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关键词:计算机;视觉技术;图书馆;应用探讨
引言
俗话说“书是人类进步的阶梯”,各大高校以及各大城市都建有图书馆,图书馆可以满足人们对各种知识的需求,因此对图书馆的管理工作也是十分重要。如今科技不断的发展,计算机视觉技术被运用到图书馆管理中。计算机视觉是用摄影机和电脑来代替人眼进行检测、监控、识别和测量等的机器视觉,它能够对收集来的图片和视频进行处理,然后获得相应的三维信息。计算机视觉是一门综合性的学科也是一个富有挑战性的领域,它已经被应用到各个领域中,它的重要性不言而喻。
一、计算机视觉技术的特点
(一)检测范围广泛
人眼的检测范围毕竟有限,有些细微的方面人眼是检测不到的,比如红外线、超声波等,但是计算机视觉技术却是可以检测到人眼所检测不到的范围。计算机视觉技术可以将红外线和超声波处理成图像呈现出来,它的检测范围十分广泛而且是不加选择的进行检测,可以说它的使用大大拓展了人眼的视野。
(二)检测安全可靠
我们都知道电子产品如果接触使用必然是会受到一定辐射的,但是计算机视觉与以往的检测机器不同,它是不需要与被测者进行接触的,观测者和被测者都是十分安全不会受到丝毫损伤的,而且它在使用的过程中并不会像人眼一样感到疲惫,它可以一直进行高效率的工作,因此对其检测结果也是十分的可靠的。
二、视觉技术在图书馆工作中的应用分析
(一)图书剔旧和修补
图书馆是人们知识的殿堂,是思想文化知识不断扩展的地方,因此图书馆的剔旧是一项十分重要的工作。图书馆的空间毕竟有限,一些相对陈旧而利用率较低的参考文献是需要不定期的进行筛选的,这些资料通常都是表面发黄、布满灰尘和封面破旧等,而图书馆的剔旧工作大多是由工作人员亲自到书库中进行挑选,这样不仅工作量大、耗时长还有可能会存在遗漏的现象,而且资料上的灰尘也会给工作人员的身体健康带来影响。
图书馆会收藏一些珍贵的古籍和字画,但是时间一长,受到温度、湿度等的影响会造成古籍和字画表面发黄、纸张变脆甚至会出现虫眼,这时候就需要对古籍字画进行修补工作。这项工作大多由工作人员亲力亲为,会给工作人员带来一定的健康影响,如果使用计算机视觉技术代替人们来进行工作,会大大减少工作人员的工作强度,同时也保证了工作效率。
(二)管理职工人员
图书馆中职工人员的正常有序的工作是保证图书馆正常运行的关键之处,在进行图书馆职工人员的管理上可以引用计算机视觉技术。以往的职工签到可能会出现代签现象,而计算机视觉技术可以采用图像视觉处理技术对职员进行磁卡、眼膜、人脸识别等进行签到,杜绝了以往签到工作所存在的弊端。同时,在图书馆工作处理中,计算机视觉技术也可以帮助职工人员处理一些难题,让图书馆工作能够有序高效的进行。
(三)监控检测系统
如今图书馆的书籍是完全向人们开放的,人们可以自由进行借阅,以往的人工检测会造成猜疑和尴尬,也会加大图书馆管理人员与读者之间的磨擦。计算机视觉技术的使用可以全自动化进行监控和检测,避免了以往人工监测所出现的问题。图书馆的书籍借阅管理工作异常重要,计算机视觉技术可以全程自动化进行高效工作,可以进行无人看管检测读者进出携带书籍文献和借阅空间的监控等,大大提高了工作效率,让图书馆的借阅工作顺利有序的进行。
三、视觉技术在图书馆工作中的应用问题的研究
(一)循序渐进的结合
计算机视觉作为一个新兴技术,虽然已经被运用到各个领域内,但是在引进入图书馆的管理中,如果想要快速的取代传统的管理模式,无论是工作人员还是工作理念都不可能及时接受这种改变的。新技术的融入必须要循序渐进,找到与传统的管理模式的结合点,然后进行慢慢磨合,达到与传统相结合的效果,这样人们才能够接受一种新技术的使用,不仅提高了工作效率减轻了工作人员的工作负担,也能够更好的发挥出计算机视觉技术的真正作用。
(二)提高专业人员的业务水平
新的技术需要新的业务水平来支持,如果没有相应的业务水平是没有办法发挥出新技术应有的作用。计算机视觉技术通过计算机成像系统来代替人类的视觉感官,能够自主适应环境、自主工作的能力。计算机视觉技术在不断的更新中,它的使用功能也是越来越多,操作方法越来越复杂,这时就需要图书馆的工作人员对计算机视觉技术有细的了解,能够熟练操作和运用计算机视觉技术。图书馆管理阶层应该组织工作人员进行培训工作,让他们接收新的知识掌握新的技术,不断的提高图书馆工作人员的业务水平,才能够保证图书馆工作高效进行。
(三)读者素质和应用手段的提高
