计算机视觉的主要任务篇1
关键词：高等教育计算机专业课程教学改革
随着“国务院关于大力发展职业教育决定”的出台，我国职业教育的发展又进入了春天。各种专业在高职院校中迅速发展壮大，曾经的老大计算机专业不仅没有发展，人数还不断下滑。“让无业者有业，让有业者乐业”。高职院校的教育就是就业教育。学生不选择计算机专业，肯定是就业出现了问题，也就是专业建设出现了问题。根据本人从教多年的经验，谈一下高职院校计算机发展建设的一些想法。
一、高职院校计算机专业学生就业难的原因
当今高职学校学生在就业过程中有这样突出的矛盾：一方面毕业生找不到对口的工作；另一方面用人单位在大量的应聘者中又找不到适用的人才。这种严重的供求矛盾表明：计算机专业人才培养产需之间严重脱节。而造成这样的现象，归纳有如下几个原因：
（一）课程设置不合理
现在高职院校计算机专业开设的课程一般有：计算机基础（Office办公软件）、VB程序设计，C语言、Flas制作、网页设计等；但是目前存在的问题是：学生们能把办公软件学好，可是计算机专业班学生是全男班，去公司做文员不大可能。因此现在感觉计算机专业的学生在就业市场上，能从事本专业工作的很少、很多人不得不改行干别的工作。
（二）教学方法落后
目前大多数高职学校仍然承袭传统的教育理念，沿用陈旧的教学方法，学生学习效果不佳，理论听不懂，操作不熟练。在这样的教育模式下，导致学生动手能力差、未具备高职学生职业技能强的特点，难于适应IT发展对人才的要求。
（三）教师实际操作能力不足
高职学校教师长期从事教育教学工作，无法进入企业体验生活，对IT行业缺乏经验，无法及时把握IT行业的脉搏。教师缺少职业培训，技术更新滞后、缺乏教育创新机制，严重影响教学质量。
二、高职院校计算机专业发展必须“四化”
（一）专业设置必须行业化
传统的计算机专业就只有计算机应用方向，开的课程多而且杂，没有针对性。学生不知道本专业究竟学什么，学习后究竟能干什么。而如今，随着计算机的普及，计算机已经进入社会的各个行业，不同的行业，计算机的作用不同。这就要求高职学校的计算机专业方向的设置必须细化，市场化，行业化。根据市场需要，高职计算机专业就应该分为自动办公方向、平面设计方向、计算机维护方向、动漫制作方向、网络搭建和维护方向等。不同的方向应该有不同的课程设置，如自动化办公方向，除了计算机基本操作维护、办公软件外，还应该加强秘书方面的培训。平面制作方向则应该加强美术方面的培养。
（二）教学手段、方法必须多样化
从信息论角度看，人的信道特性触觉信道带宽为1，听觉为100，视觉为10000，所以要交换信息，就要充分利用视觉信息。因此，计算机辅助教学以它直观、形象、生动的演示功能，给学生带来多感官、多种类型的刺激，而且能充分调动学生学习的自主性，具有与传统的教学手段无法比拟的优势，是一种适应21世纪素质教育要求的信息化教育教学模式。在计算机专业课程教学中应该多使用多媒体教学，多用课件，通过图文并茂、视频动画以直观教学的形式，提高学生的学习兴趣，使其处于一种积极主动的精神状态；利用人机交互，可以即时获得信息反馈，灵活控制教学内容，使其更加直观形象，更易于理解，提高讲课的效率和教学效果。
另外，在计算机专业课中还应该多使用“任务驱动法”：“任务驱动”是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法，学生的学习活动必须与任务或问题相结合，让学生带着真实的任务去学习，为每一位学生的思考、探索、发现和创新提供了开放的空间。教师把课堂教学目标分解为一个个“任务”，而且这些“任务”具有可操作性。
（三）学生技能强化必须重复化
高职院校学生的优势是操作熟练。但现在的学生学的东西多，但却熟练的少。办公自动化的打字速度只有50字每分钟，平面设计方向的photoshop操作只能用鼠标等，这样高职学生有何优势可言？同时计算机课程是操作性较强的课程，所以学校应尽最大可能补充和更新计算机设备，严格管理，提高使用效率，最大限度地增加学生使用计算机的时间，在课程安排上，相关方向的核心课程必须重复强化，课程宁愿少，也必须让学生掌握熟练。
（四）教师知识必须前沿化
作为职业学校的教师，继续教育是教育工作中不可缺少的一部分。计算机的发展日新月异，要使计算机教师跟上行业发展的趋势，必须要求其不断地自学或下企业锻炼或到高等院校深造充实自己，从而及时了解行业的情况及时掌握应有的技能能力。计算机教师要培养出符合时代需要的应用性高素质人才，自己就必先有新的教学理念并且不断更新自己的知识与技能，扩大自己的专业视野。只有这样才能在教学中具有针对性，而让学生真正掌握最新专业知识和技能，增强他们的职业适应能力，从而提高他们就业的针对性和稳定性，真正为社会培养有一技之长的应用型人才。
参考文献：
计算机视觉的主要任务篇2
关键词：足球机器人；大场地；C/S模式；多线程；多级缓冲
中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)34-1725-03
StudyonSoftwareArchitectureofRobotSoccerSystemforMiroSotLarge-League
WANGBo1,2,JINGZheng-jun2
(1.CollegeofInformationEngineering,YangzhouUniversity,Yangzhou225009,China;2.DepartmentofComputerScienceandEngineering,JiangsuTeachersUniversityofTechnology,Changzhou213001,China)
Abstract:Toimprovingthereal-timeofrobotsoccersystemforMiroSotLarge-League,thispaperproposesandconstructsitsarchitecturebasedontheClientandServermodelwhileanalysingtheprinciplesofcontrolledrobotsoccersystemsandthecharactisticsofMiroSotLarge-League.UsingmultithreadingtechniqueincludingkernelsynchronizationsystemandwindowsmessagemappingandadaptingnetworkprogrammingbasedontheSocketachievethedualcamerascapturingconstructionandcommunicationsbetweentheclientandserver.Then,thispaperproposesthedatamanagingwayofmulti-buffersoastotransferdatacorrectlybetweentwoPCsandtomakethesystemreal-timeandconsistency.
