緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇三維目標論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
(一)利于全面預計和考察教學結果
從本質上來講,音樂教學三維目標的設置,完全是為了讓學生更好的學習音樂而設定的,并非是教師個人意見的體現。在目前的實踐過程中,音樂教學三維目標,主要是從音樂教學目標方面,實現形態角度構成的整體結構的轉變,這種轉變的最大益處在于,利于全面預計和考察教學效果。以往的音樂教學,并沒有刻意的實現上述的轉變,因此教師往往在最終的考試當中,才能了解到教學上的缺失或者是學生學習當中的阻力。但由于已經臨近學習階段的終點,因此即便發現問題也沒有辦法較好的解決。通過體驗目標、內容目標、過程目標的實踐,能夠在不同階段,實現對學生的學習成果預測,并且在各個階段完成后,實施針對性的考察,這對教師和學生而言,都留有一定的改善空間,能夠在后續的教學工作中,及時改正錯誤,實現學生成績的穩步提升。
(二)利于教學設計和評價從教學雙方入手
現代教育理論認為,灌輸式教學和單純的講解,已經不再適應我國的學生,且會對學生的發展造成較為嚴重的影響。在音樂教學中,灌輸式教學是絕對不能應用的,因為音樂注重雙方的溝通和理解,而不是生拉硬套的教學。從音樂三維目標的實踐來分析,不僅體現了音樂教學的雙重性,同時在長久的實施后,有利于教學設計和評價從教學雙方入手。第一,音樂教學是教育和學習的結合,師生必須在教學過程中,加強理解和溝通,及時的消除矛盾,以的態度,實現音樂教學的共同進步。第二,從雙方入手,意味著每一節音樂課程,都要從學生的角度出發,教師應充分發揮多年的教學經驗和一些有效的教學手段,以此來達到高效的教學成果。值得注意的是,不同階段的不同音樂課程,教師必須把握好教育和學習所占的比例,否則很容易造成音樂教學三維目標的不和諧。
一、三維激光掃描技術的特點
三維激光掃描技術與傳統測量技術相比具有如下一些特點:
(1)非接觸測量
三維激光掃描技術采用非接觸掃描目標的方式進行測量,無需反射棱鏡,對掃描目標物體不需進行任何表面處理,直接采集物體表面的三維數據,所采集的數據完全真實可靠。可以用于解決危險目標、環境(或柔性目標)及人員難以企及的情況,具有傳統測量方式難以完成的技術優勢。
(2)數據采樣率高
目前,采用脈沖激光或時間激光的三維激光掃描儀采樣點速率可達到數千點,秒.而采用相位激光方法測量的三維激光掃描儀甚至可以達到數十萬點/秒。可見采樣速率是傳統測量方式難以比擬的。
(3)主動發射掃描光源
三維激光掃描技術采用主動發射掃描光源(激光),通過探測自身發射的激光回波信號來獲取目標物體的數據信息,因此在掃描過程中,可以實現不受掃描環境的時間和空間的約束。
(4)高分辨率、高精度
三維激光掃描技術可以快速、高精度獲取海量點云數據,可以對掃描目標進行高密度的三維數據采集,從而達到高分辨率的目的。
(5)數字化采集,兼容性好
三維激光掃描技術所采集的數據是直接獲取的數字信號,具有全數字特征,易于后期處理及輸出。用戶界面友好的后處理軟件能夠與其它常用軟件進行數據交換及共享。
(6)可與外置數碼相機、GPs系統配合使用
這些功能大大擴展了三維激光掃描技術的使用范圍,對信息的獲取更加全面、準確。外置數碼相機的使用,增強色彩色信息的采集,使掃描獲取的目標信息更加全面。GPS定位系統的應用,使得三維激光掃描技術的應用范圍更加廣泛,與工程的結合更加緊密。近一步提高測量數據的準確性。
(7)結構緊湊、防護能力強適合野外使用
日前常用的掃描設備一般具有體積小、重量輕、防水、防潮,對使用條件要求不高,環境適應能力強,適于野外使用。
二、掃描技術于金屬礦中的應用
1、設計掃描方案和獲取數據
基于黑色露天炭的反射率只有10~15%,其最大的測距只有450m,所以要分多站架設儀器。經考察,確定在視野比較開闊的6個地方架立儀器對礦區進行激光掃描,每個測站分別采用近距離標準測量和遠距離精密測量兩種模式,標準模式一周用時4min,精密測量模式一周用時12.5min。把整個礦區測完大約只要2.5h,若是兩臺全站儀則至少需要兩天的時間才能測完,可見3D掃描儀的速度有多快。
2、處理數據和建立三維模型
(1)平滑掃描數據。均勻化點與點之間的距離,使得測量距離的誤差變小;平滑分為連續和不連續表面平滑兩種,不連續的表面是在較遠的距離上有前景的數據和對象,而連續的表面是指其所有的點都處于其上面的平面;因此,樹和燈柱等適合用不連續平滑,而墻則更適合是連續平滑。
(2)過濾數據。用孤點過濾,其中過濾點的間隔菜單會有提示,在通常情況下我們都是選取2m,也就是,假如在一個點的方圓2m之內不存在其他的點,則將會被過濾掉;接著,進行最小間隔的過濾,在實際中,考慮到金屬礦上所要求的精度,20cm,則意味著兩點的距離最小要求在20cm。在軟件的過濾選項中,其實還有很多的內容,我們在操作的時候,可以根據實際的情況和自己的需要進行選擇。其后,再進行數據的修剪,把那些沒用的點全都刪除掉,最后進行孤點的過濾,形成彩色的點陣圖。
(3)平面三角化點云。在進行三角化的時候,要注意確定三角網的最小角和最大邊,控制TTN 的精度和結構。在進行建立表面模型的時候,有球面三角化和平面三角化兩種形式,平面三角化就是于X—Y平面中創建三角網,就是用于創建激光掃描點的二維三角網;然而,對于帶有復雜結構的單個掃描數據,則采用球面三角化比較適合。上述就是一個站上模型的建立過程,多站激光掃描數據需要經過坐標登記和坐標糾正后,才能建立多測站的整個測區的統一模型。
3、坐標的登記以及坐標的糾正
基于當次激光掃描的是指測站不是在已知點上進行的,所以,被掃描出來的一幅掃描點云圖的坐標系是任意的,利用它不能夠直接的建立整個露天礦測區的模型,精確的將多幅點云圖納入到統一的坐標系,這樣一種方法我們將它稱之為坐標的匹配。
坐標的糾正,是把點云納入至地面測量坐標系統的方法。其的操作過程是,與掃描區域附近或掃描區域之中的控制點設置標靶,進而使得相鄰的激光掃描點云圖上有3個以上的控制點標靶,通過對控制點進行的強制符合,就可以將相鄰的掃描點云圖統一至相同的一個特定坐標系之中,這被稱之為全局方式的坐標糾正,這樣可以有效的防止在進行坐標轉換時的坐標轉換誤差的積累。而球形標靶,則是利用反射率比較高的材料做成的圓球,將其置于控制點之上,其球心可以通過礦山測量的坐標得到,在進行測量時,每個激光掃描站至少要掃描到兩個以上的標靶球,在計算出標靶球的掃描坐標之后,按照三維坐標轉換對其進行糾正。
4、挖礦體積的測量原理