现代化图书馆要想实现工作和服务的全面自动化,就需要有现代化技术的支持,计算机视觉技术的引用虽然是一个现代化技术的支持,但是如今仅停留在生物特征的识别领域。比如图书馆如今普遍有门禁系统,这也仅停留在计数功能和监控可冲消磁条的识别和认定上,如果有些读者素质不高故意去掉这些生物识别,图书馆的门禁系统就没有办法阻止这些读者的进入进出。因此,提高读者的素质和计算机视觉技术的应用手段,才能够保证计算机视觉技术在图书馆被广泛的进行使用。
结束语
关键词:计算机视觉图像 精密测量 构造几何模型 信号源的接收
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)05-1211-02
新型计算机视觉图像精密测量是一种基于计算机程序设计以及图像显示的高精度的关键技术,它广泛用于测量的领域,对于测量的准确性有很好的保证。这种关键技术是几何了光学的特性,发挥了图像学的显影性,把普通的测量技术瞬间提升到了一个新的高度。在这项关键技术中包含了物理学中光的效应,图像中的传感器以及计算机中的编程软件,这还不完全,还有一些其他科学领域知识的辅助,可以说这项关键技术是一个非常有技术含量的技术,很值得学者进行研究。
1 计算机视觉图像精密测量的关键技术的具体形式
在以往的测量中,选择的测量方式还是完全采用机械的形式,但是在使用了计算机视觉图像精密测量后,完成了许多以往技术所不能达到的任务。在我们的研究中,计算机视觉图像测量的原理是通过摄像机将被处理的对象采集进行影像采集,在多个控制点的数据采集完成后,系统会自动将这些图像进行整合,得出相关的几何多变参数,再在计算机上以具体的数据显示出来,以供技术人员使用参照。
在上面所说的摄像机并不是我们通常意义上生活中使用的摄像机。它是一种可视化较强,表针比较敏感的测试仪。可以将视觉中的二维形态通过显影,记录在机械的光谱仪上,再将这种的二维图像做数学处理,有二阶矩阵转换为三阶矩阵,通过播放仪呈现出三维的影像。这时的图像变为立体化,更有层次感,效果上也有了明显的变化,这是一种显示方法。此外还有一种造价较高的仪器,我们不常使用,就是图像提取器。同样是采集控制点的数据,将数据整合在系统之内,然后对于原始的图像进行预处理,不再经过有曝光这个程序,将图像中关键点的坐标在整个内部轴面上体现出来,提取数据帧数,再运用机器的智能识别系统,对控制点的坐标进行数据分析,自动生成图形,这也可以用于精密测量。它的优点就是使用上极其的方面,基本只要架立仪器和打开开关,其他的工作机械系统都会自动的完成。使用的困难就是造价极其的高,不适合一般企业使用。在基于计算机视觉图像测量中使用上的原理如下:
1) 计算出观察控制点到计算机视觉图像测量仪器的有效距离;
2) 得出观察点到目标控制点之间的三维的运动几何参数;
3) 推断出目标控制点在整个平面上的表面特征( 大多时候要求形成立体视觉);
4) 还通过观察可以判断出目标物体的几何坐标方位。
在整个计算机视觉图像精密测量的关键技术中最关键的元件就是压力应变电阻仪,这也是传感器的一部分。压力应变电阻仪的使用方式是将应力片粘贴在控制点位上,事先在物体表面打磨平整,清理干净后,涂抹丙酮试剂,在液体完全风干后就可以黏贴应力片,通过导线的联接,形成了一小段闭合的电路,时刻让计算机视觉图像系统可以感应到并作跟踪观察。因受到来自不同方面谐波的影响后,应力片会产生一定数值的电阻,在电路中,这些电阻会转化为电流,视觉图像系统接收到了电流后就会显示在仪表盘上相应的数据,我们就可以根据仪表盘中的数据记录测量中的数据,很好的解决了原始机械在使用过程中大量的做无用功所消耗资源的现象。传感器对每个应点都进行动态的测量,将数据模转换成现实中的图像,精确的成像可以测算出控制点的位置,用计算机视觉图像精密测量结合数据方面的相关的分析,得出施工中的可行性报告分析,减低了施工中的成本,将施工的预算控制在一个合理的范围之内。
当无法观察到控制点是,计算机视觉图像精密测量可以通过接收信号或是相关的频率波段来收集数据,不会因为以往测量的环境不好,距离太远,误差太大的影响。
2 计算机视觉图像精密测量的关键技术分析
在计算机视觉图像精密测量的关键技术中解决了很多以往很难完成的任务,但是在使用过程中还是发生了很多的问题。尤其在视觉图像的选择中,无法使用高帧数的图片显示,无法将计算机视觉图像精密测量的关键技术的优点发挥出来。我们就计算机视觉图像精密测量的关键技术中常见的问题进行讨论。
2.1 降低失误的概率