Keywords:robotsoccer;largeplayground;client-servermodel;multi-threads;multi-buffers
1引言
目前，实物的足球机器人主要包括分布控制式（自主式）足球机器人和集中控制式（集控式）足球机器人，而集控式足球机器人主要是指FIRA（FederationofInternationalRobotSoccerAssociation）创立并发起的微型机器人MiroSot（Micro-RobotWorldSoccerTournament）和Robocup的小型机器人。本文讨论的MiroSot大场地足球机器人系统是由机器人小车、视觉、决策、无线通讯四个子系统组成的位置闭环自动控制系统。该系统是主机通过对摄像头采集的视觉数据进行目标识别并做出决策处理，然后发出命令给场上的机器人，机器人根据命令做出行动反应。“球员”间的信息沟通采用集中感知(视觉)代替了分别感知，并加入了图像采集与处理环节和无线通信环节。这种系统突出了计算机视觉与机电一体化以及计算机应用技术问题，是向实物机器人足球比赛迈出的第一步[1]。
2MiroSot大场地足球机器人系统平台的特点
MiroSot大场地项目具有与其他项目不同的鲜明的特征：超大规模的比赛场地（4400mm×2800mm）和场上“球员”数量的成倍增加（11vs11）。随着场地尺寸的加大和场上机器人小车数量的增加，系统中各个部分要处理的数据量都在成倍的增加。
足球机器人系统运行时，每秒钟要处理几十帧以上的画面，在画面之间的间隔时间内不仅要完成视觉识别，还要完成机器人的策略选择、运动控制等整套工作[2]。因此，实现MiroSot11VS11大场地足球机器人系统的难点，除了如何满足系统执行的准确性要求外，就是如何提高系统的执行效率，即系统的实时性。系统的执行效率是机器人精确“跑位”的前提，更是系统稳定运行的基础。目前，已有不少文献针对大场地系统的某个部分进行了研究，如视觉子系统的识别算法、决策子系统的模型等[3-6]。然而，为了提高系统的执行效率，除了要改进系统各个部分的硬件结构和算法设计，更关键的是要为大场地足球机器人系统构建一个合理的系统体系结构，让系统的各个子系统之间协调工作，各部分之间的数据能快速传递。
3基于C/S模式的大场地足球机器人系统的体系结构
C/S模式体系结构主要是以并行处理的思想将大场地足球机器人系统中的任务进行合理的分解，并使用两台计算机来同时处理，以达到提高系统执行效率的目的。如图1所示，根据整个系统的逻辑功能将任务进行分解，采用让一台主机负责视觉任务，另一台主机负责决策和指令发送任务的系统构成方式。在这种双机并行处理的系统结构中，两台PC通过网线连接来进行通信。其中，主机PC2负责驱动双摄像头的图像采集和整场图像中的目标识别，在识别完一帧后将信息传送给主机PC1，PC1在接受到每一帧数据信息后就做出决策处理和指令传送的工作。在该结构中，根据上位机数据的流向和承担的任务来看，PC2是整个系统的数据源头，既是数据的获得者又是数据的发送者，而PC1则是数据的接受者和决策者。所以，可以称PC2为客户机（Client），而PC1为决策服务器(Server)。
4系统C/S模式的软件实现
4.1系统C/S模式的软件体系结构
计算机视觉的主要任务篇3
关键词：非物质；设计；科学；艺术
中图分类号：J05文献标识码：A文章编号：1005-5312（2013）33-0172-01
1995年3月在安徒生的故乡丹麦召开了主题为：“精神高于物质――有限物质时代下的非物质设计”的国际工业设计学术会议，这也是第一次提及所谓“非物质”的概念。
依据马克・第亚尼《非物质社会》对非物质设计的定义，即：“非物质设计”是社会非物质化的产物，是以信息设计为主的设计，是基于服务的设计。在信息社会，社会生产、经济、文化的各个层面都发生了重大变化，这些变化，反映了从一个基于制造和生产物质产品的社会向一个基于服务的经济性社会（以非物质产品为主）的转变。
随着十八世纪末社会工业化的到来，1919年包豪斯设计学院在德国的成立将欧洲现代主义设计推到一个新的高度；美国工业设计的兴起对现代设计起到了至关重要的推动作用；现今非物质设计已经开始成为后现代设计的的重要表述形式。设计的实施也在从以手工业为中心的活动，到非物质的信息化设计；从产品功能性的设计到基于人基于服务的设计；从物质的产品设计到非物质的虚拟设计。从“物”到“非物”。
