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关键词:虚拟仪器,动态切削力,测量,应用
引言
切削力是切削过程中的一个最基本的作用和现象,它不仅是描述切削过程的基本参数,而且也是设计和使用机床、夹具、刀具,制定工艺规程以及评定切削加工性不可缺少的数据。动态切削力的变化规律是研究切削机理和机床动刚度的重要依据。硕士论文,应用。在现代制造工程中(包括柔性制造系统、计算机集成制造系统,无人化工厂等),切削力是状态监测的重要参数。在机械加工领域的基础和应用研究中,常常需要能够对切削力进行测试的装置,即各种类型的测力系统.它不但是进行相关试验研究的重要工具,而且已逐步发展成为切削加工工艺系统的一个组成环节。
虚拟仪器(VI: Virtual Instrument)的概念由美国国家仪器公司(NI: National Instrument)于20世纪80年代末期提出。虚拟仪器是计算机、测量和微电子等技术高速发展的产物,由计算机应用软件和仪器硬件组成。通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机地融合为一体,从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起,大大缩小了仪器硬件的成本和体积,并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。
本文主要研究利用虚拟仪器实现测力仪数据采集与处理,与虚拟仪器技术相结合,开发出可以测量X,Y, Z三个方向的力。硕士论文,应用。
1 硬件组成
由虚拟仪器构建的测力系统与传统电子仪器一样,其功能由图1所示的三大模块成:信号采集与控制、信号分析与处理、信号显示与输出。
图1 虚拟仪器构建的测力系统功能结构图
利用虚拟仪器实现测力仪数据采集与处理,它主要由以下几部分组成:测力仪、应变仪、数据采集卡、计算机和系统软件(如图2)。
图2 测力仪数据采集与处理系的功能图
基于数据采集的虚拟仪器系统,通过A/D变换将模拟、数字信号采集入计算机进行分析处理显示等,并可通过A/D变换实现反馈控制。根据需要还可加入信号调理和实时DSP等硬件模块。利用仪器实现虚拟仪器系统,VXI总线为新型计算机查卡式仪器提供了标准。硕士论文,应用。计算机完成对采集到的数据进行显示、存储、打印、分析和处理等功能,提供给用户一个简洁直观的动态切削力测量过程。
2 软件组成
软件结构由三部分组成:I/O接口软件、仪器驱动程序和测力系统环境。硕士论文,应用。
I/O接口软件存在于仪器与仪器驱动程序之间,是一个完成对仪器内部寄存器单元进行直接存取数据并为仪器与仪器驱动程序提供信息传递的底层软件层,是实现开放的、统一的虚拟仪器系统的基础和核心。
仪器驱动程序:主要是用于完成仪器硬件的通信及控制功能。硕士论文,应用。当设备驱动后,由软件进行数据的分析整理而实现测量功能,并求去测量结果。硕士论文,应用。
测力系统环境:基于语言平台,如C、Visual C++、VB等;基于图形化工程环境平台,如LabVIEW等。
测力开始时先必须对测力仪加载以标定(以X方向加载力为例)。作为一个非理想的多向测力系统,当在X方向加载力时,Y方向、Z方向也会有不同程度的干扰输出,本试验所得数据如表1:
表1 X方向加载时数据表
1应用微课完善课前准备
课前的备课质量直接决定了中职计算机专业课程的信息化教学质量。因此,在授课前,计算机专业教师要注重结合信息化手段,细致地开展备课工作,包括:参考计算机课程教材,上网搜罗相关资料,明确课程教学目标和重难点内容;深入分析课程教学任务,结合学生学业状况部署课程安排;思考何种方式能更好地调动学生的学习主动性与积极性,高效激活学生的自主学习能力。同时,计算机专业教师要注重发挥信息化技术的作用,引导学生开展课前预习,以保证师生双方在上课期间能够无缝对接和沟通。例如,教师在完成备课工作后,可通过微信公众号、班级微信群等在形式向学生传递课前预习目标与要求,鼓励学生提前落实学习任务以更快掌握知识。若时间允许,计算机专业教师还可搜集课程相关资源与素材,录制重难点突出的微课视频,并将其通过电子邮箱、微信公众号、制定公共盘、内部网站等实时发送给学生,让学生能直接用自身的智能手机提前预习和学习课程内容,明确自身的不理解之处,以便在课上向老师或同学提问,获得问题的解答和专业知识技能训练[1]。通过多次实践,笔者发现这种借助微课形式向学生传递知识与技能的方式深受学生青睐。因为这种课前准备在一定程度上强化了学生的信息加工能力、信息处理能力、问题发现能力和问题解决能力,使学生更愿意主动地参与到计算机专业知识与技能的学习中。
2结合互联网资源提高课程教学质量