在很多的数据误差中,有一部分是出现在人为的因素上面。对于机器的不熟悉和操作中的疏忽都会在一定程度上对图像的视觉感模拟带来麻烦。对于网络设备的配置上,要经常性的学习,将配置在可能的情况下设置的更加合理和使用,保证网络连接系统的安全性。为防止更多因操作带来的误差,选用系统登入的制度,用户在通过识别后进入系统,在采集数据后,确定最终数据上又相关的再次确定的标识,系统对本身有的登录服务器和路由器有相关的资料解释,记录好实用操作的时间,及时备份。
2.2 对于权限的控制
权限控制是针对测量关键所提出的一种安全保护措施,它是在使用计算机视觉图像精密测量的关键技术中对用户和用户组赋予一定的权限,可以限制用户和用户组对目录、子目录、文件、打印机和其他共享资源的浏览和更改。图像中的运行服务器在停止的情况下可以做出不应答的操作指令,立刻关闭当前不适用的界面,加快系统的运行速度,对于每天的日志文件实时监控,一旦发现问题及时解决。对于数据终端的数据可采用可三维加密的方法,定时进行安全检测等手段来进一步加强系统的安全性。如果通过了加密通道,系统可以将数据自动的保存和转换为视图模式,对于数据的审计和运行可以同时进行,这样就可以很好的保证大地测量中的图像数据安全,利用防护墙将采集中废弃的数据革除在外,避免数值之间发生紊乱的现象,进一步改善计算机视觉图像精密测量的关键技术。
2.3 开启自动建立备份系统
计算机视觉图像精密测量的关键技术的完善中会常遇到系统突然崩溃或是图像受到严重干扰导致无法转换的一系列情况,发生这种情况最大的可能性就是系统在处理多组数据后无法重新还原成进入界面。这时为保证图片转换成数字的系统数据不丢失,我们对系统进行备份。选定固定的磁盘保存数据,定期将产生的数据(转换前的图像和转换后的数值)导出,保证程序的正常运行。当系统一旦发生错误,可以尽快的恢复数据的初始状态,为测量任务的完成争取更多的时间。我们还要减少信号源周围的干扰,定期的更新系统数据库,保持数据采集的稳定性,把摄像机记录出的数据节点保存在相应的技术图纸上,用这样的方式来知道测量工作。系统备份的数据还可以用于数据的对比,重复测量后得出的数据,系统会自动也备份的数据进行比对,发现误差值在规定以外,就会做出相应的预警,这样也能在工作中降低出现误差的概率。
3 计算机视觉图像精密测量的关键技术遇到的困难和使用前景
计算机视觉图像精密测量的关键技术作为一种新兴技术在使用时间上不过十几年,其使用的程度已经无法估算。正是因为它的简单、使用、精度高以及自动化能力卓越的特点受到了测量单位的广泛青睐。在测量方面的这些可靠性和稳定性也是有目共睹的。在土木和机械测量的行业计算机视觉图像精密测量的关键技术都会有广泛和良好的使用,前景也是十分的广阔。但是不容忽视该技术也有一些弊端。这项关键技术中涵盖的学科非常的多,涉及到的知识也很全面,一旦出现了机器的故障,在维修上还是一个很大的问题,如何很好的解决计算机视觉图像技术的相关核心问题就是当下亟待解决的。
我们都知道,人的眼睛是可以受到吱声的控制,想要完成观测是十分简单的,但是在计算机视觉图像技术中,毕竟是采取摄像机取景的模式,在取得的点位有的时候不是特别的有代表性,很难将这些问题具体化、形象化。达不到我们设计时的初衷。所以在这些模型的构建中和数据的转换上必须有严格的规定和要求,切不可盲目的实施测量,每项技术操作都要按规程来实施。
上文中也谈到了,计算机视觉图像精密测量的关键技术中最主要的构建是传感器,一个合理的传感器是体统的“心脏”,我们在仪器的操作中,不能时时刻刻对传感器进行检查,甚至这种高精度的元件在检查上也并不是一件简单的事情,通过不断的研究,将传感器的等级和使用方法上进行一定的创新也是一项科研任务。
4 结束语
在测量工程发展的今天,很多的测量技术已经离不了计算机视觉图像技术的辅助,该文中详细的谈到了基于计算机视觉图像精密测量的关键技术方面的研究,对于之中可能出现的一些问题也提出了相应的解决方案。测量工程中计算机视觉图像精密测量的关键技术可以很好的解决和完善测量中遇到的一些问题,但是也暴露出了很多的问题。
将基于计算机视觉图像精密测量的关键技术引入到测量工程中来,也是加强了工程建设的信息化水平。可以预见的是,在未来使用计算机视觉图像技术建立的测量模型会得到更多、更好的应用。但作为一个长期复杂的技术工程,在这个建设过程中定会有一些困难的出现。希望通过不断的发现问题、总结经验,让计算机视觉图像精密测量的关键技术在测量中作用发挥的更好。
参考文献:
[1] 汤剑,周芳芹,杨继隆.计算机视觉图像系统的技术改造[J].机电产品开发与创新周刊,2005,14(18):33-36.