“非物质设计”是依据“物质设计”得来的，是“信息的设计”，非物质设计是依据物质设计而来的，非物质设计离不开物质的体现，例如我们在进行某一产品设计时，产品本身是物质的，设计前的产品构思和讨论以及产品环境的选择及分析都属于非物质的，例如某些高校出现的租凭自行车的服务满足了学生的需要，自行车本身是物质的，租凭行为的设计是非物质的。这些种种的设计活动是基于人、基于服务的设计，也正是非物质设计所要表达的宗旨――以人为本。非物质的视觉传达设计同样要追溯于人，追溯于环境，从有形走向无形，由“物”走向“非物”。
现在视觉传达设计的非物质体现是多方面的。
1、设计软件在视觉传达设计中的非物质体现。
信息如何快速、大量、准确、有效的传递，这离不开计算机的准确性和传递信息的速度性，设计师设计思路的实施和扩展离不开计算机制图软件的应用，计算机本身是物质的，但信息的数字化传输和设计软件是非物质的。可以说计算机在非物质设计中起着重要的作用。
制图软件推陈出新速度很快，给设计师提出新的设计要求，同时也间接的对制图软件的革新起到了推动作用，一些手绘不能达到的效果在电脑中经过图形处理、编辑、特效等手法都可以达到，在这个过程中也可以给设计师更多更新的思路和启迪，这正是非物质对物质的作用。
在这里尤其提及的一点是，一些设计师比较排斥计算机软件的应用，而有一些人特别热衷于计算机制图软件的学习，这两者都各有可取之处，前者认为设计软件是没有生命的东西，是生硬的，不可取代人的创意思维。而后者认为计算机的很多应用技术是手绘设计技巧不能达到的。这两者取其优点，我们不能一味的排斥和追求计算机软件的应用，首先设计师创意思维的重要性是不可能被任何技术所取代的，任何设计的基础还是设计师，但是设计师设计思维的表述纯粹的用手工技巧很多想法和思路是无法拓展和实施的，这就离不开计算机制图软件的应用，计算机制图软件是设计师设计思维延展和实施的有效工具。计算机技术的不断发展必然推动着信息时代平面设计数字化进程，设计软件的不断研发为设计师的创意思路的发展提供了众多空间，同时计算机网络传输和存储功能也给世界各地的设计人员和大众带来了交流空间。
2、虚拟社会在视觉传达设计中的体现。
现在的非物质的社会也是虚拟的社会，网上银行可以使“钱币”自由存储；各种购物网站的出现让我们游走的各个“商场”“店铺”之间，同时完成对同类产品全国价格的比较与购买；电子杂志也在一步步取代“书本杂志”，；企业宣传也不再是游走于各个城市之间，网络广告的出现就起到了“无形”的宣传效力。例如李维斯服饰的虚拟空间，察看最新资讯，网站本身是虚拟的（非物质的），但作为宣传的产品本身又是现实存在的（物质的），由此可见物质是作用于非物质设计之上的，非物质设计是服务于物质及受众群体的。
3、环境（生态）在视觉传达中的体现。
非物质设计是注重生态的设计，生态的根源是人，非物质的根源也是人，生态的非物质环境表现是视觉传达设计重要表现形式。
计算机视觉的主要任务篇4
关键词：计算机软件；课程教学；CorelDRAW
中图分类号：J05文献标识码：A文章编号：1005-5312（2013）24-0161-02
一、计算机软件CorelDRAW的课程教学目标
根据视觉设计专业人才培养方案，计算机软件CorelDRAW的课程教学目标为，熟练掌握软件的操作技巧，能够运用CorelDRAW软件绘制艺术化的矢量图形图标和编排有艺术效果的图文版面。
二、计算机软件CorelDRAW课程教学中的常见问题
CorelDRAW是一款专业的矢量图形绘制软件，有强大的矢量图形绘制功能和便捷的图文编排工具。目前课堂教学中常见的问题主要集中在，一是没有根据所学专业详略得当地安排教学内容，每种工具命令都泛泛而讲，不利于学生对重点知识的熟练掌握和深入探究；二是课堂练习安排没有层次性和趣味性，重复枯燥的练习不仅磨灭学生的学习积极性，也扼杀了学生的创造力；三是学习效果反馈缺乏及时性和针对性，没有因材施教的课堂不能保证教学的质量和效率。
三、视觉设计专业的计算机软件特色课程模式研究——以CorelDRAW课程教学为例