相较于普通高中课程,中职计算机课程更具实操性和应用性,这决定了中职计算机专业课程教学大多完成于计算机机房内,而极少进行理论传授和细致讲解。由此,中职计算机专业教师往往无法了解学生的实践与理论结合程度,学生在上机操作时也经常出现不知所措的情况。所以,在开展中职计算机专业教学改革时,专业老师可应用信息化技术来解决理论传授问题[2]。例如,在讲授word的图文混排、艺术化版面设计前,教师可利用互联网搜集整理相关案例教学视频、操作视频、纠错视频,梳理具体操作步骤,形成具体的任务安排,以《课前学习任务书》形式发送给学生,要求学生在既定时间内阅读理解理论并提出疑问。之后,再由老师负责整合学生提出的问题,创设相适配的教学情境,引导学生进入上机学习;最后,领导学生到计算机机房学习word的图文混排和艺术化版面设计,并在教学过程中,针对学生提出的问题进行逐一指导,使学生充分理解新知识,也让计算机专业教师掌握学生的实践与理论结合程度,针对性拓展教学资源以提高教学效率。此外,利用信息化技术开展课程教学时,计算机教师还要善于应用视频录制等信息化手段,全程跟踪计算机专业教学过程,以便在课后针对性调整自身的教学方法,改进教学不足,或为学生提供重复学习的教学资源,帮助学生反复观看和理解课程内容,打开计算机知识与技能的学习思路,切实提高计算机课程的教学质量。
3应用社交媒体深化课后反思
传统中职计算机专业教师在授课结束后,更偏好给学生布置单一化的课程作业以检查学生的学习情况,反思自身教学过程。这种做法,实际上既不利于学生积极主动地参与课程复习,还变相地加重了教师的课后负担。因此,在信息化技术蓬勃发展的当下,建议计算机专业教师有必要采用社交媒体来改进这种课后反思模式[3-4]。例如:给学生布置创意性作业,让学生将自身的计算机作品直接上传到微信公众号平台、优酷网或是QQ空间上,并由老师负责收集,建立投票界面/评论界面,由师生共同投票或者评论作业,以帮助学生更好地改进自身的作业,解决当前面临的难题;计算机专业教师可充分发挥微信群、QQ群的作用,不定期和学生沟通交流上课情况,鼓励学生及时指出自身教学的不足之处,以便针对性改进授课方式,提高学生的学习兴趣。若时间允许,计算机教师还可在微信公众号专门开辟课程反思栏目,鼓励学生在碎片化时间里提出疑问,并获得老师的解答,进而让学生感受到教师的重视,更主动更积极地参与学习。
4结语
总之,信息技术的蓬勃发展,尤其是微课、微信公众平台等的发展,为中职计算机专业教学的课前准备、课中质量提升、课后反思深化提供了良好契机。因而,中职计算机教师在开展教育教学工作时,要高度重视引入信息化技术进行教学改革。
[计算机硕士论文参考文献]
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[2]沈春根.以信息化教学资源建设促进中职计算机专业建设的探讨[J].无线互联科技,2017(5):84-85.
一、计算机数据库中编程技术的作用
(一)鉴别身份
在应用数据库时,有一个验证程序,针对全部用户,即鉴别使用用户的身份。在端口计算机和访问计算机的身份鉴别中要使用身份鉴别。当我们想要使用计算机时,用户需要连接相应的HTTP和SSH,输入用户名和密码,来鉴别用户的身份。使用的人需要严格保守密码,同时存留在对应的服务器上。将编程技术运用到计算机数据的使用和建立中,能够实现企业关联数据和内部文件的安全管理,以免由于企业信息泄露,给企业造成经济损失。
(二)可用性
将编程技术运用到数据库系统中,其可用性十分强。成功解决不均衡的负载和一些数据库中的故障等问题是对可用性的要求。当计算机的主接口出现了问题,留作备用的接口将会自动替代问题接口进行工作,这样可以使其他故障不对其产生作用,保证网络在工作过程中的持续稳定性。另外,接收大量的网络数据时,主接口就可以在备用接口的帮助下,完成数据的接收和传输工作,确保计算机能够正常运作。
(三)隐藏信息的特性
在进行通讯连接时,由于计算机中NAT技术的作用,内部网络中的网址会被隐藏,此时显示在数据中的结果是通过公共网络网址进行访问的,这就是编程技术的隐藏性。换句话说,企业的平常管理工作中,用户可以使用计算机直接访问外部网络,然而对企业内部网络的搜索和查看,这些是外部网络无法实现的,成功实现了安全管理及保密企业信息。
二、计算机软件工程的数据库编程技术
(一)设计、开发编程技术
数据库正式投入使用后,需要随时关注系统的运作情况,在系统运行的过程中,尽早发现没有处理的问题并进行分析。所以,就要折返到编程阶段,尽早处理在编程阶段没有处理的问题,完善优化数据存储系统。与此同时,运用不同的编程技术来应对不同的软件应用,根据各种软件应用的不同特性,采取不一样的编程技术,对软件运用中有待处理的问题进行分析,保证软件可以平稳的运作,而且还能够合理化的运用系统资源,假若一部分数据出现传输问题,也能够运用编程技术将出现问题的部分进行调整。
(二)加密数据库文件