[2] 段发阶,等. 拔丝模孔形计算机视觉检测技术[J]. 光电工程时报, 1996,23(13):189-190.
关键词:计算机视觉;定标方法;应用特点
中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:16727800(2012)007014902
作者简介:许志雄(1968-),男,浙江绍兴人,江汉石油钻头股份有限公司工程师,研究方向为计算机多媒体。
0引言
计算机技术的应用在诸多领域占据了主要位置,并得到了人们的极大重视。在此形势下,摄像机的高清晰度亦成为了人们追逐的目标,而在计算机视觉中的定标方法有各种不同的处理方式,从而为摄像机的发展提供了一个绝好的机会。由此,计算机视觉中的摄像机定标方法成为当今世界摄像机研究领域里至关重要的一个方面,以摄像机得到的图像信息作为出发点来计算三维空间中自然场景的几何信息成为计算机视觉的基本任务之一,并且它的应用特点也得到了人们的密切关注。
1摄像机视觉投影原理
透镜成像的原理利用了光的折射现象,而摄像机的视觉投影原理和透镜的成像原理相差无几,只不过在一些细节上进行了相应的改变,使成像更加清晰,以更好地满足人们的需求。摄像机视觉投影原理就是利用镜头的光学原理进行视觉成像,而其中又有许多理论支持,包含镜头与焦距和视角。焦距是指镜头的焦点之间的距离,对于摄像机而言,就是指从镜头的中心位置到摄像管,也可以说是成像的位置之间的距离就是摄像机镜头的焦距,只有调整好了这两者之间的距离,才能保证摄像机的摄像效果,这也是保证摄像机正常工作的首要任务。视角要受到镜头焦距的限制,由镜头焦距对摄像的大小情况而决定,摄影师们就是通过对焦距的不断变换来改变对任务的造型,从而改变人们的视觉效果。对于拍摄相同距离的目标而言,镜头焦距越大,摄像的水平视角就会变得越窄,这样带来的后果就是拍摄到的目标的范围就越小,使得拍摄效果大打折扣,从而给摄像机带来不利的使用效益。因此,必须在两者达到一个较好的组合效果之时,才能够充分发挥摄像机的作用,并将摄像艺术发挥到极致。由此可见,计算机视觉中的摄像机定标方法将会给摄像机的拍摄效果带来巨大的转变。
2计算机视觉中的摄像机定标方法
2.1三维定标法
在人们的平常思维中,凡是物体的影像必定是三维的,本文的理论研究也同样基于这样的想法。在讨论单幅图像的设计标定之时,我们所追求的理论基础就是需要摄像机的定标物是人们所追求的那种三维的效果,在此基础上再进行相关的理论研究,以达到相得益彰的效果。在此过程中,首先要准确定位定标物上一些比较重要的点的三维坐标,这样才能够为后来的工作提供方便;然后在与定标物相对应的成像上找到相应的点的位置,这是至关重要的一步,这也决定了后面成像的具体设计方法;最后在那些比较重要的点的图像上标出其具体的三维坐标,达到定标物的实际成像效果图,这样就可以完全解决摄像机的成像问题了。这种定标方法的基本原理就是充分分析定标物的三维信息,同时与它的具体成像位置相关联,在这两者之间形成一种具体的相对应关系。由此我们可以充分利用计算机的快速运算,实现摄像的功能,并适时进行程序功能改进,优化定标物参数的获取方法,从而达到增加摄像机清晰度的目标。
2.2平面定标法
与上面的定标方法相对立的一种方法就是多幅图像的设计标定。在这样的时代背景下,人们的要求应尽可能得到满足,因而理论研究者会在这个方面下足功夫,弄懂这里面的个中玄机,利用多幅图像对平面的定标物来进行物体的标定工作,以达到摄像机定标的目的。这样的平面定标方法就是充分利用平面物体的运动特性,在它和摄像机之间找到一个平衡点,观察两者的相对运动,这样的定标方法也给拍摄运动中的物体带来了生机。此方法在实施之余也会带给人们不一样的感受,让人们充分体会到摄像的魅力。当然这种考虑运动的平面定标法会受到特征点的增多的影响,随着点的不断增加,定标情况就会越来越好,定标物的精度也会不断提高,于是在定标物相同的前提下,平面定标法自然就可以从定标物上获得更多的数据信息,为准确对定标物进行定位测量提供了更多的依据。因此,这种方法的效果要比前面的方法好很多,得到推广的力度也会大大增加,所得到的经济效益也会增加,设备的成本在原来的基础上还有降低的趋势。所以,理论研究者的研究领域就会逐渐向这一方面进行转变。