根据教学中存在的问题进行课程模式的思考探索，认为课程教学第一个关键点是要有专业针对性，要根据视觉设计专业重点运用的领域安排教学内容和组织课堂教学，所以提出针对性强、循序渐进和因材施教的渐层型课程模式；第二个关键点是要有教学效率和教学效果，所以提出能激发学生专业热情和培养学生专业能力的效能型课程模式。
（一）渐层型课程模式——关于课程内容学习的探索与实践
“渐层型课程”是指在本专业计算机软件教学中，教师引导学生进行循序渐进不同层次的迁移应用和绘制要求，其理论依据是斯金纳（BurrhusSkinner）程序教学模式，这种教学模式具有极强的操作性，有利于学生系统掌握知识和技能、循序渐进地学习，并能及时反馈强化所学知识，同时培养学生的自学能力。
1.渐层型课程模式专业针对性强
渐层型课程模式的构建思路是针对专业特点来设置教学内容和用80%的时间熟练掌握20%的重点知识。
视觉设计专业学生的核心课程一般为文字设计、版式设计、海报设计、书籍设计、包装设计和品牌推广等，所以CorelDRAW课程教学，应将这些设计类别需要用到的计算机辅助领域作为教学重点，用80%的课程时间来熟练掌握视觉设计专业辅助设计常用到20%的重点知识，并将后续专业学习的实际设计项目作为课堂练习和考核的重点内容。
2.渐层型课程模式遵循渐进规律
在CorelDRAW课程教学中，教师通过知识新授、牵扶帮学和延伸自学来循序渐进安排课程教学，能有效优化课堂教学质量。
知识新授环节要注重培养学生对指定目标的学习能力，首先以温故知新和思维启发为切入点，用三遍不同层次的讲解演示和学生独立操作相配合来达到新授、巩固、强化重点难点的学习效果。
牵扶帮学教学阶段根据具体实际情况，可以通过教师出示图文说明的操作提示帮助学生掌握重点和突破难点，也可以通过放手学生独立操作后的师生共同讨论及解题新思路的探索来深化学生的操作技术。
延伸自学的教学阶段要善于创设自学延伸的学习情境。具体措施有：在自学基础上进行举一反三的延伸学习；也可以先不看教程自学探索，之后再将自己的操作和教程操作进行对比分析来深化对技巧的理解；或者提供高质量的图形案例和更多自学网站自学书籍的信息，让学生在更加深广的学习情境中充满学习热情地自由驰骋。
3.渐层型课程模式注意因材施教
因材施教的课堂实施手段主要包括：一是教师逐个当堂反馈学习效果，这利于调动学生学习积极性、有利于教师掌握学生实际学习能力来与学生开展良性互动、有利于落实学生的当堂学习情况集中讲解容易出现的问题，保证教学质量；二是分层次针对有差异的个体开展学习引导，这能有效避免有的学生觉得练习太容易，完成后无事可做，有的学生则畏难不愿学习，失去学习兴趣的情况；三是根据个体差异来设置具备必选标准性和可选自由性的作品考核形式，能更真实地考核学生实际操作能力，激发学生的学习主动性，还能再一次大幅度提升学生软件操作技巧，为后阶段的专业课程学习和毕业设计积累丰富的计算机造型技术。
4.渐层型课程模式的实践效果
渐层型课程模式首先从课程内容安排上体现出针对性强和重点突出的渐层性，其次在课堂教学中体现出循序渐进符合学生认知规律的渐层性，最后在课堂教学反馈和课程考核差异性设置中体现出渐层性，渐层型课程模式由浅入深，由表及里，让CorelDRAW的课程教学充满学习的乐趣和努力的进阶，学生不仅能学会课程知识，还能提高举一反三的思维水平和开发探索研究的自学潜能。
（二）效能型课程模式——关于专业素质养成的探索与实践
采取效能型课程模式来进行CorelDRAW的课程学习，是关于专业素质养成的探索与实践。根据奥苏贝尔（DavidAusubel）有意义的接受型学习教学理论和先行组织者教学模式，提出视觉设计专业计算机软件的教学特色研究方向“效能型课程”模式，是指高效高能的课程模型，“高效”即课堂效率高，“高能”即学生能力强。
视觉设计专业的学生要具备高素质的专业素养和独特的创意能力，计算机软件教学在培养学生专业能力，掌握数码造型技术的同时，也应该注意激发学生的专业热情。
1.效能型课程模式能激发学生的专业热情——高效
简化创作流程和细化制作任务这两种教学措施能有效提高计算机软件教学的课堂效率，让学生乐学愿学，从而激发学生对本专业的学习热情和学习期待。