当今社会,信息化高速发展,在聊天记录、网络搜索中都存在大量的个人隐私,人们对个人隐私的重视度也逐渐提高,而计算机数据库作为专门存储网络信息的工具,其保密性能的高低,直接关系到人们生活、工作中的信息安全问题。一方面,要分析数据库中存储的基本信息,并加上基本的保护在其中的隐私类消息上,一旦有信息外漏的情况产生,编程师就要及时通过编程的方式处理这个问题,经过编程,加密保护数据库中的文件。在实行加密保护的同时,还要与计算机软件工程的现实情况进行结合,从而充分发挥加密保护的作用;另一方面,加密保护的功能还可以进一步更深层次的设计,将加密保护分成几个层级,以满足不同用户的要求,同时每个用户都可以设置自己的专用登录密码,然后系统编程会确认登录密码的正确与否,并根据对应的密钥,实现深层次加密信息;最后,在数据库编程时,由于信息不同的选择造成各系统间的冲突,能够运用系统间的优化体系,优化处理产生的问题。
(三)设计存储模式
如今的生活中,由于计算机的使用越来越普遍,数据库技术就要保护更多的网络信息数据。一方面,软件系统的设计要以软件功能系统的选取为重点,也可以将其他工程项目设计过程中的理念运用其中,优化设计方案,从而使设计出的数据库能够更加稳定的运行;另一方面,在数据库进行实际存储时,可以将各类信息进行分类存储,方便人们二次使用数据。最后,将优化的数据系统运用到数据库存储模式中,在数据库开始使用后,可以将产生的问题尽早优化,同时还能够将没有解决的问题尽早发现,以使数据库的存储更加方便用户使用。
三、结语
由此可见,将数据库编程技术分析工作做好,意义十分重大。这对于计算机数据库实际应用的提高十分有利,可以扩大编程技术的运用优势,在国家信息化发展方面,提供更多的技术方面支持。所以,基于计算机软件工程的数据库编程技术在今后的计算机研究工作中应予以更多的重视,并科学的评测此类技术的实际运用效果,用以增加适用范围,使其在国家经济社会的发展中发挥作用。
软件工程硕士论文参考文献:
[1]张学立,田林琳.基于计算机软件工程的数据库编程技术浅谈[J].时代农机,2018,45(11):163.
[2]赵云祥.基于计算机软件工程的数据库编程技术策略探讨[J].电脑知识与技术,2018,14(16):16-17.
随着自动控制技术,计算机技术及信息网络技术的飞速发展,促使控制网络技术应运而生。 控制网络Infranet(infrastruacture network)是一类特殊的局域网,随着现代计算机控制系统的广泛应用,极大地促进了控制网络技术不断发展和完善,它不仅使生产过程向更高层次的自动化水平发展,实现优化控制、协调控制及远程监控等,也为其与信息网络的无缝集成,组建统一的企业网络提供了强有力的技术支持。本文是作者在山东莱城发电厂辅助系统技术改造项目中,设计辅助系统集中监控网络的技术总结和理论研究,从理论和实际两个方面对控制网络固有的技术特征以及交换式以太控制网络的设计作了详细论述,同时对设计中遇到的种种问题的解决作了理论上的探讨。…………
【关键词】 控制网络;现场总线;ControlNet;以太网;交换式;共享式;
【论文类型】 应用基础
:49000多字的硕士论文
有中英文摘要、目录、大量图表、参考文献 400元
毕业论文答辩的主要目的,是审查文章的真伪、审查写作者知识掌握的深度,审查文章是否符合体裁格式,以求进一步提高。学生通过答辩,让教师、专家进一步了解文章立论的依据,处理课题的实际能力。这是学生可以获得锻炼和提高的难得机会,应把它看作,治学的“起点”。
(一)答辩的准备工作学生可以从下列问题(第4~10题)中,根据自己实际,选取二三个问题,作好汇报准备,(第1~3题必选)。时间一般不超过10分钟。内容最好烂熟于心中,不看稿纸,语言简明流畅。
1.为什么选择这个课题(或题目),研究、写作它有什么学术价值或现实意义。
2.说明这个课题的历史和现状,即前人做过哪些研究,取得哪些成果,有哪些问题没有解决,自己有什么新的看法,提出并解决了哪些问题。
3.文章的基本观点和立论的基本依据。
4.学术界和社会上对某些问题的具体争论,自己的倾向性观点。
5.重要引文的具体出处。
6.本应涉及或解决但因力不从心而未接触的问题;因认为与本文中心关系不大而未写入的新见解。
7.本文提出的见解的可行性。
8.定稿交出后,自己重读审查新发现的缺陷。
9.写作毕业论文(作业)的体会。
10.本文的优缺点。总之,要作好口头表述的准备。不是宣读论文,也不是宣读写作提纲和朗读内容提要。
(二)答辩会程序
1.学生作说明性汇报。(5~10分钟)
2.毕业答辩小组提问。
3.学生答辩。(一定要正面回答或辩解,一般允许准备10至20分钟)。
4.评定成绩。(答辩会后答辩小组商定,交系、院学位委员会审定小组审定。)
(三)学生答辩注意事项
1.带上自己的论文、资料和笔记本。
2.注意开场白、结束语的礼仪。
3.坦然镇定,声音要大而准确,使在场的所有人都能听到。
4.听取答辩小组成员的提问,精神要高度集中,同时,将提问的问题——记在本上。
5.对提出的问题,要在短时间内迅速做出反应,以自信而流畅的语言,肯定的语气,不慌不忙地—一回答每个问题。
