的風俗、文化等。在對圖形進行設計的過程中,必須確保圖形的內容和形式與上述客觀背景相配合。
2.3 形象生動
圖形設計與繪畫是不一樣的,繪畫時必須確保物和物的協調統一,因此畫家在繪畫過程中必須先了解所畫物體的形象。但是圖形則并非如此,圖形設計必須選取大眾所能接受的物體,這就說明圖形設計過程必須選取生活中較為常見的物品作為載體,只有這樣設計出來的產品方能讓大眾記住,并且讓大眾所理解其中的含義。
3 結束語
總而言之,在當前社會,國家快速發展的主要源頭在于科學技術的進步。在各行各業的發展當中,計算機成圖圖形設計與視覺傳達系統設計得到了普遍的運用。所以,人們只有不斷的對技術進行更新,不斷的對視覺傳達系統設計進行分析,進而將計算機成圖圖形設計運用到生活與工作中,促進社會的快速發展。目前各行各業都面臨著巨大的壓力與挑戰,所以計算機圖形設計應該與時展相適應,以便尋求更好的發展前景,尤其是在與視覺傳達系統設計有機結合時,應該互相作用、互相影響,那么在不遠的未來將會出現新的發展。
參考文獻
計算機視覺設計范文4
[關鍵字]城市基礎設施 招投標 概預算
[中圖分類號] F8 [文獻碼] C [文章編號] 1000-405X(2013)-2-272-1
1招投標概預算的常見問題分析
城市基礎設施建設招投標概預算工作,包括概預算方案的編制、執行和考核,但由于基礎設施建設項目比較復雜,而且資金覆蓋面廣,因此概預算工作難免遇到以下幾方面的難題:
(1)概預算編制問題。在招投標階段,由于對概預算的對象認識不全面,譬如某項目招投標的時候,收集了目前市場材料造價,統一用招投標階段的材料價格進行概預算,而忽視了項目施工周期內材料價格的變化因素,使得編制的概預算方案缺乏靈活性,一旦方案的材料價格出現市場波動,那么某些概預算內容就會失真。另外,在概預算方案編制依據的控制方面,通常是根據歷史方案執行效果展開分析,然后照搬以往方案,而沒有結合具體項目的實際情況,這樣的概預算方案勢必脫離財務管理實際,難以起到有用的效果。
(2)概預算執行問題。城市基礎設施的概預算管理人員,是概預算方案的執行主體,但執行方面存在諸多漏洞,譬如帳外資金的隱匿或者截留、概預算支出審批程度不嚴格、概預算績效評價體系不健全等。城市基礎設施的建設在經費申報的時候,存在申報內容不透明現象,沒有正確控制經費的支出,容易埋下腐敗的源頭,最終達不到概預算管理方案的成本控制目的。
(3)概預算考核問題。城市基礎建設的概預算考核模式,通常都停留在傳統模式的階段,而且以財務相關的指標作為考核依據,忽視了非財務的指標評價。招投標階段,其概預算所需要考慮的問題,并非簡單的人工成本、材料費用和設備成本等,對于工程后期各種不確定因素的控制,也是概預算時所需要考慮的問題,否則在工程后期很有可能出現成本失控的問題。以上的這種考核方式在管理學領域,被稱之為單一型預算考核,在普通小型項目招投標的概預算執行尚為可行,但在規模比較大的基礎設施建設項目,就無法體現預算執行方面的細節,甚至有某些建設項目設立了超預算收入獎金,但沒有懲罰機制與之對應,概預算管理依然難以取得自我約束的效果。
2招投標概預算管理的問題解決措施
針對上文提到城市基礎設施建設的概預算編制、概預算執行、概預算考核三方面的問題,筆者結合實際的工程管理經驗,提出以下幾方面的解決措施:
2.1招投標概預算方案的編制
城市基礎設施建設招投標階段概預算方案編制的基本要求是法制化、規范化和科學化,具體的編制流程如下:
(1)在編制的時候,需要結合基礎設施建設項目的實際情況,認真清查項目所需的材料、設備、人員、資金等,并對參與招投標企業固定資產、流動資金、債務債權、收入支出情況等進行清查、核實、申報,確定工程的預期成本需求和參與招投標企業的盈利、損失狀況等。
(2)明確財務管理項目的內容,然后就參與招投標責任主體的概預算方案,對合理的內容進行重新匯總,編制成全新的概預算方案,以便財會人員審核項目的成本情況和往來款項,促進概預算目標的順利實現。筆者認為項目招投標的概預算,應該是一個“博覽眾長”的方案編制過程,盡管很多參與招投標的責任主體最終“落選”,但其提出的概預算部分建議內容,應該加以參考借鑒。
(3)根據概預算定額的標準,統籌安排概預算的人員數量、人員經費,譬如維持項目財會工作的基本公費,以及優化計算預算專項任務和獨立執行專項預算項目,在不違背會計制度規定的基礎上,確保建賬核算的獨立性,根據概預算方案實現項目的預算目標。
2.2招投標概預算方案的執行
在編制概預算方案的基礎上,協調組織基礎設施建設項目,按照方案的內容按部就班地開展,執行期間筆者認為最重要是合作交流和溝通協調。
(1)充分考慮中標企業的人力資源、財力資源和物力資源,確保各種資源在財務預算方案執行過程中,都能夠得到優化配置,項目的責任主體可以結合項目所在區域實際情況,譬如材料市場,以及利用當地的相關政策,然后根據所編制的概預算方案狀況,將概預算執行的任務下達到各個部門當中,然后匯總和調整概預算的控制質量。
(2)分解預算的指標,層層分解和層層下達,而各個部門要結合自身的實際情況,根據下達的分解概概預算目標,執行內部的概預算計劃方案,然后配備人員協調控制,賦予執行職責的權利和義務。
(3)財政專戶的設立,以便作為撥款和收入所用,概預算方案在執行的過程中,需要根據方案基本要求,定時出具執行的詳細報表。另外還要定時自檢概預算任務的完成情況,找出概預算執行過程中的異常因素,并予以及時彌補。
2.3招投標預算方案的考核
城市基礎設施項目的開展,要求提高概預算目標的可預見能力,在優化概預算目標的基礎上,將概預算的目標進行分解,然后由執行主體一一實現,執行主體根據任務要求,收集相關的財務資料,核算和審核資金的收支等,并針對概預算目標的偏差問題,予以及時的糾正。同時根據下達的概預算目標任務完成情況,以懲罰和獎勵的方式,激勵各個部門積極完成概預算管理任務,促使概預算管理方案的所有內容都能夠全面實現。
3結束語
綜上所述,城市基礎設施建設招投標概預算管理問題,集中表現為概預算編制、概預算執行、概預算考核三個方面。為了解決這些問題,一方面要結合設施建設項目的實際要求,實現概預算編制工作的法制化、規范化和科學化。另一方面是在概預算方案執行的過程中,加強合作交流和溝通協調,并加強概預算的考核工作,以調動概預算管理工作人員的積極性。
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計算機視覺設計范文5
設計教育要有一個時代意識,當前的藝術設計教育面臨著一個全新的時代挑戰。美國著名人類學家瑪格麗特?米德將文化分為三種類型:一是“前喻文化”,即晚輩向長輩學習的時代;二是“共喻文化”,晚輩和長輩互相學習,共同成長;三是“后喻文化”,是長輩反過來向晚輩學習。[1]“信息時代”是美國麻省理工學院教授尼葛洛龐帝在《數字化生存》一書中提出的概念。[2]維基百科對信息時代的解釋為“計算機時代或者數字時代。它是指在現時代,個人都有能力去自由傳遞信息,以及實時獲取信息的這種特征......傳統工業經濟轉變為以信息管理為主的知識經濟,亦即信息化社會。”在信息時代,學習渠道更為多樣,獲取信息更加便利,知識更新的速度加快,教與學的需求和關系已經發生了微妙的變化。學習工具及環境發生了變化,授課對象發生了變化,在教學上“共喻文化”與“后喻文化”的情境更為突顯,因此教學觀念與方法也需要相應的做出革新。