简化制作流程是简化学生概念创意的难度，但同时又给予学生根据设计实例自由发挥的空间，不仅能保证作品的视觉美观度，还能有效启发学生的设计创造力和对专业的学习热情。二年一期的学生并没有进入核心设计课程的学习，所以不具备很专业的设计创意能力。在CorelDRAW的课程学习中，如果按照一般的创作流程，让学生先创意再画草图，然后制作电子稿，不仅和其他类型课程的考核内容重复，也没有达到计算机软件以技术考核为主的课程重点，同时学生因为没有很好的创意和设计技巧，即使软件操作能力很强，绘制的作品也往往不具备一定程度的审美水平，视觉效果不美观的软件绘制作品会夸大学生现阶段较薄弱的设计能力，这种挫败感往往伤害到学生对视觉设计专业的热情。所以，通过简化创意过程，强调制作技术和对已有案例进行延续设计的作品考核方式，能在保证作品审美水平的前提下更大程度激发学生探索运用软件设计制作的学习热情。
细化制作任务能保证学生一步一步落实学习目标，最终高质量完成学习任务。以课程考核为例，将制作VI手册这个整体目标，逐个分解细化，每个任务难度合理把握在学生跳一跳能完成的程度，学生通过一次次努力累积最终如期完成体现自己最大制作能力的课程考核作品，这一学习过程能极大鼓舞学生的学习热情和对专业设计课程的期待与向往。
2.效能型课程模式能培养学生的专业能力——高能
在计算机软件的课程学习中培养学生专业能力主要有两种教学措施，一是强化重点知识，二是深化操作技巧。
强化重点知识要求不仅是课程作品考核，包括整个课堂讲授和课堂练习都要围绕这些操作重点合理设置，展开教学。CorelDRAW的工具命令进行初级操作比较简单，但是熟练掌握就需要反复练习和不断强化，而要达到灵活运用的程度则需要通过恰当的教学方法进行引导，才能真正深化学生的操作技巧。
深化操作技巧主要运用对比分析、迁移应用等教学措施来实现。如特效文字的操作技巧就是用对比分析法来深化学生对操作技巧的理解，案例用一段文字和正圆形的融合为切入点，运用不同的工具编辑文字和正圆，能产生多种不同的视觉效果，通过对比分析能有效深化学生的操作技巧。再如用三种软件绘制同一对象的练习，就是采取迁移应用的教学方法来弱化学生对画面变化的关注度，从而增强学生对软件工具深入理解和综合应用的关注度。深化学生对重点工具的探索运用还可以用系列案例剖析、不同案例对比、案例自学和已有案例延续设计等教学手段来实现。
3.效能型课程模式的实践效果
效能型课程模式的具体教学实践环节不仅能使学生熟练基本操作知识，提升重点制作技巧，同时还能协调学生软件制作能力和实际创作水平的差异，提高课堂效率，潜移默化为学生铺垫良好的审美趣味和准确的专业素养，增强专业课程的整体持续性和纵向联系度。
四、视觉设计专业计算机软件特色课程模式探索与实践研究的意义和作用
（一）对本门课程产生的意义和作用
综上所述，计算机软件特色课程模式——渐层效能型课程研究是针对视觉设计专业学生的软件学习现状提出的，在CorelDRAW的课程教学实践中，呈现专业特色突出，课堂操作可行，教学效果明显的实际应用意义。
（二）对横向课程产生的意义和作用
视觉设计专业学生需要掌握的计算机软件包括4门静态图像造型软件和2门动态图像造型软件。视觉设计专业计算机软件特色教学研究项目——渐层效能型课程模式，能规范本专业多门计算机软件课程的整体教学模式，能提高学生的学习效率，缩短学习周期。
（三）对纵向课程产生的意义和作用
渐层效能型课程模式能继续深化纵向的课程延伸，以儿童视觉产业为例，渐层效能型特色课程模式可以纵向应用在儿童产品软件课程的教学中，并进一步发展延伸到儿童产品设计的媒体技术开发中。
五、结束语
视觉设计专业计算机软件特色课程模式——渐层效能型课程模式，构建了视觉设计专业计算机软件教学的有机课程体系，提供了规范的课程模块，同时为视觉设计专业其他课程开拓了更多横向和纵向的教学研究方向。
注：1.本文为长沙师范学院课题项目经费支持，项目名称为：视觉设计专业计算机软件教学特色研究——渐层效能型课程模式，编号：XXZD201105；2.本文为湖南省教育科学“十二五”规划项目研究，名称为：基于数码造型平台的艺术设计类课程有效教学研究。
参考文献：
[1][捷克]夸美纽斯.大教学论[M].傅任敢译.北京：人民教育出版社，1984.