6.对提出的疑问,要审慎地回答,对有把握的疑问要回答或辩解、申明理由;对拿不准的问题,可不进行辩解,而实事求是地回答,态度要谦虚。
7.回答问题要注意的几点:
(1)正确、准确。正面回答问题,不转换论题,更不要答非所问。
(2)重点突出。抓住主题、要领,抓住关键词语,言简意赅。
(3)清晰明白。开门见山,直接入题,不绕圈子。
(4)有答有辩。有坚持真理、修正错误的勇气。既敢于阐发自己独到的新观点、真知灼见,维护自己正确观点,反驳错误观点,又敢于承认自己的不足,修正失误。
(5)辩才技巧。讲普通话,用词准确,讲究逻辑,吐词清楚,声音洪亮,抑扬顿挫,助以手势说明问题;力求深刻生动;对答如流,说服力、感染力强,给教师和听众留下良好的印象。
1“互联网+”时代背景下计算机信息处理技术的现存问题
1.1缺乏相对完善的信息技术
“互联网+”时代背景下,人们对计算机信息技术的要求越来越高,对计算机信息技术的功能需求较多,人们在利用计算机处理信息资源时,对信息资源本身的依赖程度较高,基本将信息资源载入计算机信息处理系统中,通过系统各项功能对信息资源进行整理、分类、归纳及分析。但在互联网高度发达的今天,人们对信息资源的处理已经不满足于传统意义上的整理、分类及分析,而是需要更多的功能,如传输、共享、预判及资源置换等。现阶段,计算机处理技术缺乏相对完善的信息技术功能,无法满足使用者的多样化需求,不仅影响了人们的日常工作,更在一定程度上影响了计算机信息处理技术的发展。
1.2网络平台安全性能较低
“互联网+”时代的到来,对计算机信息处理技术来说,既是一次机遇,也是一项挑战。在“互联网+”时代背景下,网络平台已经成为现代人的主要虚拟活动场所之一,互联网平台不仅可以丰富人们的信息资源,拓展视野,还能实现资源互置与共享,加强现代社会的资源流动。但是,现阶段的互联网平台安全性能较低,人们在网络上浏览网站、购物、交流、预定出行工具时极容易出现个人信息泄露的情况;企业内部网络系统容易丢失企业信息资源,内部系统感染网络病毒,这些情况不仅影响了人们的正常生活,还对计算机信息处理技术的发展带来消极影响。
1.3缺乏精准的信息资源筛选系统
在“互联网+”时代背景下,人们对网络信息资源的需求不断增加,对网络平台的依赖逐渐增强。无论是企业还是个人,均会利用互联网的优势,查找需要的资源及信息资料。但是,现阶段的计算机信息处理技术缺乏相对精准的信息资源筛选系统,不能十分准确地提供人们所需信息,导致人们在网络平台中搜索信息时不仅需要准确输入信息关键词,还要花费更多的时间、精力对平台提供的信息进行人为筛选。这种情况不仅给人们的工作带来不便,还降低了现代人对计算机信息处理技术的认同感,不利于计算机信息处理技术的发展。
1.4数据传输技术发展缓慢
“互联网+”时代背景下,越来越多的互联网信息技术应用出现在人们的视野中,如“云计算”“大数据”等,这些技术给现代社会企业及个人带来了便利。大量的数据需要较大的存储空间及性能良好的信息传输技术作为支撑,不断增加的数据传输内容给计算机传输技术带来了较大压力。现阶段,计算机信息传输技术无法满足网络信息资源传递的需求,需要计算机技术科研人员不断探索计算机信息处理与互联网信息技术的融合点,提高计算机信息处理技术的数据传输与储存能力。
1.5缺少专业的计算机信息处理技术人才
“互联网+”时代背景下,网络技术与计算机信息处理技术被广泛应用,计算机信息处理技术无法满足“互联网+”带来的数据处理需求、信息资源传输需求、信息安全保密需求。现阶段,我国缺少优秀的计算机信息处理技术专业人才,不能针对问题对计算机信息处理技术进行深度开发与探索,导致计算机信息处理技术发展缓慢。在实际应用过程中,企业在利用计算机进行信息处理、传输、保存与保密时,没有专业的计算机人才对企业软件及硬件设备进行维护,没有专业人员对多余的信息数据进行清理与转移,也没有专业人员对计算机联网安全进行保护,造成计算机系统瘫痪、企业数据资源丢失。
2“互联网+”时代背景下应用计算机信息处理技术的措施>>>>推荐阅读:我国计算机网络信息安全的现存问题分析
2.1应用于信息资源处理,实现“数据化”时代
随着科学技术的进步,计算机信息处理技术已经日趋成熟,但面对“互联网+”时代的到来,人们对计算机信息处理技术中信息资源处理功能的需求不断增加,只有不断提高计算机信息加工技术,为现代人提供更加高效、便捷、快速的信息资源加工、处理、传输技术,计算机信息处理技术才能得到更好的发展,更广泛地应用于现代社会。现代社会的计算机信息资源处理技术主要包括信息获取技术、信息加工技术及信息传输技术。其中,信息获取技术是将互联网技术与计算机信息处理技术相融合,为计算机提供更加丰富的信息资源平台,确保工作人员在保证信息资源安全、稳定的同时获取需要的信息。信息加工技术是重新整理已经获取的信息,对信息资源进行分类和有序处理,工作人员可以运用DEEPWeb数据感知、数据索引等技术对信息进行分析,充分利用互联网优势,建立相对完善的“大数据”模式。信息传输技术是要在计算机信息资源处理体系中引进网络功能,建立网络传输通道,将信息数据传输到网络虚拟空间,实现信息资源传递与共享。