對礦體的體積量的計算,其原理非常簡單。舉個比較簡單的例子,有一個碗壁很薄的碗,我們想知道它的容量,我們先給碗盛滿水,則碗身與水面所圍成的體積就是該碗的容量。這是,一個人喝了一部分的水,問這人喝了多少水?其實就會喝水的前后碗體本身和水面圍成的體積。而礦的每月挖方量的原理也是如此,就是本月與前個月礦體表面圍成的體積。
5、金屬礦開采量的計算的應用
為了方便,將修剪、過濾和平滑統為修剪,而且每一次的測量全都進行了6站激光掃描。經過2種處理方法形成總點云,可以先坐標糾正后修剪,也可以先修剪后坐標糾正。每一個模型都可以計算“表面圍成的體積”,被計算處理的體積是相對于基準面礦體范圍內的體積。
三、結語
綜上所述,應用全數字三維激光掃描技術來開展露天礦山測量工作,明顯優于傳統的礦山測量技術,為我們提供了可靠、快捷、方便、安全的技術解決方案,是目前露天礦山地質測量中最有效、最快捷、最經濟、最安全的技術手段,它必將在露天礦山測量中得到廣泛的應用。
參考文獻:
1.引言
對于經濟管理類的專業課程,傳統的由理論灌輸為主的方式單一死板,且不能結合企業業界的變化迅猛的趨勢和學界科研的動態前沿,會導致大學生和九年義務教育的學生類似,成為純應試教育的培養模式,當前經管類課程的改革大多局限于以理論教學為主輔之以案例教學為輔的固化思維,忽略了對于經濟管理類學生的科研能力以及企業化素養的全面培養,依然與完整的素質教育標準有一定的距離。三維一體教學方法力求在保證創新性的前提下,通過“邀約業界精英講座、學生演講討論以及閱讀指定該學科經典原著撰寫學期論文”的三維一體視角來達到錘煉學生業界意識,表達能力以及科研思維的培養和提高全方位的教學目標。
2.《社會保障》三維一體課程教學改革的具體措施
通過對傳統以理論加案例的教學模式進行革新,打破傳統的期末考試以純理論考試為載體的教學模式,以教師課堂理論講授,分期邀請業界專家進行講座,學生進行實體企業調研并對講座以及調研撰寫報告進行演講答辯,貫穿整個學期的經典原著的閱讀撰寫小型論文,期末成績由期末理論考試、演講答辯成績以及小型論文的撰寫三個考核部分組成,且以能力培養為本位,在一門專業課的學習中,提高理論知識水平,學會理論與實踐相結合的方式提高表達能力并可進行基礎性的科研等三重架構培養學生的綜合能力。
2.1倡導“請進來“模式的第一維度培養學生的業界意識
《社會保障》這一學科的具有較強的實踐性和交互性決定了該學科需打破常規聯系業界具體情境進行教學,筆者在進行改革的一個學期以內,共邀請了三位在業界工作多年的人士進入課堂進行講授,分別來自于政府部門、外資企業和國內私營企業,通過對學生進行社會保障的核心架構的講解,讓學生從教材的理論知識中脫離出來生動的現實情景感受,對書中的重點和難點有了一個清晰的把握,并請這些社會保障的專業人士讓學生了解社會保障中的詳細業務在現實生活中和和形而上的教材內容的異同進行比較學習,可以縮短學生由校內和校外的心理距離,提前培養一種業界意識。
2.2要求以經典原著的閱讀的第二維度挖掘學生的學術潛力
在學生掌握社會保障基本的學科知識的同時,筆者意識到,傳統的本科教學在實際中都在抱怨學生學術功底的薄弱和不規范,因此,筆者在改革之初,就推薦學生以國內社會保障學科的經典《貝弗里奇報告》作為原著藍本,要求學生在一學期內閱讀完畢,并以“從《貝弗里奇報告》中的解讀出對某某國家未來社會保障發展的啟示”為論題進行學期論文的寫作,分月度對學生的論文寫作進行進度督查與指導。在論文寫作中格外重視學生論文的格式規范、框架的科學以及學術誠信度。筆者認為,在人文社科的學術精神培養的角度來看,從經典原著的閱讀并進行論文寫作來挖掘學生的學術潛力是最簡潔且有效的途徑之一。
2.3推崇學生分組團隊演講的第三維度鍛造學生的表達能力
筆者因為從前的教學經驗總結得知,囿于大學生課程設置的局限和義務教育與高等教育的銜接等機制問題導致較多的大學生缺乏基本的表達能力,因此筆者在該課程教學改革的過程中,將參加改革的受眾學生分為十個小組,將社會保障的教材核心知識以教材的體例分為十個版塊,每個小組指定一個組長,對小組成員進行職能分配,并以結果導向為思想對小組學生提出任務,每周一組學生以演講闡述的形式進行授課,筆者在學生四十五分鐘授課結束后予以提問答辯并對該組學生進行點評,這在改革中讓學生不知不覺中訓練自己面對公眾講話和表達的思維和能力。
3.《社會保障》三維一體的教學改革的效果
3.1傳統教學模式的顛覆
此次改革讓人力資源管理的核心課程《社會保障》的教學模式有創新性的改變。一改傳統教學模式的弊端,讓學生參與到學習中來,激發學生的興趣和求知欲,讓學生擁有主動學習的內驅力,在讓學生熟練掌握扎實的理論知識的前提下,提高溝通表達的能力,并能夠有基礎性的科研水平,達到學生全面發展的教學目的。
3.2創新教學模式的標桿
本次改革通過試點在《社會保障》學科進行應用型的研究,突破傳統教學模式的板結思維,通過一門學科將學生的理論知識、與業界的實體企業的雙向互動以及對于前沿原著的論文撰寫達到經濟管理類課程通識教育模式的初步構建,成為經濟管理類課程的通用模式,為人文社科的其他領域的課程起到借鑒和指引作用。
4.《社會保障》三維一體的教學改革的結論和展望
本次改革通過對于業界、學術、表達“三維一體教學模式“的探討,以《社會保障》學科為個案研究對象,對于與當代大學生息息相關的三重維度在經濟管理類學生的綜合素質培養中可以起到全面的資源整合和優化,本次改革以學生期末三重維度的綜合檢測為考量載體,可對于學生常規的單向度的以純理論考試分數為高低作為學習目標有質性的革新,且可有效提高學生積極性和教學質量,本次改革的探索性的嘗試也可作為后面當代大學教學模式全面改革科研的一個新起點。
5.余論
本次教學改革作為一次探索性的創新嘗試,基本完成了預期的教學目標和提升效果。但是經濟管理作為發展迅猛的學科大類,此次改革的成功并不能保證所能維持良好教學效果的持久度,因此教學的基本理念依然是一個動態變化的長期過程。筆者也會根據學科和業界在未來的不斷發展和變遷,繼續動態的追蹤學生對于《社會保障》這門學科的學習效果,并結合企業及社會對于學生綜合素質不斷變化,根據實際情況調整和優化現有的教學模式,從而讓學生的素質提高與良性成長與社會要求可以一致接軌,為培養更加優秀的大學生探索和嘗試。
參考文獻
[1]歐陽桃花.試論工商管理學科的案例研究方法[J].南開管理評論,2004.(04)
[2]冷淑君.關于項目教學法的探索與實踐[J].江西教育科研,2007.(07)
[3]周偉國.高校考試改革:致力于素質教育的全面實施[J].高等農業教育,2003.(3)
作者簡介
林竹,男,職稱:助教,單位:成都信息工程學院銀杏酒店管理學院工商管理系.