计算机视觉的主要任务篇5
恶劣环境中营救任务的设计
任何救生设备的主要目的在于，在灾难之后的营救任务中快速阻止尽可能多的严重伤亡事故。谨记这一目标，我们开始开发了一个用于支持营救工作的六足机器人蜘蛛。它是一个尺寸较小、可移动的智能机器人，在搜寻被陷的受害者时，它可以越过障碍并到达通常难以触及的地方。替代如清扫雷区使之无雷化等危险任务中的工作人员也是机器人蜘蛛的另一个潜在应用领域。
我们设计了一个高度可移动的行走方案，它由六只独立的下肢组成，可以任意方向移动机器人，即使在机器人移动通常不可行或过于危险的地带。行走与旋转均属于模仿六足昆虫而得到的基本的高层次运动模式。通过三条下肢移动而另外三条下肢抬高，机器人可以达到期望的行走速度，并提供恶劣地带所需的足够平衡。爬行时，机器人可以挤压通过紧凑的空间和狭缝。单下肢的低层次运动步态是3D空间内的几何原语，如长方形或圆形轨道。
多功能机电系统
下肢结构与运动控制构成了机器人蜘蛛关键特性的一部分。24只智能DC有刷电机共同驱动这些下肢，并充当行走结构中不可或缺的关节。这样得到了一个坚固的轻型结构，从而降低了功耗并改善了运动动态特性。
除了这些下肢，机器人蜘蛛的特性还在于典型的自治机器人子系统，其中包括机器视觉、远程测量和无线通信。机器人坚固的壳体内包含有嵌入式硬件、两节7.2V的锂聚合物电池和电量测量装置。任务参数、I/O设置和新的运动步态均可以通过无线通信或可移动存储介质传递。
24个自由度的智能运动控制
机器人蜘蛛的低层次运动有赖于运行时计算的复杂数学模型。凭借ADI公司的Blackfin处理器的高级嵌入式计算能力和施密德工程公司的确定性实时服务，机器人的运动表现的有力而平稳。轨线向量根据高层次的运动模式，沿着计算所得的直线、长方形或圆形轨道移动。
轨道可以通过以下三种方式编程实现：
・通过学习和回放，设计和培训新的或特别的模式。
・支持可视化检验仿真轨道的3DCAD软件。这些模型作为虚拟现实文件导出，并导入至LabVIEW的图像控件。通过比较虚拟模型与实际模型，调节机器人的运动。
・运行时利用逆动力学算法持续计算轨道。
所有六足的关节角度的计算都是并行完成以确保动态运动，相应地也得到了所有电动机的24个连续计算所得的设置点。这些设置点通过一个串行RS485网络传递至每只电动机，并由分散PD控制器转换为实际执行动作。通过同样的网络，完成所有24只执行装置的位置、反馈和温度读数的采集。
智能视觉与距离感测
除了智能运动与自由移动外，机器人蜘蛛的特色在于它的“眼睛”装有一个智能摄像头和一个距离测量传感器。目标通过高性能图像处理算法被定位与跟踪。通过编程控制，它的“眼睛”还可以识别其附近范围内的任何颜色。后续版本将提供改进的图像处理、模式匹配和边缘检测等功能，从而将Blackfin处理器的计算能力和高速图像采集提升到更高层次。利用蓝牙技术实现无线通信
为实现与机器人的通信，我们提供了一个蓝牙通信接口以实现多项功能，其中包括：
・在开发与测试中调试用于ZMobile的快速调试模式的通道。
・读入关键参数，如电动机状态和电池电量水平，以供系统诊断。
・在线采集重要的算法参数，以供调节使用。
・在操作开始前下载新的任务数据。
在开发过程中，两个机器人蜘蛛通过无线通信信道相连，以实现其移动的同步。这是更为危急场景的原型构造，这时接受同一项任务的多个机器人蜘蛛需要团队协作以完成任务。
实时图形化嵌入式软件
机器人蜘蛛应用软件是利用面向Blackfin处理器的LabVIEW嵌入式模块编程实现，后又通过来自施密德工程公司的面向NILabVIEW的ZBrainBSP进行扩展。这为高层次编程、图形化调试、图形化多任务处理和确定性的实时行为，提供了一个理想的嵌入式软件平台。面向对象的设计模式有助于进一步控制图形化层次上的复杂度。例如电动机或传感器等主要对象，通过LabVIEW中表示类的功能性全局变量加以抽象。
主要的应用框架由以下多个任务组成：
・顶层主循环对由一个经典状态机表示的动作进行规划，而状态机通过软件队列和同步方法(如信号量)与其他循环连接。通信任务保持一个与外部世界的无线数据连接。
・视觉任务负责低层次的图像处理和距离读数。
・运动控制任务管理高层次的运动模式与低层次的肢体控制，并监测电动机的位置与状态。
・日常任务充当一个通用错误处理器。检测事件与异常，并将其及时间记录到可移动的存储介质，以供后续读取。ZMobile充当看门狗的角色――利用程序设定的唤醒机制重启和关机，并为不能成功自我纠错时提供重新启动的有效措施。
这些循环在协作式多任务环境中以线程的方式同时运行。驱动程序层次上的毫秒级上下文切换和微秒级实时确定性，确保了平稳、无故障的移动。最后，严格的并行方式要求板卡支持软件包满足每一个软件组件和设备驱动程序的线程安全性。