一、當前計算機輔助設計教學存在的問題
計算機技術普及以來,很多高校藝術設計專業的計算機輔助設計課,被列為視覺傳達專業開設的低年級基礎技能課。為之后的設計專業課程做技術鋪墊。通過教學活動中的觀察和對教師學生訪談得知高校的計算機輔助藝術設計課普遍存在以下問題:
1.如何適應信息化環境
在信息資源不充足的情況下,課堂作為主要知識和信息來源,計算機輔助設計課內容較為偏重軟件技能的傳授。信息化的學習環境中,課外學習資源從某種程度上沖淡了課堂教學的技能知識部分的價值。因此為了避免教學資源浪費和低價值重復性教學勞動,課堂教學的側重要有所轉變。
2.如何應對知識碎片化
蘇加特分析,在今后的大數據時代,只有三種最基本的東西對于學生是必須的:一是閱讀、二是搜索、三是判斷?,F今的信息化技術條件讓學生的學習資源成倍擴展,面對大量的公開課與視頻教程,以及種種其他課外學習資源,學生們需要加強判斷力和自身知識系統建構及管理能力。
3.如何應對知識更新
就視覺傳達專業的計算機輔助課內容來講,核心的知識點是相對穩定的,但隨著軟件技術的快速發展,知識是持續更新的,甚至要面對更多新開發的軟件產品,課堂教學內容如何不滯后也是一個重要問題。
除了以上的問題之外,高校里還普遍存在課業負擔重;知識的有效性和關聯性弱;知識的轉化率低等一系列的普遍問題。在高校視覺傳達專業課程體系里,傳統的計算機輔助設計課的定位就是解決學生的軟件技能問題,為之后的標示設計、插畫設計、界面設計等創意性較強的專業課做準備。課程功能比較單一,雖然課程會結合案例進行教學,但學生依然會感到枯燥,很多專業教師也不愿意上這類課。
二、計算機輔助設計課程改革的教學理念
數字化信息環境為大學生提供了更好的學習條件,可以讓學生視野更加開闊,選擇更加豐富。高校尤其是研究型大學中,視覺傳達設計專業是一個應用性比較強的專業,計算機輔助設計應用技能是必須的。但是計算機輔助設計課如果只解決技能的問題,尤其在信息時代,其課堂的價值其實很低。所以課程改革的要求是能夠傳授有效技能的同時鼓勵學生自主學習能力的提升及創新性思維。在知識層面,充分利用課外學習資源,課程的設計和實施要發揮課堂教學的優勢和特點,避免重復性勞動。課程的教學改革期望達到3個效果:1、引導學生獨立思考,培養原創意識, 鍛煉解決問題的能力。2、引導學生根據自身需求,建構與管理自身的知識系統,成就學生的個性化學習效果。3、在課題實施和創作的過程中提高技能應用的水平,并能持續更新技能。要達到以上3個學習效果,計算機輔助設計課的改革提出了以下3個基本思路:
1.將技能的學習和訓練融入創意項目實踐過程中
作為一個設計專業的學生,一個創意的實現的過程往往是他們的樂趣所在和有效學習動力之一。將創意創作課題導入,貫穿計算機輔助設計課程可以避免學習過程中技能和創意的割裂,更能讓學生在遇到實際問題,分析和解決問題的過程中體會學習的樂趣。由此看來計算機輔助設計課的主要形式可以轉型為項目組織結合技術指導、信息整合與問題討論,在做中學,在學中做。網絡和書籍等課外學習資源可以作為課前的鋪墊和課后的補充。
2.組織、引導與管理,重新定位教師的角色