2.3两步定标法
有了前面的研究成果作支撑,摄像机定标方法的进一步研究就会显得异常容易,人们的进一步要求也会得到满足,可谓一举两得。理论研究者们在有了丰富的理论和实践基础之后,利用直接线性的定标方法进行摄像机参数的进一步优化提高,通过透视原理来修改以前的参数,然后将修正的参数进行初始值的确认,把它们作为现在研究阶段的起点,在这样的起点之上综合考虑各种外界因素,利用最优化的计算机算法进行摄像机成像程序的改进,把原来的程序进行升级处理,使得定标物的精确度得到进一步的提高,这就是我们所提到的两步定标法。它的基本原理其实很简单,只不过是充分利用了原有的理论,并进行了一定的创新而已。但就是这样的创新步伐的迈出,给计算机视觉中的摄像机定标方法带来了新的生机,也给摄像机镜头的优化带来了很多指导方法。在图像中心到图像点的距离保持不变的前提下,参数的数量会显著减少,这样不仅节省了材料的用量,而且还进一步提高了摄像机的摄像清晰度,有效弥补了以前清晰度不高的缺点。这样一来,摄像机的成像效果大大改进,于是才有了现代摄像机的高清效果,确实让人们享受到了科技带来的福音。
3计算机视觉中的摄像机定标方法的应用特点
3.1建立于主动视觉上的自我标定
由于计算机视觉中摄像机定标方法的不断推广,一些计算机技术在摄像机的制作过程中得到了较好的应用。但是在这之中必不可少地存在一些制作人员或设计人员的主观因素,这样摄像机的标定方法中就会形成形色各异的特点,而且彼此之间可能会出现较大的不同,特别是在主动视觉上的自我标定。在主动视觉中,我们所用到的摄像机可以在一个被控制的平台上被人们固定,利用计算机的高运算能力,计算机可以把平台上所出现的参数精确地读出来,我们只需要利用控制摄像机的运转顺序,让摄像机作一定的周期运动,就可以在这个过程中得到更多的图像,然后再利用所成的图像和固定的摄像机的运动参数来确定摄像机的运动情况。这种自我标定方法比较简单,但是必须为人们提供精确控制摄像机运动的平台,这种以主观意识为主的标定特点强化了个人的主观能动性,让人们更加易于接受。
3.2进行有层次划分的逐步标定
近年来,人们对摄像技术的理论研究已经日趋成熟,并根据自己的意愿进行相关的研究工作,把自己的想法融入到摄像机的设计中,真正做到有层次的逐步标定,把所要的标定物以逐个击破的方式实现有层次的程序算法,从而让人们在逻辑上能够有所认识,并且易于接受,从而达到有层次划分的逐步标定的目的。分层逐步标定法已为标定研究领域中普遍认同的方法之一,在实际的应用中逐渐取代了直接标定的方法。因为进行有层次划分的逐步标定是符合人们的想法的,而且这种方法的特点是以射影标定作为基础,以某一幅图像作为基准图像,进行其它图像的射影对齐工作,从而将摄相机中成像未知参数的数量减少,更易于为人们所接受。可以说,进行有层次划分的逐步标定是人们在实践中得出的一套符合大势所趋的标定方法,为世人所推崇。
4结语
综上所述,计算机视觉中摄像机定标方法在人们的不断认识中得以应用和推广,在时代的不断进步中逐渐向前发展。同时,摄像机标定方法的应用特点也大相径庭,各有千秋,从而实现百家争鸣的态势,进一步推动计算机视觉中的摄像机研究工作的向前发展。
参考文献:
【关键词】粮油;品质检测;新技术;探究
一、粮油品质检测评价新技术概况
粮油产品作为关乎国计民生的重要物资资源,如何保障粮油产品的安全,促进国民生活健康发展对国家安全有着重要意义,当前我国粮油安全问题较为严峻,以次充好、以假乱真的不法行为严重扰乱粮油市场的健康发展,同时更对居民生活构成严峻威胁。探索高效、便捷、准确的粮油品质检测评价技术能够较好的检测出样本的优劣水平,及时区分出产品的优劣,为粮油市场的有序发展以及居民食用粮油安全奠定基础。传统的粮油品质分析检测技术较为落后,程序较为复杂难以满足现代化生产的需要,例如在品质分析中由于人为性的主观因素较强,难以对样本粮油给出客观准确的评价,而化学测定中又需要破坏大量粮油样本,成本较高。所幸随着传感技术等新型科学的迅猛发展,借助于计算机视觉技术、电子舌技术和电子鼻技术等,粮油品质检测评价实现了无损检测,且具有极大的便利性和准确性,当前作为粮油品质检测的新技术,这三种技术已经的到了广泛的发展和运用,在粮油品质检测中有着广阔的发展前景。