2.2应用于数据储存,促进存储技术发展
“互联网+”时代背景下,计算机信息处理技术的数据技术已经无法满足日益增长的数据存储需求。因此,工作人员要大力发开计算机信息处理技术的数据存储功能,促进存储技术发展,推动计算机信息处理技术在“互联网”时代中进步与发展。计算机信息处理技术的信息存储技术,是计算机在对信息数据进行加工后,将其保存在计算机系统的空间中,为使用者后期调取和查看做准备。要提高计算机信息存储技术,首先,积极引进先进的互联网技术,选用"Hadoop"技术,计算较为复杂的数据,提高计算机信息处理技术的分析能力。其次,引进WebService接口技术,实现网络储存,避免大量的信息数据占用计算机系统,防止计算机系统瘫痪。最后,引进计算机操作系统与服务器,将数据功能与网络存储功能相结合,实现数据一体化处理,提高企业员工的工作效率,促进计算机信息处理技术网络化发展。
2.3应用于数据信息保护,强化信息资源的安全性
“互联网+”时代背景下,人们的工作、生活、社交方式逐渐发生改变,人们在网络中的行为与活动越来越频繁,网络购物、网络订票、网络交友、网络教育等多种网络活动影响人们的行为。在这种情况下,计算机的数据信息保护功能尤其重要,强化网络信息安全、提升计算机信息保密性已经成为现阶段计算机信息技术发展的主要任务之一。计算机信息技术研究人员首先要处理现阶段网络平台安全性能较低的问题,结合人们开展网络活动的实际情况,初步建立信息安全保障系统,提高计算机的安全性能,聘请专业计算机人才进行定期维护,避免计算机由于防护功能漏洞受到网络病毒侵害。其次,工作人员要引进计算机安全防护软件,如防火墙、木马监测系统等,彻底隔绝网络病毒,防止不法分子盗取计算机信息。最后,人民群众应自觉接受网络安全教育,提高信息安全意识,登录正规网站,防止个人信息泄露。
2.4培养高素质人才,推动计算机信息处理技术发展
在“互联网+”背景下,计算机信息处理技术面临着更加广阔的发展空间,计算机信息处理技术专业人才的需求不断增加,对计算机专业人士的要求不断提高。基于此种情况,要重视专业人才对计算机信息处理技术发展的重要价值和作用,发动社会各界培养高素质计算机专业人才,推动计算机信息处理技术发展。小学、初中、高中阶段要重视计算机学科教育,从小培养学生的计算机技能,帮助学生形成正确的网络意识和计算机应用意识,为我国计算机信息处理技术发展做好人才储备工作。各地区的中职、大专、大学本科院校要积极开设计算机信息专业,加大专业教学力度,为我国社会培养出更多的优秀计算机专业人才。
3结语
“互联网+”时代的到来对计算机处理技术是一项极大的挑战,计算机信息处理技术被应用于越来越多的领域,如信息处理与传输、网络平台安全保密、信息储存。“互联网+”时代背景下,要想发展计算机信息处理技术,促使其满足“互联网+”时代背景下人们的使用需求,就要与时俱进,将计算机信息处理技术与互联网技术相融合,推动计算机信息处理技术的完善与进步。
【计算机硕士论文参考文献】
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【关键词】PCB;细分驱动;自动光学检测(AOI);图像识别
电子产品的核心部分——印刷电路板(PCB),是集成各种电子元器件的信息载体,在各个领域得到了广泛的应用,是电子产品中不可缺少的部分。PCB的质量成了电子产品能否长期、正常、可靠的工作的决定因素[1]。随着科技的发展,PCB产品的高密度、高复杂度、高性能发展趋势不断挑战PCB板的质量检测问题。传统PCB缺陷检测方式因接触受限、高成本、低效率等因素,己经逐渐不能满足现代检测需要,因此研究实现一种PCB缺陷的自动检测系统具有很大的学术意义和经济价值[2]。国内外研究的PCB缺陷检测技术中,AOI(Automatic Optic Inspection自动光学检测)技术越来越受到重视,其中基于图像处理的检测方法也成为自动光学检测的主流。本文通过图像处理技术研究了一种大视场、高精度、快速实时的PCB缺陷自动检测系统,设计了硬件结构和软件算法流程。通过改进的电机驱动方式配合一键式自动检测软件的设计,大大提高了系统的检测速度,对结果分析模块的缺陷识别算法的改进提高了检测结果的准确性。
1.系统结构
PCB缺陷自动检测系统主要由运动控制模块、图像采集模块、图像处理模块、结果分析模块组成。系统工作过程如下:上位机控制步进电机运动,步进电机带动二维平台运动,将CCD摄像机传输到待检测PCB上方,对PCB进行大场景图像采集,采集的图像经过图像采集卡送到上位机,上位机软件对采集的图像进行拼接、图像预处理,对处理的图像进行准确定位并校准,通过图像分割、图像形态学处理等,最后进行模板匹配、图像识别,得出缺陷检测结果。系统设计包括硬件设计和软件设计,系统软硬件相互协调工作构成一个整体。