计算机视觉的主要任务篇6
论文关键词：高职；计算机；公共课；改革
随着计算机的普及，高职学校在非计算机专业中普遍开设了计算机公共课，并把它作为学生毕业时必须具备的基本技能之一。随着教学改革的深入，在计算机公共课的教学过程中出现了一些问题，已影响到这一课程的教学质量。
一、当前高职计算机公共课的教学现状和问题
1.学生基础参差不齐
高职院校的生源来自“三校”（技校、中专和职高）和普高，“三校”生与普高生的计算机知识基础有着较大差别。另外，城市与农村、发达地区与欠发达地区的生源的计算机知识基础也都存在着差别。
2.学生对课程重要性认识不足，主动性、自觉性不强
高等学校的计算机公共课是教学不可缺少的一部分，是一门实践性、应用性很强的课程，主要任务是使学生掌握计算机的基本知识，培养其计算机应用能力，提高其计算机信息素养，使学生具备利用计算机作为工具、为日后的工作和学习服务的技能。但由于生源质量等多种因素的影响，有些学生觉得计算机公共课不是专业课，对专业技能习得影响不大，因此不重视这一课程的学习，学习的主动性和自觉性较差，部分学生缺乏自我约束能力，不上课、上机玩游戏等现象较普遍，给课堂教学管理带来了一定的难度。
3.课程内容重复
目前，计算机公共课课程组成内容已基本定型，可大致总结为计算机系统基础知识、windows操作系统、文字处理系统word、电子表格系统excel、演示文稿powerpoint、计算机网络基础知识六个模块。部分高职院校结合学校和学生的特点，对以上内容作了适当的调整，如有的增加frontpage网页制作和flash动画制作等。从这些内容模块分布来看，都与学生初、高中曾经学过的信息技术课程内容有不同层面的重复，致使学生对计算机公共课中已经掌握的内容缺乏新鲜感，因而失去兴趣。
4.将证书考试等同于课程考试
在各校人才培养方案中，都明确规定了学生毕业时必须持有计算机相关等级证书，这项措施对于提高学生学习计算机基础知识的积极性进而提升计算机应用能力是很有好处的，同时也可为学生更好、更容易就业增加砝码。只是，将证书考试成绩作为课程考试成绩，对于本课程的教学则多有干扰。教师为了让学生过级而进行教学，势必会变成典型的应试教学，授课教师不得不按照考试的大纲去指导学生的学习，必然会忽略学生计算机实践能力的练习。教师为了追求考试合格率，大部分学生为了顺利拿到证书，他们都不得不把全部精力投入到与考试相关的讲授和学习中，如考试技巧、大量试题练习等。学生只要在最后一个月的知识巩固过程中，跟着教师有针对性地做练习，大多数都能通过考试，而考试中所涉及到的操作内容，却仅仅只占应学课程内容中很小的一部分。并且，这种状况多年来基本没有太大的变化，造成学生平时学与不学、是否努力学都一样。授课教师对学生的过程性学习根本没有可控制性，平时安排的操作练习内容，自觉的学生会完成，而有很大一部分学生就不会按照要求完成，甚至连最基本的学习考勤都无法保证。这是因为，操作练习等基础性训练并不会影响到学生能否参加过级考试，也丝毫不影响过级考试的分数，给日常的教学管理带来一定难度。以至于有教师反映，许多学生即使过了级，他们的实际操作能力还是很低。
5.教学以讲授为主，采用灌输式教学
著名儿童教育专家李跃儿说：“一个好老师往往说得很少，他主要让孩子自己去悟。”计算机课是一门动手能力要求非常强的课程，要求学生一定要多动手实践。但是，现在的计算机课教学却还是以教师讲授为主。教师往往先把学生要操作的内容演示一遍，然后布置一个同类型的操作题，让学生去练习。甚至在上实训课时，先对着实验册示范操作一遍，然后学生再通过看着实验册中的详细步骤来完成实训内容，书一合上又会忘得一干二净。
在讲excel的“序列填充”时，笔者曾经进行过对比教学：第一个班按正常的讲授法，先演示然后让学生练习；第二个班采用学生研究性学习法，教师先不讲，让学生自己去想办法，先是一个学生找到在“编辑”菜单中的序列填充，然后大家相继找到了。在之后的测试中，笔者发现第二个班的学生基本都能顺利解题，而第一个班中竟然有部分学生反映没听教师讲过相关内容。
6.合班上课及课时安排
由于部分学校的硬件设施欠缺，导致计算机公共课的学习多采用合班形式上课。上理论课时，合班人数几乎都高达90到100人。而操作课则分开上，由不同的教师讲授，与合班上理论课产生了矛盾，如果合班中某个班因某种原因不能按照进度完成教学任务，就会拖累与其合班的另外班级。
在课时分配上，由于基本上都采取理论课与实验课分开的模式，各占50%课时，而在实际的实验课中教师往往还会占用一些时间来讲实验内容，使得学生真正操作的时间少于一半，对学习非常不利。