二、三种新技术在粮油品质检测评价中的应用
(一)计算机视觉技术的应用
通过计算机视觉技术对粮油品质进行检测评价主要是针对粮油的色泽以及粮食的颗粒形态和纹理等进行外观分析,由于在外观评价中人工检测的工作量较大,主观性强,难以形成客观标准,通过计算机视觉技术可以将图形信息分析到极致,然后对比特征参数以获得较为准确和客观的品质评价结果。当前计算机视觉技术已经在粮油品质检测评价中的到较为广泛的运用,其中在对稻米的检测中垩白、粒型、黄粒米率、整精米率、蛋白质含量、直链淀粉含量等品质指标已均能够获得较为精准的测量数据,测试精度满足要求,从而为有效评价样本品质提供了坚实的基础数据。同样利用计算机视觉技术对油脂进行品质检测也是通过色泽判断来完成评价,当前最主要的检测方法为罗维朋比色法和重铬酸钾法,通过计算机视觉技术对油脂成像进行精细化处理,较好的重现油脂色泽并有效避免了人工检测的主观性,能够准确分辨出油品等级,检测误差非常小。在粮油检测中科学手段的不断丰富发展,在对样本进行视觉分析中使得误差率得到不断降低,从而有效提升了粮油品质检测的可观性和准确性。
(二)电子舌技术的应用
电子舌技术最早起源于上世纪80年代中期,是一种模拟动物味觉的一种设备,主要用于对液体味道的分析和识别。电子舌通过传感器阵列对样本做出相应并输出对应信息,然后通过计算机系统对数据进行处理,再对比数据库信息从而得出样本味觉特征结果。在粮油检测方面,电子舌主要是利用了粮油中部分具有氧化还原活性的物质,这些物质具有敏感的感官刺激以及抗氧化性等特点,因此只需要通过电化学传感器阵列进行直接分析即可过的粮油品质评价。根据最新研究成果显示,通过电子舌已经能够很好的区分不同类型的粮油和品质,这种装置只需要将样本粮油涂到改进了的碳层电极,然后放入不同的电解水溶液中观测并收集其电化学反应获得的电势信号。最后通过输入样本粮油的主要成分来分析不同类型的粮油所产生的信号特征,进而达到鉴别、检测、评价粮油品质的目的。该种方法在实验中针对六种粮油和三种橄榄油进行了评价,实验结果表明该方法在粮油品质评价上具有良好的区分度和较强的可信度。
(三)电子鼻技术的应用
电子鼻的应用原理基本类似于电子舌,都是通过传感器阵列来达到模仿动物感官针对特定物品进行精确鉴别的一种电子装备。而事实上电子鼻要远比动物鼻子更加厉害,我们通过嗅觉知识判别出样品的直观气味,对细微差别并不能做出客观评价,而电子鼻则能够通过气味刺激来准确呈现样品品质。当前电子鼻技术具有效率高、使用广泛和准确性等方面的特点,在粮油检测领域同样发挥着重要作用。针对粮油的检测电子鼻主要发挥着许多方面的作用,针对粮食品种主要有四种:一是对谷物霉变做出判断;二是判断谷物虫害情况;三是对谷物品种以及其品质做出判别;四是对谷物存在的年限做出分析。而针对油脂产品主要是对油脂进行定性分析和质变分析,首先通过电子鼻对不同油品的气味进行判别来区分不同类型和品质的粮油,如对橄榄油进行定级,判断油脂掺伪情况等,这些信息都可以通过电子鼻得到准确反映。其次粮油质变之后会产生难闻的气味严重影响粮油的品质,更会给消费者带来严重的健康危害,利用电子鼻对气味的区分技术来监控或者对粮油进行检测,可有有效并及时发现油品的酸败和异味的产生,从而对粮油品质做出准确评价。
三、结语
粮油品质的检测和评价是一项复杂的工作,在对样本进行评价过程中需要一定的客观指标作为依据,信息技术的发展为粮油品质检测评价提供了更加便捷和客观的检测方法,有效避免了人工检查的主观性影响,根据当前对计算机视觉技术、电子鼻和电子舌技术的不断研究和探索,其在粮油检测中也必将发挥着越来越重要的作用,为粮油品质检测评价提供更加准确、客观、可信的数据支持。