2.系统硬件设计
PCB缺陷自动检测系统的硬件设计主要包括二维运动平台、电机运动控制板、电机驱动板、CCD摄像机、图像采集卡、PC等,其结构如图1所示。
2.1 CCD摄像机和图像采集卡
CCD摄像机的主要特性参数包括摄像机制式、光敏面尺寸、像素尺寸、分辨率、电子快门速度、同步系统的方式、最小照度、灵敏度、信噪比等。其中摄像机制式和是否在线检测决定了图像采集卡的采样频率,光敏面尺寸、像素尺寸、分辨率以及成像透镜系统的放大率的平衡选择取决于测量范围和测量精度[3]。考虑到以上各个因素以及系统要求,在实验中采用的是广州视安公司的枪式摄像机,该摄像机的特点是数字面阵CCD逐行扫描,提供AV复合视频接口和标准镜头接口,提供VC的SDK软件开发包,方便设计软件处理模块。
图像采集卡,又称视频捕捉卡,是视频卡的一种类型。图像采集卡完成的主要功能是把摄像机的连续模拟视频信号转换成为离散的数字量。其基本原理:从摄像机输出的各种制式的视频输出信号,经过输入选择模块处理后,形成能被图像采集卡识别的视频信号。模拟视频信号经过转换后,存储在卡上的帧缓存存储器内,由计算机CPU通过计算机总线控制具体的图像传递,最终存储在计算机的内存或硬盘,用于图像处理[4]。本设计采用的图像采集卡型号是:NV7004-N,将CCD摄像机模拟信号转化为数字信号传输到上位机实时显示,并能完成图像的抓拍功能。
2.2 电机运动控制器及精密二维运动平台
PCB缺陷自动检测系统的运动控制器为自行设计的MCU控制板,核心芯片为ATMEL公司生产的单片机AT89S52,控制板通过RS-232串行通信接口与上位机进行通信。通过操作人机交互界面对控制板发送命令,控制板输出控制信号以及各种频率的方波信号到步进电机驱动板,以控制步进电机的转速、方向以及移动距离。
二维运动平台由两个日本SUS Corp公司生产的精密运动导轨搭建,运动导轨为滚珠丝杆型,非常精密,误差很小。步进电机与运动导轨相连,从而带动导轨的运动。步进电机为日本TAMAGAWA公司生产的两相四线制混合式步进电机,该型号步进电机运行稳定、噪声小。
2.3 电机驱动
步进电机的驱动实际上就是通过控制步进电机的各相励磁绕组的电流,使步进电机的内部磁场合成方向发生变化,从而使步进电机转动起来。各相励磁绕组的电流产生的合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转转矩的大小,相邻两合成磁场矢量之间的夹角大小决定了步距角的大小[5]。
在拍数一定的情况下,齿数越多,步距角就越小,但由于受制作工艺的限制齿数不能做得很多,因此步进电机的步距角就不可能很小。改变步进电机的拍数也可以改变步距角,拍数是指完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数。当步进电机的相数确定时,拍数也就确定。通过增加步进电机的齿数和相数来减小步距角,步距角减小的度数非常有限,很难满足生产的要求。
细分数越多,电流变化越小,从而大大减少了电机的振荡和噪音。采用阶梯状正弦波对电流进行细分时,阶梯越多(即细分数越多),波形就越接近正弦波,通入的阶梯电流就越小,步距角也就越小[6]。从而大大减少了步进电机运行时的丢步率,降低了步进电机运行时的噪音和颤动,也使步进电机运行更加稳定,更易于控制。
3.系统软件设计
3.1 系统算法流程
手动检测可以根据需要在采集图像时直接通过控制步进电机运动将CCD摄像头运动到待测PCB板的主要部位,在进行图像处理时也可以根据图像质量来选择与之相适应的图像处理算法来实现,使系统具有交互性。自动检测初始化设置参数后,可以一键实现缺陷检测得出检测结果,减少了操作复杂度,也大大提高了检测的速度,使系统具有自动化、操作简单、速度快等优点。本文结合二者于一体,使PCB缺陷自动检测系统更加优秀,更加实用。
3.2 缺陷检测
当前印刷电路板缺陷检测方法主要分为参考比较法、非参考比较法和混合法三大类,参考比较法将被测图像和参考图像进行特征对特征的比较;非参考比较法不需要任何的参考图像,只是根据先前设计的规则标准来判断出是否有缺陷,如果不符合标准便认为此有缺陷;混合法是参考比较法和非参考比较法综合应用。本文主要使用参考比较法,通过检测PCB图像与标准图像进行对比分析,判断该PCB板是否有缺陷[7]。
3.3 缺陷识别
3.4 结果分析
4.结论
本文基于计算机视觉和图像处理设计了一个印刷电路板(PCB)缺陷自动检测系统,并对其功能进行了验证,实验结果表明该系统界面友好,操作简单,检测方法简单,检测过程迅速,检测结果准确。该系统为PCB缺陷的检测提供了一个很好的解决方案,具有重要的应用价值。
参考文献
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[7]齐立荣.基于图像处理的PCB缺陷自动光学检测系统的研究与实现[D].北京:北京邮电大学硕士论文,2010.