在以前的地面地形測繪工作當中,主要是采用gps設備、人工攜帶全站儀等相關設備,對野外現有的測點信息進行采集,通過專業軟件處理之后生成地形圖,與新興的地形測繪技術相比,固有的測繪方法即使較為穩定,可是,測繪工作人員需面對一些比較危險的狀況、不容易達到邊坡的標準高度,在采集數據信息的時候所需時間也比較長,測繪工作人員工作強度大、特別容易有意外事故的發生。然而,三維激光掃描技術完全更改了以往的測繪工作方式,縮短了外業工作時間,有效的縮減測繪強度,使得測繪困難獲得顯著的降低,使得總體測繪質量得到有效的保障。
1 三維激光掃描技術概述
1.1三維激光掃描技術
地面地形測繪工作中,相繼GPS技術之后便迎來了三維激光掃描技術這場具有劃時代意義的技術性革新,該技術完全突破傳統的單一式測量,與以往傳統的GPS測量技術對比來看具有較高的測繪效果,并且能保證測繪數據的準確無誤,同時還能夠提供在物體外表之外的三維點云數據信息。所以,在日常的地面地形測繪工作當中可運用三維激光掃描技術來實現高精確度及高分辨率的準確測繪成果。按照基本測量原則將其劃分為:基于三角測距原理、基于脈沖式和基于相位差。遵循用途的不同將其劃分為室內外兩種,是從不同的長短距離原理入手進行的劃分。
1.2特征
進行三維快速掃描是三維激光掃描技術的獨特之處,而以往傳統的測量概念中得知,地形測繪所輸出的數據屬于二維數據。
隨掃描儀之后形成了快速掃描,通過快速掃描之后測量速度能夠高達1000點每秒,然而,通過一般的測繪技術會有2-5秒的浪費情況存在,而三維激光掃描技術的出現完全更克服上述的問題,促使測量工作效率及工作質量得到顯著的提升。
1.3工作原理
地面三維激光掃描技術在地形測繪中的運用,促使光得到有效的利用,實現目標外表點的三維坐標,以此可以較好的達到三維場景重建、提取地面詳細信息數據的目的。一般情況下,完整的三維激光掃描系統包含以下三方面內容:激光測距系統、高精度動態GPS差分定位系統(DGPS)和高精度動態載體姿態測量系統(INS)。首先是激光脈沖二極管把激光脈沖信號發射出去,在通過旋轉棱鏡射至目標物,可使用探測器把反射形成的激光脈沖信號進行信息數據的接收,而記錄器將全部的發展變化過程中的所有信號進行全部的記錄,將其轉換為有用的數據信息,作為測繪工作者則需學會對數據信息的認真識別,將信息軟件進行科學處理,從而進行實體模型的建立。
1.4數據信息的采集與處理
其中,在進行點云數據處理的過程當中,需要將點云數據反射強度與地面物體對激光的作用信息當做以后運用點云數據來創建三維模型的重要參考因素,其中,對于三維模型的創建質量也會遭受較大程度的作用及影響。
數據采集具體流程:現場勘查――相掃――精掃反射體――對目標區域的精掃――拍攝場景照片。
數據處理具體流程:(1)校準。對掃描儀坐標系與相機坐標系進行統一,因唯有將坐標系進行統一之后,才能夠使得地貼紋理的精準度得到保證;(2)噪點清除。在受到一系列不可抵抗要素或者來自測量設備等方面因素的影響,必然會有一些噪點的出現,這對于數據質量將會產生非常大的影響,為此,進行云數據操作之前,需完全清理掉不干凈的噪點;(3)點云拼接。針對坐標系實施統一的點云拼接基礎設施,可為工程精準性測量提供充分的技術支持,得出高準確度的數據信息。
2 通過地面三維激光掃描技術實現精細地形測繪
2.1野外數據的采集
對測繪周邊區域的環境進行全面的考察,做出測站數量、標靶及掃描儀的實際方位,最大限度上挑選比較少的測站,這樣才能夠使得原始數據量得到相應的縮減,促使測量范圍之內所使用的掃描得出完整的數據信息,與此同時,獲取紋理數據與點云數據,這對于今后數據的匹配處理有著很大的輔助作用,同時根據采樣進展情況來選擇不同的比例尺寸要求,采取逐站掃描的方式。
2.2相關數據的預處理
一般情況下,掃描點云數據是非常復雜的,通常是由不同的站點來最終獲得的數據信息,如果將相關數據統一在同一個坐標系上,那么就需要在將點云數據進行掃描之后進行科學的匹配,這對于今后定量化的淺析及模型的建立是非常有幫助的,并且在進行匹配方法的選用上也存在一定的差異性。在精準度較高的地理坐標前提下,能夠利用GPS供應各個掃描站點,這樣便能夠達到在固定的地理坐標體系下包含全部的點云數據信息,此種辦法可以得到非常精準的地理方位,便于今后的數據統計。
2.3地物的繪制與提取
可以運用三維激光掃描技術來對點云數據進行提取以及后期的相關處理,其中,在地物提取的時候可以從地物的具體特點入手,利用Gyclone軟件從點云視圖當中進行相關數據的提取,從而在文本文件當中進行對應格式的傳輸,同時也可以直接導入測繪圖軟件來進行地物的具體繪制。
3結語
總而言之,在具體的地形測繪過程當中,三維激光掃描技術的有效運用能夠促使一些存在一定困難的數據采集工作可以在短時間內順利完成。針對三維激光掃描技術的探究對我國社會經濟的未來可持續發展來講有著非常重要的價值,可是,運用三維激光掃描技術的過程會受到外界環境、目標物體反射面等因素的影響,為此,三維激光掃描技術運用過程當中最大限度上彌補客觀方面存在的不足,這樣才能夠獲得準確的測繪成果。 本文由wWw.DyLw.NeT提供,第一論 文 網專業教育教學論文和以及服務,歡迎光臨dYlw.nET
參考文獻:
中圖分類號: R814 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
三維激光掃描技術是一種先進的全自動高精度立體掃描技術。又稱為“實景復制技術”,主要面向高精度逆向工程的三維建模與重構。它可以高效地采集大量的三維點。少則幾萬個,多則幾百萬個。它可以深入到復雜的現場環境中進行掃描,將各種大型的、復雜的、不規則的實景三維數據完整地采集到電腦中,從而快速重構出目標的三維點云模型。此外,它所采集的三維激光點云數據還可進行各種后處理工作,如測繪、計量、分析、仿真、模擬、展示、監測、虛擬現實等。這對于有限元分析、工程力學分析、流體動力分析等是非常重要的。這種逆向工程的數據獲取方式目前在我國還是個薄弱的領域。