参考文献
[1]胡桂仙,王建军,王小骊,董秀金,朱加虹.粮油品质检测评价新技术的研究进展及展望[J].中国粮油学报,2011(03)
多媒体技术是计算机技术和社会发展进程中人类总需求的结合。计算机技术发展的初期解决的是数值计算问题,诞生的缘由是美国为了研究军事技术,对攻击精度的计算。计算机硬件设备的发展,使计算机处理数据的能力越来越强,逐渐从处理数值发展到对复杂的多种形式媒体的处理。多媒体技术融合了对数据、多种媒体、复杂的智能化处理和交互,并在高速信息网的作用下实现了信息资源的共享。目前,计算机多媒体技术已经改变了人类的生活方式,促进了现代文明的进程,广泛应用于军事、工业、通信、教育、金融、娱乐等诸多领域。
2多媒体技术的特征
从计算机处理多媒体的种类和处理的效果、人类接受的方式来分析,计算机多媒体技术主要具有多样性、集成性、数字化、实时的交互性等特征。
2.1多样性
计算机多媒体技术面向的媒体种类众多(章惠,多媒体技术和教学的有机结合:洛阳大学学报,2003),从最初的数值处理发展到了人类感官能触及到的文字、图像、声音、动画、视频等多种形式媒体的处理。媒体的多样性,使媒体形式变得丰富多样,这必将使表达更为自然生动,表现更为灵活,解决问题更为便捷。
2.2集成性
为了获得更好的展示效果,各种媒体并不是各行其是的。计算机使用不同的媒体,共同展示相同的内容,媒体与媒体之间的融合集成、充分展示,让人们的不同感官得到充分刺激,使人们更易于接受(孙涛,计算机多媒体技术的应用:长春理工大学学报,2011)。为了多媒体后期的运用,各种媒体会被进行数字化处理,然后由多通道统一采集、编辑、存储、检索、显示、传输与合成。计算机领域内最新的硬件和软件技术也将促使多种媒体更好的处理效果和更快的处理速度。
2.3数字化
多媒体中的各种媒体,进入计算机后,已全部转化为了数字,以数字的形式展示和存储。图像经采样量化后,以BMP、RGB、CMYK、黑白灰度图等数字化形式显示、存储;声音是通过一定的采样频率和采样周期,实现模拟到数字的过程;而视频是在每帧图像和声音的采样、数字化基础上,形成的连续信息。
2.4实时的交互性
传统媒体是指报纸、广播、电视、杂志,这些媒体只能单向、被动地传播信息,不能称其为多媒体。多媒体技术与传统媒体最大的区别就是实现了人机交互,使用户能对多媒体信息进行主动选择、操纵和控制,使得获取和使用信息变被动为主动,同时被人的多种感官所感受、体验。不仅如此,因为多媒体的实时性,即是视频、声音等媒体是没有延迟的,随着时间的变化而变化。所以,多媒体的交互在高速网络的帮助下,能做到没有延迟的做出实时反馈。
3计算机创新技术在多媒体技术上的应用
多媒体技术涉及范围非常广泛,包括了计算机软硬件技术、数字信息处理技术、数据压缩、高性能大容量存储、网络通信技术等等。这些日新月异发展的新手段、新技术,推动多媒体系统逐步进入人类社会许多领域。多媒体新的技术不时涌现,带给人们新的惊喜。人工智能是一门新的科学技术,甚至有些大学将人工智能从计算机科学与技术专业剥离出来,独立成一个专业,在学生本科期间就进行相关研究。但事实上,人工智能是建立在数学和计算机科学与技术基础上的高层次学科,是一门近几年出现的最引领人类研究兴趣的技术。人工智能研究的最终结果就是机器人,而事实上,机器人集多种媒体表现于一生,通过机器人的触感模仿人类去理解和辨别外界。人工智能研究的图像识别、自然语言处理、语言识别融合在了机器人身上,与多媒体技术广泛结合,应用于人类生活。我们从机器人身上看到了人工智能对多媒体技术的影响。下面从涉及到的几个方面去分别探讨。
3.1计算机视觉