(一)将科研能力的培养贯穿于硕士四年的教学。
1.课程教学要注重能力的培养。改革“满堂灌”的教学模式,引进慕课、微课、翻转课堂等教学模式,增加案例教学和实践教学,教学中强调以学生为主体、教师起主导作用,引导学生自主学习,促使学生在课程学习中主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及沟通协作能力。
2.制定硕士生科研能力培养计划。高校要制定硕士生科研能力培养计划,为培养硕士生科研能力做一系列工作。一是给硕士生设立科研导师,硕士生从大学一年级开始就与科研导师接触,协助科研导师做科研方面的工作,跟随科研导师感受课题申报、调研、撰写研究报告、课题结题的整个科研过程。二是开设论文写作必修课,系统讲解选题、写开题报告、查找资料、制作调查问卷、研究方法等。三是要求学生在大学期间至少参加三次社会实践活动,学生自己选题、制定调查问卷、撰写调研报告。
(二)改进硕士毕业论文的管理。>>《计算机硕士论文优秀与良好的区别分析》
1.加强指导教师的管理。应制定指导教师管理制度,包括硕士毕业论文指导教师的条件与职责、硕士毕业生分配办法、硕士毕业论文指导教师评价办法、奖惩办法等。通过这些制度,明确哪些教师有资格指导硕士毕业论文,每位教师分配多少学生,对教师的指导质量进行评价并予以奖惩,以此促使教师提高指导质量。
2.建立硕士毕业论文各个工作环节的操作规程并实行全程监控。硕士毕业论文包括选题、开题、指导与写作、提交与评阅、答辩与成绩评定、论文资料装订与归档等多个环节。首先,学校要对每个工作环节制定具体的操作规程,使教师和毕业生明确如何去做。其次,建立硕士毕业论文全程监控制度,学校或学院对各个工作环节定期进行检查,督促教师切实负起指导责任。
3.改变论文写作和答辩时间。由于毕业生大四阶段尤其是第八学期事情很多,影响了毕业论文的写作,建议把毕业论文工作提前到大三放暑假前即第六学期期末,进行学生与指导教师的双向选择,将毕业生分配给指导教师,指导教师开始毕业论文的指导;大三暑假里,要求学生进行论文选题,与指导教师沟通后确定论文的题目;指导教师指导学生确定调查提纲或调查问卷,要求学生利用大三暑假的时间进行调研,为撰写毕业论文收集实际资料;大四开学后的一两周内,组织学生完成开题报告工作;安排毕业生撰写论文初稿,年末前提交;元旦后以及放寒假的两个月时间,毕业生和指导教师闲暇时间较多,指导教师可以利用这段时间集中精力指导毕业生完成论文的修改;第八学期开学的一两周内,完成毕业论文的答辩工作。
4.加大硕士毕业论文选题的指导与审核力度。选题是硕士毕业论文的基础环节,在一定程度上决定着毕业论文的质量。首先,指导教师要加大对毕业生选题的指导,强调毕业论文选题要与所学专业挂钩,选题要针对当前社会经济发展的热点、难点问题以及实习单位面临的突出问题,选题要理论联系实际,不要选择纯理论研究的题目,选题的难易程度要适中,选题宜小不宜大、宜具体不宜抽象、宜限制不宜宽泛、等等。其次,学院要加大毕业论文选题的审核力度。学生选定题目后,提交给学院,学院要组织专家对毕业论文选题的新颖性、实用性、可行性、深度等方面进行评审,要求选题不当的学生重新选题。
5.优秀硕士毕业论文实行首位参选制。每位教师指导的成绩最高的论文,应该是该教师指导的质量最优的论文。审核不合格的,要求学生进行修改,修改后再次审核,毕业论文审核合格后,才给学生颁发学位证和毕业证。毕业论文的末位审核制对督促毕业生认真写论文、督促指导教师认真指导、杜绝教师给“同情分”、提高毕业论文质量有积极的作用。
关键词:多媒体;数字化信息资源;交互;电子感应
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)17-4196-01
1概述