一、三維激光掃描儀的概念
三維激光掃描技術是測繪領域繼GPS技術之后的一次技術革命。三維激光掃描儀通過高速激光發射器運用激光測距原理,瞬時測得空間三維坐標值的測量儀器。它突破了傳統的單點測量方法,具有高效率、高精度的獨特優勢。三維激光掃描技術能夠提供掃描物體表面的三維點云數據,因此可以用于獲取高精度高分辨率的數字地形模型。
二、地面型三維激光掃描系統工作原理
三維激光掃描儀運用了激光的方向性、單色性、高亮性、相干性等特點,實現了測量速度快,操作簡單,測量精確度高等目的。對地面三維激光掃描儀來說,采用的是儀器坐標系統,即所采集到的物體表面點的空間信息是以其自身的坐標系統為準的。系統以激光束發射處為坐標原點;Z軸位于儀器的豎向掃描面內,向上為正;X軸位于儀器的橫向掃描面內;Y軸位于儀器的橫向掃描面內且與X軸垂直,如圖1-1,由此可得點坐標的計算公式:
圖1采用脈沖測距法的三維激光點坐標 圖2 目標物體傾斜引起測距偏差
二、點云數據的誤差來源及分析
從誤差理論來分析,徑向掃描系統測量誤差可分為系統誤差和偶然誤差。系統誤差引起三維激光掃描點的坐標偏差。可通過公式改正或修正系統予以消除或減小。測量系統的偶然性誤差是一些隨機性誤差的綜合體現。
三維激光腳點測量誤差的影響因素較多。大致可分為三類:儀器誤差、與目標物體反射面有關的誤差、外界環境條件。儀器誤差是儀器本身性能缺陷造成的測量誤差,包括激光測距的誤差、掃描角度測量的誤差;與目標物體反射面有關的誤差主要包括目標物體反射面傾斜的影響和表面粗糙度的影響;外界環境條件主要包括溫度、氣壓等因素。
2.1激光測距的影響
激光測距信號處理的各個環節都會帶來一定的誤差,特別是光學電子電路中光脈沖回波信號處理時引起的誤差,主要包括掃描儀計時的系統誤差和測距技術中不確定間隔的缺陷引起的誤差。脈沖計的系統誤差造成循環、混淆現象與測距的凸角誤差相類似,測距技術中不確定間隔更可能造成數據突變,目前,可運用一些較好的技術(如頻率倍乘、微調作用)處理這些突變的誤差。激光測距誤差綜合體現為測距的固定誤差和比例誤差,可以通過儀器檢定確定測距誤差的大小。
2.2掃描角的影響
掃描角的影響包括水平掃描角度和豎直掃描角度測量的影響。掃描角度引起的誤差是掃描鏡的鏡面平面角誤差、掃描鏡轉動的微笑震動、掃描電機的非均勻轉動控制誤差等因素的綜合影響。目前掃描角測量可達到很高的精度,如徠卡的HDS2500三維激光掃描儀的掃描角精度達到±0.5″。
2.3目標物體反射面傾斜的影響
激光掃描測距系統中激光測距單元由激光發射頭和激光接收器兩部分組成。用于加工發射和接受窗口的孔徑直徑有一定的大小。由于激光發射哈接受共用一條光路,且激光光束具有一定的發散角,掃描到目標物體表面形成激光角點光斑。激光角點光斑的大小d、激光發散孔徑D和激光光束發散角y存在如下關系:
(2)
式中,S為激光發散點到物體表面上激光角點中心之間的距離。
當掃描目標物體傾斜時,則出現掃描目標物體表面法線與激光光束方向不重合。當表面切平面法線與激光光束方向的夾角為α,根據圖2,存在如下幾何關系:
(3)
則引起激光角點的位置的最大偏差ds
(4)
由于y/2很小,則siny/2=y/2,所以
(5)
2.4目標物體反射表面粗糙程度的影響
三維激光掃描點云的精度與物體表面的粗糙程度有密切關系。由于三維激光回波信號有多值性特點,有些三維激光掃描系統只能處理首次反射回來的回波信號,有些三維激光掃描系統只能處理最后反射回來的回波信號,也有一些三維激光掃描系統能夠綜合處理首次和最后反射回來的回波信號。以處理首次反射回來激光回波信號為例(如圖3所示),目標物體表面粗糙程度引起激光角點位置的偏差ds,接近于物體表面粗糙極值的1/2.
2.5溫度、氣壓等外界環境條件的影響
溫度、氣壓等外界環境條件對激光掃描的影響主要表現為溫度變化對精密機械結構關系的細微影響、掃描過程中風的震動、激光在空氣中傳播的方向等。較差的外界環境條件對三維激光掃描數據的影響也較大。
徑向三維激光掃描儀測量的主要誤差來源于測距誤差或掃描角誤差。由于測距誤差包含固定誤差和比例誤差兩部分,其影響具有一定是規律性。如HDS2500儀器的測距誤差在50m以內為6mm,超過50m后儀器測距誤差隨距離線性增加,在200m時達到42mm.掃描角的誤差是一種與距離有關的誤差,掃描角對掃描點的影響隨距離增大而增大。
目前,基于TOF測距技術的三維激光掃描儀已經成為測繪領域的一個新的研究熱點,但是,對三維激光掃描儀的儀器設備及測量誤差的研究還很少。本文在對三維激光掃描儀的分類基礎之上,對徑向三維激光掃描儀器的測量誤差影響因素進行了較為全面地理論分析,并指出了測距誤差和掃描角誤差是三維激光掃描誤差的主要誤差源之一。
結束語
現今,人類社會已經進入了高度文明的時代,各行各業都在尋求更好的發展途徑,三維激光測量技術的應用越來越廣泛,在今后的發展中,我國必定會不斷完善測量技術,為相關領域的穩定收益保駕護航。三維激光掃描儀目前廣泛應用于各個領域,是研究的熱點。本文主要研究了三維激光測量誤差來源――儀器誤差、與目標物體反射面有關的誤差和外界條件影響。通過實驗得知了儀器Trimble GX200的測距精度和掃描精度。
參考文獻
[1] 馬立廣. 地面三維激光掃描測量技術研究[D]武漢:武漢大學碩士論文.2005.
[2] 楊偉,劉春,劉大杰.激光掃描數據三維坐標轉換的精度分析[J].工程勘察,2004.