教師角色的定位不應該只局限于知識的傳授者,而是兼備教學活動的組織、引導與管理的職能。在筆者看來現在的大學生對于從網絡獲取知識有著較強的適應性,且對軟件學習領悟的更快。在這樣的前提下計算機輔助設計課的課堂教學可以導入相應難度的項目課題,教師是課題的組織者,策劃與設計整個課程的課題及實施路徑。教師在具備一定的知識積累和經驗的前提下,推薦優質的教學資源,引導學生主動發現問題,獨立思考,解決問題。教師作為教學活動的管理者,設置課堂教學活動規則,維護課堂秩序,調動學習氣氛。依據當前學生的學習條件,自學可以設置為一個學生學習的環節與課堂教學結合起來。課堂的形式不再是一言堂,而是能夠平等地討論,一起面對難點、重點和知識更新的問題,以期達到教學相長的效果。這樣一方面可以激發學生學習自主性,避免單一視野的局限性;另一方面實體課堂的時間可以更多地放在互動和探討問題上,讓學生在課題的實施過程中將知識內化。
3.分階段地實施課程改革
改革的教學理念要落實,需要因課制宜。課程改革需要考慮整個學科發展的需要和課程本身的定位及目標,分階段地落實與推進。計算機輔助設計課是視覺傳達專業的一門基礎課程,學科發展的趨勢需要本課程突破單一技能學習的局限性,古話講“授人一魚,不如授人以漁”,掌握了學習方法、提高了知識更新和信息整理的能力,課程的作用力將擴展到整個職業生涯。課程改革的初級階段,教師對于軟件的具體的功能講解及演示案例實際操作是必要的。在課程改革后續階段,教師要給學生更多的主動權,以翻轉課堂的形式引導其學習自主性,推進其學習的探究性及合作性。這樣教師就可以把更多精力投入在課題的設計與教學活動的組織、引導和管理等工作上。分階段地實施課程改革,可以讓學生潛移默化地適應新的教學理念。
三、計算機輔助藝術設計課的教學改革實踐
1.創作課題的設計及課外學習資源的分享
以本年度計算機輔助設計Photo Shop課為例,結合設計專業學生的特點,教師在課前設計了一個藝術課題――超現實主義視覺與寓言,作為創作的任務在教學的第一堂課上,分享了課題相關的設計網站、教程網站和圖書作為課下學習資源,并鼓勵學生擴展知識。藝術創作課題的設定融入了人文思考,既有主題性又有擴展性,要求通過計算機輔助設計進行創作,運用軟件技術實現創意,在創作過程中將思想、美學、創意與技術融合起來,從而實現技術在圖像文化上的介入。我們訓練的不僅是技術,更是通過技術在美學和創意上的實現及思想的表達。創作課題――超現實主義視覺與寓言選題主要有以下幾個依據:
1.1超現實主義是一種藝術表達的主張和風格,寓言是一種文學體裁。超現實主義視覺藝術和寓言在創作主張上有著共通性,即通過表象的提煉與重構來追求和傳達內在的真實。本課題有一定的想象發揮空間,可以引發學生的人文思考,寓言可以聯系當代的社會現象和自己的生活感悟進行聯想和想象,可以有新解。這樣在某種程度上也保障了學生創作的原創性。
1.2抽象的文字語言或概念轉換為具象視覺語言是貫穿設計師整個設計生涯的一種必備的能力。因此課題的設定不論從技術層面還是從創意能力及表達能力層面的訓練對學生的影響都是深遠的。
1.3 Photoshop是一個強大的圖像后期處理軟件,學生對應本課題的創作,能夠充分挖掘這個軟件的功能,在提升應用技能的基礎上也發揮了學生的創造力。
2.設置課堂的規則及學習路徑,營造學習情境
圍繞藝術課題,計算機輔助設計photoshop的課堂活動主要分為幾個環節:
2.1課題相關作品案例分析
由教師帶頭示范超現實主義風格視覺作品案例的分析,后續每次課學生以組為單位,輪流進行收集案例的分享,要求內容不能重復。這就需要學生課下做資料搜集和分析的工作,每個人的信息來源不同,觀看的角度和觀點不同,這個環節的設置從某種程度上打破了每個人視野的局限性。