随着计算机技术的发展,多媒体教育技术的功能也不断强大。1991年,加拿大SMART公司率先进行了电子白板研发,并把电子白板进行产品化,在欧美市场进行了推广、使用。交互式电子白板是白板发展史上关键的一步,真正实现了白板与计算机、演示者与听众之间的双向互动。2001年,深圳巨龙科教公司进行对交互电子白板硬件与软件进行研发,并推出国内第一块交互式电子白板,2004年之前,国内市场电子白板需求量小,市场主要由SMART、Promethear、巨龙科教等名牌占据。2005年开始,各地加大教育设施投入,交互式电子白板采购被提上日程。2008年开始,伴随着投影机市场超短焦、短焦投影机的大规模出现,交互式电子白板使用中的投影光线遮挡问题得到了有效的控制,全球范围内的电子白板需求迅猛扩张,国内交互式电子白板的应用迅速成熟,中小学在建设多媒体设备时都会考虑使用交互式电子白板进行教学。
交互式电子白板是电子感应白板(硬件部分)与白板操作系统(软件部分)的集成。它的主要由电子感应笔、电子感应白板、投影仪和计算机组成。电子感应笔除了在电子白板上书笔,还可以作为计算机鼠标的功用。电子感应白板是一块具有正常黑板尺寸、在计算机软硬件支持下工作的大感应屏幕,其作用相当于计算机显示器。教师直接用电子感应笔在白板上写字,相当于传统教学中师生用粉笔在黑板上写字。除了写字,还可以调用各种软件,再通过电磁感应反馈到计算机中并迅速通过投影仪投射到电子白板上,这时,电子感应白板就是一个计算机显示器。白板操作系统是存在于计算机中的一个软件平台,它除了支撑感应笔与白板、计算机、投影仪之间的信息交换,还自带一个强大的学科素材库和资源制作工具库,并且是一个兼容操作各种软件的智能操作平台,教师可以在白板上随意调用各种素材和其他应用程序进行教学。交互式电子白板是一个增强型黑板,拥有强大的交互界面,可以方便地展示数字化的教育信息资源。
2交互式电子白板的功能优点
对于交互式电子白板的应用,主要功能优点为以下几点:
第一、从黑板粉笔解放出来,避免粉尘危害师生健康。
第二、如果没有打开白板软件,电子感应笔也以当作鼠标在白板上操作,只需电脑开机,就可以使用电子感应笔随意在白板上打开电脑桌面操作,使用电脑应用程序。
第三、交互式电子白板整合数字化信息资源,灵活地编辑组织展示多媒体材料,既可自由板书,又可展示、编辑数字化的图片、视频,使课件和幻灯片讲稿变的生动。交互式电子白板具有图片隐藏、随意拖动、书写等功能,这不仅有利于激发学生的学习兴趣,吸引学生的注意力,而且使学生的学习和教师的操作更加简捷、直观和趣味,师生能够实时互动,便于课堂活动的展开。
第四、交互式电子白板具有即时存储功能,对于需要大量推断演绎得数学课、物理课,写画在白板上的文字、推断步骤都可以保存至硬盘或移动存储设备,作为教学资源再次使用。教师可以通过电子白板软件,在ppt上进行批注,直接在图片或文字上随意做记号画图写字,做点评,并且可以保存所有操作的历史记录,可以带走下次课使用。
第五、交互式电子白板具有聚光灯、抓屏、屏幕遮盖等功能,使学生的学习和教师的操作更加简捷、直观和趣味,方便师生实时互动,有利于活跃课堂。交互式电子白板有屏幕录制功能,对于学生的板演,可以进行视频录制,实现真正的师生互动。电子白板软件具有放大器功能,可以幻灯片或者教学课件的某一局部进行放大,这一强大功能减轻了教师的备课麻烦,丰富了课堂内容。
第六、交互式电子白板软件自带基础学科工具,方便了教师备课,教师可以在自己的电脑上安装软件使用工具条进行备课。智能绘图,量角器、圆规、画圆等多种智能工具,教师可用电子笔在电子白板中画出各种非常专业、准确的几何图形。软件自带各种化学器皿图形,还提供图形的移动、复制、旋转等常用命令,大大节省了教师制作课件的时间。
第七、交互式电子白板技术使教师课堂教学过程中对计算机的操作访问更加便捷,白板软件系统与计算机网络、其他应用程序共同作用,使得数字化资源的显示更灵活,是现代教育技术的新发展。
3交互式电子白板的缺点
第一、有些老师对于白板软件使用不是很熟练,很多功能没有使用起来,必须加强对使用者的培训。第二、电子白板屏比较小,适合小班化教学。第三、教师导入教学资源时,必须是电子白板正常连接到电脑的状态下才能进行,这就有地域上的限制。第四、目前交互式电子白板的灵敏度还不是很理想。一次两次使用失败,容易让人对电子白板使用产生不信任感,同时分散学生注意力,影响教学。
参考文献:
[1]丁兴富,李敬东.从黑板到白板的历史进程[J].中国电化教育,2005.
[2]王陆,孙洪涛.基于电子互动白板的信息化资源课堂应用研究[D].北京:首都师范大学年教育硕士论文,2006.