中圖分類號:TP242 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 02-0082-01
一、機器人系統的發展及機器人視覺
機器人的發展大致經歷了三個成長階段,也即三個時代。第一代為簡單個體機器人;第二代為群體勞動機器人;第三代為類似人類的智能機器人。它的未來發展方向是有知覺、有思維、能與人對話。機器人向著智能化、擬人化方向發展的道路,是沒有止境的。 機器人視覺是計算機學科的一個重要分支,它綜合了光學、機械、電子、計算機軟硬件等方面的技術,涉及到計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機電一體化等多個領域。我國機器人視覺應用主要有以下目的:用以代替人類從事危險、有害和惡劣環境、超凈環境下的工作;提高勞動生產率,改變產品質量,快速相應市場需求,加強在國際市場的競爭能力。
二、機器人視覺的原理
機器視覺是機器人感知周圍環境的主要途徑之一。它可以通過視覺傳感器獲取環境的二維圖像,并通過視覺處理器進行分析和解釋,進而轉換為符號,讓機器人能夠辨識物體,并確定其位置。目前成熟的光電成像技術都只能捕獲二維明暗信息,而不能獲得距離信息,所以直接通過這種途徑獲得的機器視覺也只能是二維的。隨著科學技術的發展,三維立體視覺的解決方案也如雨后春筍般涌出,其中就包括雙目立體視覺,狹縫光投影法,時間差法等。
(一)實現方法
1.圖像的獲取與預處理:用于進行三維特征提取的圖像是一幅常規的二維灰度圖,所以使用一個常規的CCD或CMOS圖像傳感器即可滿足要求。圖像需要進行量化處理,即把圖像信息分成許多像素點,這些亮點經過A/D轉換后即可輸入計算機進行處理。2.邊緣信息提取:邊緣提取算法就是把一副灰度圖像轉化為二值圖像,灰度圖像中的輪廓在二值圖像中用1表示,而非輪廓位置用0表示。邊緣提取算法的種類非常地多,如Robert算子卷積法等。3.邊緣檢測與輪廓連結:邊緣檢測主要采用各種算子來發現、強化圖像中那些可能存在邊緣的像素點。邊緣檢測算子除了有Roberts算子外,還有索貝爾算子(Sobel operator)和Prewitt算子、高斯偏導濾波器以及Canny邊緣檢測器等。4.利用線條分類識別三維物體:提取出二維圖像的輪廓信息,還不足以分析出其中的三維特征,我們必須對輪廓信息進行進一步的模式化處理,從輪廓中提取特征。5.從二維圖像中提取三維特征的局限性:雖然從二維圖像中提取圖像的三維特征的算法對設備的要求低,處理的數據量相對較小,輸出地結果也比較規整。但是這種算法也有其局限性。
(二)攝像機模型及透視技術
透視技術實際是一個非線性映射,這在實際求解時可能需要大的計算量,而且如果透視效果不明顯,直接使用該模型可能會使求解變為病態。透視逆變換把三維物體轉變為二維圖形表示的過程稱為投影變換。
三、基于視覺的機器人路徑規
針對移動機器人規避障礙和尋找最優路徑問題,提出了在復雜環境下移動機器人的一種路徑規劃方法。采用了柵格法建立了機器人工作平面的坐標系,整個系統由全局路徑規劃和局部避碰規劃兩部分組成[8]。在全局路徑規劃中,用改進蟻群算法規劃出初步全局優化路徑;局部避碰規劃是在跟蹤全局優化路徑的過程中,通過基于滾動窗口的環境探測和碰撞預測,對動態障礙物實施有效的局部避碰策略,從而使機器人能夠安全順利的到達目標點。這種方法能在較短時間內找到最佳路徑并規避障礙。
四、機器人視覺處理程序
機器人視覺處理程序的主要功能包括:(1)從USB攝像頭實時讀取視頻數據,進行簡單的預處理;(2)隨后進行圖像處理,主要完成空域的圖像增強。通過對圖像進行二值化,將目標小球從背景中提取出來;(3)計算目標的位置,進而計算出機器人頭部的旋轉角度,通過舵機驅動程序,控制機器人頭部轉動到目標所在角度,實現對目標物體的跟蹤。
經過實驗,機器人頭部可較好地跟蹤目標,實現了視覺原型系統。
(一)機器人視覺的目標與任務
目標:使機器人具有感知周圍視覺世界的能力。讓機器人具有對周圍世界的空間物體進行傳感、抽象、判斷的能力,從而達到識別、理解的目的。
任務:圖象的獲取、預處理、圖象分割與表示與描述、識別與分類、三維信息理解、景物描述、圖象解釋。紅色部分就構成了圖像分析的研究內容。
(二)視覺信息的處理
移動機器人視覺信息的處理通常由圖象獲取、圖象分析、關系描述三部分組成。
五、結束語
移動機器人是目前機器人領域的研究重點之一,吸引著眾多學者的注意。機器人的研究涉及到人工智能、控制理論、傳感器技術和計算機科學等多門學科。通過閱讀大量的期刊、學術論文用于進行三維特征提取的圖像是一幅常規的二維灰度圖,所以使用一個常規的CCD或CMOS圖像傳感器即可滿足要求。圖像需要進行量化處理。為了給形態學處理的圖像提供統一的條件,計算機在把獲得圖像進行形態學處理前,必須先對其進行預處理。由于各方面客觀條件以及個人研究能力的限制,在機器人技術中嵌入式系統的應用及視覺處理程序方面的研究還不夠深入,還需要在今后的研究中不斷深入探討。21世紀是信息化的時代,隨著信息技術的發展和普及,機器人視覺系統無論是在理論研究上上,還是在應用方面都將很大進展。
參考文獻:
[1]段峰,王耀南.機器視覺技術及其應用綜述[J].自動化博覽,2002(3):43-47.
眾所周知,高職院校是培養應用型人才的高等院校,注重實際操作能力的培養,力求學生畢業后很快地適應工廠的實際工作。學生在校期間的最后一項任務是畢業設計,檢驗在校期間知識、技能的綜合應用能力。
畢業設計是一項綜合性很強的工作,對知識的要求很高,由于現在的高職院校的特點,學生在校的學習時間一般為2~2.5年,以我們機電一體化專業為例,本專業的核心是數控機床故障診斷與維修,學生要應用這短短的2~2.5年時間學習到的知識獨立完成畢業設計課題,其難度可想而知。那么,如何讓學生在畢業設計這一環節中應用學到的知識順利地完成畢業設計,并且有質的提高?本人運用高職教育項目化的“六步法”作了如下嘗試:
提供圖紙作為參考
提供給學生工廠實際應用的數控機床或其他機床的二維工程圖作為參考,要求學生讀懂圖紙,并把各零部件部件原理及其在機床中的作用理解透徹。
本專業畢業生要求非常熟練地讀工程二維圖紙,這一環節再一次加強了學生識讀CAD工程圖的訓練。
實際上,本環節是項目化教學“六步法”的“咨詢”階段,學生在這一階段獲取必要是信息,即二維圖紙信息,還有到圖書館或者網絡等渠道獲得的與課題有關的資料等,為后面的設計工作做好充分的準備。
將二維工程圖轉換成三維圖
這一環節要求學生根據提供的工程二維圖,用學過的三維軟件(如:SolidWorks、UG或Pro-E等)把二維圖轉換成三維圖,并進行裝配以及用軟件進行結構受力分析等。
本環節主要訓練了學生三維軟件的應用,進一步提高了學生的技能。現在有不少用人單位在招聘時就要求學生能熟練應用一種三維工程軟件,甚至指定軟件的種類(目前,機械制造業常用SolidWorks和Pro-E,模具制造業常用UG和CATIA),因此,在畢業設計中加入這一環節很有必要。