2.2軟件的功能講解及實例訓練
這個環節在初學設計軟件階段是避不開的,教師引導性地講解軟件的主要功能,并鼓勵學生結合課下學習資源進行知識擴展和補充,并在課堂上分享,課堂的實例訓練讓學生通過臨摹學習技術和藝術結合的技巧,以備在自己的創作中有所發揮。
2.3重點難點總結及答疑
每一次課的結尾,教師都會以提問的方式將課堂上的重點、難點進行回顧和總結,并針對個別同學的提問進行答疑。
課堂圍繞課題及技術、美學和創意的關系進行學習和各項能力訓練,每一個環節之間相互聯系。課堂營造了一個主動探索,獨立思考,互動分享的學習情境,在技能掌握和訓練的過程中,激發學生的創造力。
3.作品匯報及相互點評
從第二次課開始,我們每次課都要用Photoshop針對課題創作一幅作品。在教師的引導下,同學之間可以相互觀摩及點評,充分調動課上的交流互動氣氛。在課程的最后一次課,將讓同學們結合圖文并茂的課件,就自己的創作和學習所得進行一次綜合的匯報,把自己的學習過程及知識結構整體梳理一遍。課件包含以下內容:(1)自己最得意的作品及作品的創意、制作過程;(2)關于創意、美學、科技三者關系的認識;(3)自己在這門課里所學到的東西。對于學生來說,最終的匯報是展示自我的一個舞臺,很多人盡其所能地表現自己的個性、不同的思路和觀點,在這個過程中,學生的信息整理的能力及口頭表達的能力也得到了鍛煉。
教師在課程改革的過程中了解到一些情況,比如學生覺得課程導入課題的方式能夠促使他們主動思考和創作,但是感覺課程的節奏稍快,課時量有點少。攝影課如果能夠排到這門課的前面,能夠更大程度上保障創作素材的原創性。這些問題為我們課程改革進一步工作提供了依據,讓我們意識到課時的設置與各門課程的排序可以更加優化,以后計算機輔助設計課程有可能轉換為包含軟件技能學習環節的專業設計課。
計算機視覺設計范文6
關鍵詞:云計算 數據挖掘 平臺設計
中圖分類號:TP311.11 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)09-0000-00
云計算作為網絡計算的升級,其規模大、可靠性高、擴展性好,在構建數據挖掘系統中具有十分大的應用優勢。用戶不需要擔心系統會出現存儲不足的問題,只需要考慮算法選擇、數據處理內容等等,真正實現了數據利用的方便、快捷。
1云計算概述
云計算指的是一種分布于大規模的數據中心,能夠提供大量的服務器資源的計算平臺,其能夠有效滿足科研或是電子商務等方面的需求。云計算涉及到多個領域內容,如:虛擬化技術,基礎設施即服務、平臺即服務和Saris軟件即服務,并行計算和分布式計算等概念。
總的來看,以計算能對不同的客戶提供不同的資源,使得普通用戶也能夠進行海量數據的操作,在云計算基礎上,通過構建數據挖掘平臺,能夠為終端用戶提供一個高透明化的界面服務以及開放式接口支持。該平臺的出現很好得解決了用戶系統存儲能力不足的問題,只需要選擇合適的算法進行數據挖掘即可。
2基于云計算的數據挖掘平臺架構設計
2.1基于云計算的數據挖掘平臺架構
基于云計算的數據挖掘平臺的功能層次主要包括算法層、應用層以及用戶層,具體如下所示:(1)算法層:算法層主要利用的是下一層所提供的數據進行相應的計算,同時還需做好接口的管理工作。因為數據挖掘算法不同,其想要的執行順序與結果也存在一定的差異。例如:當進行數據清洗算法服務時,其主要挖掘的是噪聲數據,在應用數據挖掘算法前要做好接口服務的調用工作,以便及時將完成清洗的數據通過數據層保存在云計算平臺內,以便為后續的數據挖掘工作提供更加優良的服務。值得注意的是,在進行數據挖掘調用服務時,其對象主要包括已經完成清洗的數據和不需要清洗的數據。(2)應用層:與其他的幾層相比,應用層具有較強的抽象性,其主要工作是將海量數據挖掘所包含的數據和算法見的關系描述成為任務,同時還負責提供應用調用以及接口維護的工作。(3)用戶層:數據挖掘平臺中用戶層的設計設計目的,就是為了向廣大用戶提供相應的身份驗證以及授權。