人们通过感官获取外界信息,仅视觉就能获得外界80%-90%的信息(王守佳,基于图像的人体检测跟踪和人脸识别的研究:吉林大学,2013)。计算机视觉是一门属于计算机智能的学科,采用了动物视觉原理,具有获取图像、分析图像到理解图像的工作过程。计算机视觉通过镜头等图像传感设备代替人类的眼睛来获取周围环境的图像,依靠计算机来代替人类大脑的工作,将采集到的图像进行分析和处理。人类处于一个三维的环境之中,计算机视觉技术可以帮助分析处理。处理的手段可分为三个层次,底层、中间层、高层。底层就是图像处理技术,将二维图像去噪、边缘检测后进行分割、根据图像特征进行提取、图像识别等。中间层是指对图像、视频外在特征的归纳判断,譬如形状、颜色、运动轨迹等。高层,即是对外界事物和环境的观察和理解。由以上三个层次可见,利用计算机视觉技术能对数字化图像改变形态、尺寸、色彩调整、文件格式转换等。目前,计算机视觉技术还能对图像进行高效的检测、高速的识别,对运动轨迹进行精准判断。而这些已被广泛地应用于多媒体产品中。
3.2音频技术
声音是多媒体技术经常采用的一种媒体形式,包括了语音和音乐等。多媒体通常需要通过声音去烘托主题气氛,彰显意境。特别是自学型多媒体系统和多媒体广告,没有人进行现场讲解,那么就需要加入声音进行解说,这样,数字音频信号显得更加重要。音频技术基于电声技术,主要包括:去噪、压缩、调整振幅等的数字化处理,以及语音处理和识别。长久以来,语音识别是人们的梦想,人们一直期盼计算机能够听懂人说话,根据人的语言做出相应动作,这也是设计智能计算机的目的之一。如今,具备多种语言识别功能已成为多媒体设备的标配,识变率也非常高。无论持哪种语言、地方口音的人们,都能通过语音转化为文字,甚至通过语音传送指令,得到回应、达到意图。
3.3虚拟现实技术
虚拟现实技术是利用计算机多媒体技术,运用3D场景、灯光、声音、动感创造模拟出真实氛围,为用户建立出一个虚拟环境。虚拟现实技术与计算机仿真技术相结合,将用户置身其中进行学习、工作与娱乐。这种技术已被广泛应用于教育教学、科普、军事、医疗、娱乐以及大型的网络游戏中。虚拟技术投入成本较高,成熟的设施主要运用于教学,比如多媒体航空飞行教学系统,通过该系统,可按100%比例局部展示表盘、操纵杆、舱外景物,通过配合空中场景、感知各种场景给身体带来的变化。使用这套系统进行模拟训练,可以有效的提高飞行员对飞机的操作水平。随着计算机技术的迅猛发展,虚拟现实技术成为目前的高新技术。在多媒体环境中,多种媒体的相互融合,使媒体的形式更加多样,多媒体技术在模式识别、语音识别和传感技术基础上,提取对象面部特征,模拟触觉、视觉、听觉等感官,使人处于逼真的三维世界,当人有反应或行动时,场景还会适时变化,即是让人如临其境的、自然的与计算机进行交互。虚拟现实技术具有非常广阔的发展前景,为人们的日常生活提供了很多乐趣和便捷。
3.4网络化
多媒体应用的数据通道是通信网络,网络给了多媒体更大的施展空间。多媒体技术的应用要想在网络上有所建树,必要受通信技术的影响。在网络通信技术的进步和整合下,网络带宽影响传输速率、通信协议影响传输可靠性、交换方式影响信道利用率,这些势必会影响多媒体的传输。计算机网络给用户提供了一个难以想象的庞大的信息网络平台,丰富的信息资源随手拈来,方便于人们的学习、工作和生活交流。而无线网络技术的发展,使资源变得随手可取(李晓静,计算机多媒体技术的应用现状与发展前景:科技情报开发与经济,2007),人们可随时随地通过访问全球网络和设备,便捷地实现对多媒体资源的共享,是未来发展的主题。计算机技术的不断创新和发展,促使了巨大的变革。CPU、内存、GPU等在内的计算机终端硬件设备性能越来越先进;而网络设备,例如服务器、路由器、网桥、交换机等也越来越强大。计算机计算的精度、速度、逻辑判断能力和充裕的带宽,让人们更加游刃有余的与网络虚拟世界互动。网络环境的高质、高速,消除了人与人空间和时间上的困扰,能全方位的为人类效劳。动态和交互式多媒体技术还能在网络环境中创建更形象的2D和3D场景。办公、教学和娱乐工具在视频、音频设备的协助下,集成在终端多媒体计算机中,新一代用户界面与人工智能等个性化、网络化的多媒体软件应用,可随时与身处世界任何角落的人们进行交流。
4结论