這一環節,就是項目化教學“六步法”的“計劃―決策―實施”階段。學生根據二維圖和查詢的相關資料進行分析,列出設計的具體方案,同一組是學生進行討論、分析,選擇設計方案,并按方案實施具體的三維設計,在這過程中會有可能出現對設計方案進行修改的反復過程,在這過程中,老師進行引導和協助,幫助學生、有學生自行解決設計過程中出現的問題,一個問題的解決也許會經過多次修改,直至滿意為止。
實施階段除了要用到已有的知識、技能和學習與項目相關的新知識、新技能外,更重要的是通過“工作過程”學習“過程性”知識,同時檢驗決策的正確性。學生根據課題承擔不同的內容,學生在實施方案時記錄所遇到的問題、問題的解決方法和最終的結果等,遇到不可解決的問題時,向教師或向同組成員或其他組成員討論,根據實施過程對方案中不合理、不完善的地方進行修訂、補充,最終達成項目目標。
實施階段的主體是學生,教師作為陪伴者,不直接參與解決問題。
撰寫論文
這一環節是畢業設計的關鍵環節。
撰寫論文的要求是:闡述機床(或某個部件)的設計過程。包括零件設計材料的選擇、熱處理的應用、工藝方法的選擇等等,要求說明選擇的理由,是否有替代方案,為什么等等。在完成設計過程的闡述后,另外還要求學生選擇一個或兩個典型零件進行全面的具體分析。
本環節可以說用到了大學期間所學的所有專業理論知識,另外還用到了許多在校期間沒有碰到的理論或實踐知識,這就要求指導老師進行進一步的輔導。
本環節是項目化教學“六步法”的“檢查―評價”階段。學生通過前一階段的設計過程的訓練,不同程度地對“機械設計”設計有了了解,通過論文的撰寫,老師可以階段性地進行檢查、提問、抽檢等等,從而對每一個學生有效地進行評價。這階段的檢查分為三種形式,即自查、互查和老師檢查,自查和互查以簡單的報告形式遞交,集中交流,相互間打分,結合老師的評分,最終得到綜合評分。
本畢業設計的主要目標跟本專業的核心目標一致,通過畢業設計可以使學生更進一步地了解和理解數控機床或其他一些機械內部結構原理,以方便在機床出現故障時進行分析判斷,從而快速有效地排除故障。
【關鍵詞】區域分析 指尖檢測 增強現實 交互應用
1 基于區域分析的指尖檢測算法
1.1 改進的圖像差分算法
在傳統的鄰幀差法主要是通過前后兩幀的灰度值來檢測圖像中變化的區域,這種算法在目標運動并且背景靜止的情況下是很有效果的,但是當目標停止運動時鄰幀差法就會失效。而背景消減法主要是通過把當前幀和參考圖像相消減來獲取靜止的目標物體。所以能否準確分割的關鍵取決于如何選擇與更新參考圖像。
1.2 指尖的檢測識別
1.2.1 指尖模型
指尖模型包括二維模型和空間三維模型。空間三維手指模型可以通過提供詳盡的建模使得后面的手勢識別有很高的精確度。但是手指動作隨時都在變化,手指的空間三維模型還是很復雜而且實時計算代價很高,所以我們通過利用指尖二維平面位置檢測法來解決以上問題。
通過對手指在二維平面上各種動作的觀察,我們發現在手指運動并且變換各種動作時其指尖形變部位相對較小,所以我們可以把指尖的狀態看做是一個圓和一組平行線的組合。基于這種情況,我們設計一個模型作為指尖模板,如圖1所示。在圖中,d表示的時手指的寬度,這個寬度由攝像頭和手指之間的距離來確定。
如果在二值化后,前景圖像中的目標是1,背景是0的話,我們可以看到在指尖區域有兩個特點:
(1)在指尖的中心被一個圓包圍,這個圓是由一圈圈像素填充所繞成的,其半徑可以定義成手指的寬度;
(2)如圖1所示,在圓外的特定搜索區域內,指尖部分是被0像素和連續的1像素所包圍。
根據形狀匹配思想,主要是通過按一個度量標準來對比匹配的物體間的相似程度來進行形狀匹配。根據這個思想,如果要想對某一模式進行識別,那么就要先準備好與之相對應的模板。因為考慮到要識別的模式其大小、方向等外部特征會發生改變的可能,所以需要對于每一種變化后的模式都要有對應的模板,這樣才能保證真確識別。因為指尖會有各自動作變化或者會有部分被遮擋,而且不同人的手指也存在大大小小的不同,所以我們采用的指尖模板要能夠伸縮、平移以及保證旋轉時不變。
1.2.2 指尖檢測
因為攝像頭和人手之間的距離一般都是相對固定了,所以我們將手指寬度設定為5和15之間,通過一些實驗,結果表明這個值的設定對于大多手指都是適用的。在搜索區域中,其邊長相比于手指直徑,一般都要大兩到三個像素。如果這個邊長的值設置的比較大,那么計算代價就會比較大,這樣就會導致檢測的精度不夠高。公式1.4中的Max和Min是對前景像素在搜索區域方向上個數的限制,一般來說Min的值等同于手指寬度d,Max為Min的兩倍。
結合上述內容,一個像素點只有同時滿足三個條件,才可以被判斷為指尖。這三個條件如下:
(1)在這個像素點得周圍區域里的前景像素一定要達到一定數量。
(2)在以這個像素點為中心的搜索區域邊界上的前景像素和背景像素各自的比例一定要合適。
(3)在搜索區域邊界上的前景像素一定要能夠直接連通。
1.2.3 指尖檢測實驗結果與分析
在實驗中,我們通過手指在投影墻壁上移動來測試以上算法能否準備檢測出指尖位置。在開始的時候,我們將背景設置為藍色,手指進入背景后緩緩移動,我們可以檢測到指尖位置,用黑色的十字叉將其表示出來。
當我們將背景從藍色變換成白色時,這時因為起始設置的藍色背景圖沒有來得及迅速更新,這時就會導致前景分割出現錯誤,當白色的背景穩定后,設置的背景圖片進行更換后,就可以檢測出之間的位置,如圖3所示。
2 增強現實中的人機交互判定與反饋
與虛擬對象交互的判定以及虛擬對象對用戶的反饋是交互模塊中主要實現的功能,也是系統中手指虛實交互的最后一個環節。
當過以上指尖定位算法,我們能夠比較精確地檢測出指尖的位置,可以得到指尖與虛擬對象交互的有效區域,這個交互區域也就是指尖和虛擬對象相交的區域。再通過坐標轉換,將交互區域的二維坐標轉換為空間三維坐標。我們通過設定一個處理動作觸發的時間來對指尖動作進行判定,一般這個觸發時間是在0.5秒到一秒之間。當指尖的觸發時間在設定的時間之內并且指尖位置沒有很大變化的時候,就判定指尖對虛擬對象進行了觸發動作,通過程序處理,虛擬對象會根據指尖的動作做出相應地反饋。
3 基于區域分析的指尖檢測算法在AR系統中的應用
通過實驗驗證,利用基于區域分析的指尖檢測算法在大多情況下能夠準確地檢測出指尖的位置,從而有效的判斷了手指與虛擬對象的交互區域。實驗運行結果如下:圖4所示為系統識別標識物呈現出來的虛擬對象,人手指點擊虛擬對象的邊角并且拖動后,圖5為手指點擊并拖動后的交互效果。
4 結束語
手勢作為一種直觀的動作表示,在人機交互中有著無可比擬的優勢,目前也是模式識別、計算機視覺等組多領域的研究熱點。但是目前的算法還是有諸多不足,包括本文介紹的基于區域分析的指尖檢測算法,也會出現一些誤檢情況。隨著人們研究的深入,一定會有更加高效的算法。通過高效的指尖檢測算法,未來的AR系統的交互將更加的實時、準確,也會促進AR技術的高速發展。
參考文獻
[1]周國眾.移動增強現實關鍵技術及應用[J].測繪與空間地理信息,2012,35(9):140-144.
[2]唐笑.增強現實技術在移動互聯網中的應用[J].華章,2013(2):330-331.