2.2基于云計算的數據挖掘平臺架構設計關鍵
2.2.1插件系統設計
插件主要是通過采用一定的應用程序,實現接口的合理開發。通常情況下,插件可以分為三個組成部分:一是擴展點;二是業務邏輯;三是調用下層擴展點,這三者均是由一個綁定包與各種服務構成。其中綁定包的主要任務在于進行模塊管理,其含有一個服務說明接口、多種服務調用接口。在進行插件系統設計時,必須保證綁定包接口與相關規范要求相符,如果將插件放在某一個特定的目錄下,可以被數據挖掘平臺識別、加載。
值得注意的是,當前主要是使用原子類型數據組合作為算法插件服務接口函數參數,算法的實現更加具有兼容性,可以說雖然算法實現的難度有了一定的提高,但是使用性大大加強,能夠被眾多用戶用于數據處理。
2.2.2開放接口設計
開放接口主要是其他應用在數據挖掘平臺的基礎上進行開始需要使用到的接口,通過開放接口,應用開發者能夠充分利用數據挖掘平臺中的海量數據服務。開放接口設計主要要求為高效、簡單直觀以及具有高伸縮性,因此本文主要針對表述性狀態轉移接口(簡稱REST)進行了具體探討。
REST接口具有無態的優點,因此當在同一個局域網內對服務器進行重復的調用時,瀏覽器內的緩沖裝置可以起到一定的替代作用才,從而最大限度地減輕服務器運行的壓力,避免因為用戶量過多而造成服務器崩潰的現象。云計算平臺的應用在很大程度上實現了無窮大的數據吞吐,滿足系統平臺的性能要求。
3基于云計算數據挖掘平臺架構的實現
下文主要是以EClipse34為開發工具、Python為開發語言、以Google開放的云計算開發平臺AppEngi為開發環境,具體探討了基于云計算數據挖掘平臺架構的實現。
3.1算法模塊插件系統
算法模塊涵蓋了多種算法,例如:數據清洗算法、數據挖掘算法以及結果可視化算法等等。一個完整的數據挖掘過程應包括以下幾個部分:(1)云計算中的大量數據都是不規則的、噪聲嚴重的,基于此,必須先通過數據集清洗算法的應用,將原始數據整理為規則的數據集;(2)利用數據挖掘算法對所得到的規則數據集進行處理,以得到需求信息;(3)通過可視化算法,將目標信息傳送至客戶處。在上述一系列數據處理過程中,數據的調用離不開REST接口的應用。
3.2數據集訪問模塊
數據集訪問模塊的實現同算法模塊插件系統有著相似之處,也是利用插件實現數據的調用,特別是在進行數據集的訪問時,訪問模塊文件中被檢索的地方也處于被用戶調用的狀態之下。但是,數據集訪問模塊的不同之處在于,系統會將數據文件分解為很多個元數據的組合和物理訪問地址,然后將這些數據組合成字典類型結構的參數傳送至數據機訪問模塊內。
4結語
綜上所述,目前云計算平臺已經趨于成熟,例如:GoogleAppEngine、GoogleBigtabl等等均能夠為數據挖掘平臺架構設計與實現提供底層的架構支持,開發者只需要上傳應用程序即可,不需要考慮存儲量等問題,方便快捷、可靠性高。
參考文獻
[1]李凱,.基于云計算的并行數據挖掘系統設計與實現[J].微計算機信息,2011,27(6):121-123.
[2]黃章樹,劉晴晴.基于云計算服務模式的數據挖掘應用平臺的構建[J].電信科學,2012,28(1):53-57.