二、高职计算机公共课改革设想
1.教学内容
计算机知识体系庞大，虽说懂得的计算机知识多多益善，但在校学习时间只有两三年的高职学生要能成为具有实践动手能力的应用型人才，却难以做到面面俱到。因此，在计算机基础教学内容上要精选，要从基础性、够用性、实用性、先进性、系统性等原则出发选取教学内容。
（1）在教学内容方面，增加实用性强、符合工作实际的内容。比如，讲授基础知识时，先通过课件演示计算机的构造和拆装机过程，有条件的情况下，再带领学生实际观察计算机的各个部件，并挑选部分学生动手组装计算机；讲授word图文混排时，结合报纸、杂志的排版来示范，突出其实用性；讲授excel电子表格时，结合班级成绩单的制作与管理，解决实际问题；讲授powerpoint时，结合学生实际情况，制作个人职业生涯规划的电子演示文稿，既锻炼了相关技能，又引导学生对相关问题的思考；讲授internet操作时，每个学生都上网查找指定范围的专业知识，并使用e-mail收发电子邮件及qq即时通信，充分应用现代办公手段。
（2）计算机的教学与各专业的知识的整合。对于非计算机专业学生来说，计算机课程只是一门工具课，学习的目的就是为了学会使用这种工具并为专业服务。因此教师应当把教学重点放在实践应用上。激发学生的主观能动性，观念从“要我学”逐步转变为“我要学”上来。教师可以采用“任务驱动”的方法，结合各专业的特点，对每个知识模块精心设制一个任务，把知识点隐藏在各个任务中，使学生在完成任务的同时，也学到了知识。通过教师对任务完成情况的总结，促使学生巩固对所学知识的掌握。
（3）开展计算机课外实践活动，提高学生学习兴趣。对于每周4学时的计算机课堂教学来说，远远不能满足那些对计算机有特殊爱好的学生，特别是一些入学时计算机基础就较好的学生。应该对这些学生多加引导、培养。所以，必须有计划、有步骤、有目的、有实质性内容地开展课外实践活动，组织一些兴趣小组或课题小组，如程序设计、网页制作、课件制作、广告设计、动画制作，等等，并将其和一些竞赛结合起来，丰富学生的视野，拓宽学生的思路，增长学生的见识。这些，对提高学生的计算机实践能力，积极适应社会就业需求，是非常有益的。
2.教学方法
（1）使用多媒体教学，加强教学效果。理论教学使用课件演示，适当地使用图片、声音、动画和视频等素材，提供直观的知识，不仅增加视觉、听觉效果，使课堂更生动有趣，而且使知识更易理解和掌握。可以利用机房的教学管理软件，及时发现学生在实践中遇到的问题并给予指导，也可有效避免学生开小差、从事与学习无关的操作，加强在实践教学中对学生学习的指导和监督。
（2）重视教学的实验环节。加强实验环节的主要方式有：①充分利用课内实验时间，减少验证性实验，增开综合性、设计性实验；②增加课外实验时间，开放计算机室（实验室），使之成为学生潜能得以发挥的最好场所之一。如果能充分利用学生上机的热情，加以积极引导，利用完善的管理、良好的设备、一定的实验研究项目和适当的基金鼓励，能够极大地调动学生课外实验的积极性；③定期举办计算机录入大赛和网页制作等计算机操作比赛，使学生学然后知不足，反过来促使他们自觉主动地学习，以求在实践中取得良好的效果。
（3）重视精品课程建设。课程是实现教育目的的主要载体和手段，课程体系和教学内容的改革在教育教学改革中处于核心地位。教育部提出，国家精品课程就是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。同时，精品课程建设是“质量工程”的重要内容之一。在公共课改革中，以精品课程建设标准全面提升计算机公共课教学教改质量。
三、改革评价制度，注重过程化教学
恰当的评价制度，不仅可以提高学生学习的主动性，也可以提高教学效果。针对高职计算机公共课的特点，教师应该重视过程化评价，增加平时成绩在总评成绩中的比例。采用课程考试与证书考试相结合的方式，严格执行考勤制度，过程作业每学期至少5次，将平时考勤和过程作业按50%、等级考试按50%分别计入总评成绩。这样，学生的总评成绩=平时成绩×50%+证书成绩×50%，避免了学生平时不努力、临时抱佛脚或考试投机取巧的行为。
四、提高教师自身素质
培养高素质的人才，必须有一支高水平的教师队伍。因此，在实施计算机教学改革中，教师首先要熟练掌握教材内容，了解计算机发展的动态，熟悉学生专业特点，要加强自身素质的培养，不断提高业务水平，能运用各种现代化的教学手段为教学服务。其次，要把教学和科研相结合，把自己的科研成果穿插到教学中去，促使教学内容更具时代性和新颖性。同时也把知识更新作为教师提升业务水平、紧跟计算机技术发展步伐的有效途径。