[3]羅穎.基于增強現實的交互界面設計研究[D].華中科技大學碩士學位論文,2012(5).
[4]周俊威.手機增強現實虛實注冊關鍵技術研究[D].華中科技大學碩士學位論文,2011.3.
[5]程志,金義富.智能手機增強現實系統的架構及教育應用研究[J].技術與運用,2012.8:134-138.
[6]李可歆.手持設備上基于增強現實的虛實交互技術的研究與應用,青島大學碩士學位論文[D],2010(6).
[7]梅萍華.基于手勢的人機交互和指尖檢測算法的研究[D].中國科技大學碩士學位論文,2010.
[8]顏浩.增強現實系統的人機交互技術研究與應用[D].青島大學碩士學位論文,2011.
作者簡介
(一)三維成本管理文獻綜述價值鏈的產生是企業追求不同的競爭戰略加劇競爭的結果。為了提升企業戰略,美國戰略管理學家波特(1985)第一次提出價值鏈分析的方法,認為價值鏈是企業一系列有聯系的價值活動的組合。根據波特的價值鏈理論,價值鏈上存在著一條與價值活動相對應的“成本鏈”,如圖1所示。它從產品研究與開發的費用投入開始,經過生產前的準備、制造過程的各項耗用,直到建立銷售渠道、營銷和配送支出以及售后服務開支,這條“成本鏈”支持了價值鏈上各項活動的有效開展,使產品不斷增值,以滿足客戶的需求。成本作為價值鏈活動的綜合消耗指標,表現為一種“負增值”形式。價值鏈成本管理就是對產品價值鏈上的“成本鏈”進行管理,剔除不增值或低效益的活動,減少“負增值”額,使整個鏈上的成本最低,以提高整個供應鏈效率,從而使得鏈上的企業獲得共贏。
戰略成本管理最早于20世紀80年代由英國學者西蒙(Sim―mon)提出,隨后美國管理會計專家桑克(Shank,J.K.)接受了這一觀點,于1993年出版了《戰略成本管理》(Strategic Cost Manage―ment)一書,從而使戰略成本管理具體化,并逐步為國外部分企業所接受和推廣。戰略成本管理加世紀90年代以后在國外得到發展,是在傳統成本管理基礎上的突破。由于戰略成本管理具有傳統成本管理無法比擬的特點,因而在當前國內外競爭十分激烈的情況下,具有出奇制勝的優勢。當今美國會計界兩名著名教授庫柏(Cooper)和斯拉莫得(Slagmulder)認為,戰略成本管理意旨企業運用一系列成本管理方法來同時達到降低成本和加強戰略位置之目的。
湯湘希(1997)則認為,根據成本管理控制活動與成本發生的先后關系,可以將成本管理控制活動分為成本事前控制、成本事中控制和成本事后控制三個環節。
這些成本管理的理論和模式,雖然都從某一個角度(包括價值鏈角度、管理控制角度和控制時點角度)描繪了成本管理的方法與過程控制,但都比較片面,因此,有必要從更系統全面的角度去考慮。
(二)三維成本管理模式概述圖2是從三維立體角度構建的現代成本管理模式,將各類成本管理方法系統化,以更全面反映企業成本管理的問題。一是管理層級維。任何一個企業的管理都可以被劃分為戰略管理活動、管理控制活動和作業任務活動三個層面。同樣,成本管理也應從這三個層面人手,考慮不同層級對成本管理的需求。二是空間維。空間維亦可看成是價值鏈維,企業經營活動可以分為研發、采購、生產、銷售、交貨、售后服務等活動。各個階段有著其不同成本形式,而且各個階段的成本是相互關聯的,存在一種此消彼長的態勢,需要從整體去考慮成本問題。三是時間維。根據成本管理控制活動與成本發生的先后關系,又可將成本管理控制活動分為成本事前控制、成本事中控制和成本事后控制三個環節。但還需注意的是,三個維度之間并不是相互獨立的,而是相互交叉、有機融合,只有把握好三個維度之間的關系,才能更好地應用三維成本管理體系。
二、三維成本管理維度分析
(一)管理層級維企業的管理可以劃分為戰略管理活動、管理控制活動和作業任務活動三個層面。第一層次為戰略管理層面,戰略管理決定了企業未來發展的方向,是企業的生存之本,是企業最高管理層所關注和從事的主要工作;第二層次為管理控制層面,管理控制是落實戰略的過程,是企業日常經營運作的中堅,是戰略目標能否實現的保證;第三層次為任務控制層面,任務控制是公司作業層保證特別任務有效完成的過程,是管理控制活動的具體化。三維成本管理系統的管理層級維可以反映不同管理層級對不同成本問題的側重,可用三個層面的成本表示。一是公司層成本,表現為企業價值鏈上整體成本結構,是一種基于整體面的戰略成本,不同于會計制度計算的財務成本性質,更注重長期性和整體性,這種成本函數往往是非線性的,主要通過管理層和作業層的成本信息匯總得到,有時包含當局的主觀判斷和定性分析。二是管理控制層成本,顯示了一種典型的戰術成本特征,一般與目標成本進行對比,產生差異進行控制;主要通過作業層實際成本匯總和事前編制各種預算成本匯總得到。由于現代管理控制強調過程管理,因此管理控制層成本要與目標成本口徑一致,進行跟蹤動態紀錄。增加間接成本庫并按照動因分攤是現代成本計量的基本特征。三是作業層成本,是執行層面具體活動所引起資源耗用的一種貨幣表現,表示為進行某項活動所花費的代價,由于作業層關心具體作業的成本耗用,因此成本顯現出具體性和短期性的特征。理論上,作業層次的成本信息計量模式設計最為簡單,可以按每項作業活動要求對應記錄每條成本信息。但實際并非如此,作業層成本不僅要滿足作業層管理需要,還要匯總生成管理控制層和公司戰略層所需成本信息。
(二)空間維企業生產經營活動是研發、采購、生產、銷售、交貨、售后服務等活動,以及對產品起輔助作用的各種活動的集合。從企業價值形成過程來看,企業產品價值創造于企業各項活動之中,各項生產經營活動的進行過程同時也是價值的形成過程。而在價值創造過程中,不可避免需要投入相應的資源,因此企業產品的生產過程同時也是費用的發生過程和產品成本的形成過程。由于各階段之間的活動存在差異,因此各階段發生的成本費用也存在較大差異。研發階段發生的成本費用包括新產品設計開發、產品更新換代以及新工藝技術等活動中發生的成本費用;采購階段發
生的成本費用包括選擇供應商、采購招標等活動中發生的成本費用;生產階段發生的成本費用包括生產過程中消耗的物料、人工以及相應的制造費用等;銷售階段發生的成本費用包括拓展新市場、新客戶發生的費用以及維持客戶關系發生的費用等;交付階段發生的成本費用包括運輸費、倉儲費、保險費等,是把產品交付到客戶手中發生的一系列費用;售后服務階段發生的成本費用包括產品維修、維護以及售后跟蹤反饋活動中發生的一系列費用。值得注意的是,各階段發生的費用不僅與本階段的活動有關,而且很大一部分受到其他階段活動的影響。如研發階段如何設計產品,將決定了生產階段所發生的大部分成本,生產階段即使成本控制再好,也難以彌補錯誤設計所帶來的高成本。因此,在成本管理過程中,要從全生命周期去考慮成本問題,運用價值鏈理論進行成本控制。
(三)時間維根據成本管理控制活動與成本發生的先后關系,又可將成本管理控制活動分為成本事前控制、成本事中控制和成本事后控制三個環節。(1)成本事前控制是在產品投產前對影響成本的經濟活動進行事前規劃、審核,確定目標成本,是成本的前饋控制。具體包括:對成本進行預測,為確定目標成本提供依據;在預測的基礎上,通過對多種方案的成本進行對比分析,確定目標成本;把目標成本分別按各成本項目或費用項目進行層層分解,落實到各部門、車間、班組和個人,實行歸口分級管理,以便于管理控制。(2)成本事中控制是在成本形成過程中,隨時將實際發生的成本與目標成本對比,及時發現差異并采取相應措施予以糾正,以保證成本目標的實現,是成本的過程控制。成本事中控制應在成本目標的歸口分級管理基礎上進行,嚴格按照成本目標對一切生產耗費進行隨時隨地的檢查審核,把可能產生損失浪費的苗頭消滅在萌芽狀態,并且把各種成本偏差的信息及時反饋給有關責任單位,以及時采取糾正措施。(3)成本事后控制是在產品成本形成之后對實際成本的核算、分析和考核,是成本的反饋控制。成本事后控制通過實際成本和一定標準的比較,確定成本的節約或浪費,并進行深入分析,查明成本節約或超支的主客觀原因,確定其責任歸屬,對成本責任單位進行相應的考核和獎懲。通過成本分析,為日后的成本控制提出積極改進意見和措施,進一步修訂成本控制標準,改進各項成本控制制度,以達到降低成本的目的。成本事后控制主要是針對各個成本費用項目進行實地實時的分散控制。而成本的綜合性分析控制一般只能在事后才可能進行。從某種意義上講,控制的事前與事后是相對而言的,本期的事后控制,也就是下期的事前控制。
三、三維成本管理維度的融合
表面看,三維成本管理體系的三個維度是相互獨立的,三個維度將企業的三維成本管理體系劃分為若干個小方塊,每個小方塊中都有成本管理的重點,而且也都有相應的成本管理方法與之相對應。但三個維度之間并不是相互獨立的,而是有機結合在一起,并相互影響。只有把握好三個層次之間的關系,才能更好地應用三維成本管理體系。
(一)空間維(價值鏈維)與管理層級維之間的關系在不同的價值鏈環節中成本管理的側重點不一樣,即使在同一價值鏈環節中,由于管理層次不同,不同管理者的側重點不同,也將采用不同的成本管理方式,具體如表1所示。
(二)空間維(價值鏈維)與時間維之間的關系同一價值鏈環節中,在成本發生的不同時點對成本的控制和管理也不相同,具體如表2所示。
(三)跨管理層級維、空間維和時間維的相互影響三維成本管理體系中最重要的突破在于可以通過其理解跨管理層級維、空間維和時間維的相互影響,從而達到全面進行成本管理的目的。如企業戰略產品的開發(研發階段,戰略層)將影響到企業選擇新的戰略采購合作伙伴(采購階段/戰略層),影響到銷售渠道的建立(銷售階段/戰略層),以及產品物流規范的設立(交付階段,管理控制層);而某個產品目標成本的設定(研發階段/事前控制)可能需要從實際成本和標準成本的差異分析(生產階段/事后控制)和售后服務成本的分析(售后服務階段/事后控制)中獲取數據。
參考文獻:
[1]陳良華:《企業成本計量模式研究》,《經濟理論與經濟管理》2002年第10期。
[2]陳巍:《基于價值理論的企業成本控制研究》,哈爾濱工程大學碩士論文2005。
[3]梁娟:《現代成本管理模式研究》,東南大學碩士論文2004。
[4]欒慶偉:《成本管理新模式研究》,大連理工大學博士論文2001。
1.三維激光掃描技術介紹
三維激光掃描技術被譽為既GPS技術后,空間信息獲取技術的又一項革命。它利用激光掃描這一強大的工具實現了人們“所見即所得”的空間理想,使得快速獲取空間信息并進行加工處理進而得到三維的顯示變為現實,使得人們擺脫了傳統平面顯示三維空間信息的束縛,是實現“大數據時代”的一個強而有力的工具。目前,市面上的三維激光掃描儀主要通過點云的方式把這些三維空間數據采集存儲到電腦里,再借以點云處理軟件,三維建模軟件快速重構出計算機中的三維模型,再現客觀物體的數據顯示。如果借助三維打印技術,可以將客觀物體按不同比例不同材料打印成實體模型。這對于逆向工程,文物的保護與檢測維護有著重大的意義。
2.浮雕介紹
我們這次的研究對象是貴州民族大學青春廣場上的一座浮雕。浮雕主要展現了貴州省各少數民族一起和諧的生活畫面。浮雕上的人物均穿著民族服飾,手拿民族樂器,載歌載舞,惟妙惟肖,是一個創造性的藝術杰作,是貴州民族大學的標志建筑。浮雕高約兩米,長約十四米,浮雕上的民族服飾,人物樣貌非常生動,這就要求我們在通過激光掃描再現浮雕時要考慮細節要求。
3.研究內容和方法
雖然我們所選擇的這個浮雕只供一面觀看,但是如果只采用一面掃描的話,浮雕細節的一些死角實際上是無法掃描到的,所以我們大致采用左中右三個不同角度對浮雕進行全景掃描,通過后期的標靶拼接將三個浮雕數拼到一起。為了保證點云拼接時的精度,我們這里采用了三個標靶作為拼接點云的目標依據,而且在布置標靶時盡量不要把三個標靶布置到一條直線,三點之間互成一定角度,這樣能較好的保持點云拼接的方向。
三維激光掃描儀可以設置掃描方向和掃描區域或者做全景掃描,但是掃描儀無法智能判斷那些點有用,那些點無用。這就要求我們在后期點云處理的時候剔除噪聲點。對點云的處理我們在進行通過標靶拼接完成后,對整個掃描物體進行去噪處理。這一過程在軟件cyclone下進行。
在完成點云的去噪和拼接處理后,為了獲得浮雕的三維模型,我們就需要利用三維建模軟件在點云的基礎上,進行三維建模。三維建模軟件市面上有很多種,如3D MAX,ACAD,MAYA等,在這里我們用的是逆向工程建模軟件Geomagic。由cyclone輸出.PTX點云文件。將文件導入到Geomagic中,將點云由不同大大小小的多邊形連接起來,進而由孤立的點云,得到一個光滑曲面。多邊形選擇數目越多,浮雕表面顯示越精細。即便我們采用了多站掃描,對于浮雕的細節還是有些地方沒有獲取到,所以在這里的浮雕模型曲面上就會出現一些空洞,這就需要用Geomagic的單獨填孔命令對這些空洞進行處理。這里不建議用全部填孔命令,因為軟件會把某些未剔除的噪聲點也判定為空洞填掉,所以在這一步最好進行手動填孔并去噪。
4.主要設備
本研究采用的是Leica Scanstation 2 三維激光掃描儀。該儀器有效掃描距離最高可達300m。可360度全視場掃描,幾乎沒有死角。高精度雙軸補償可達到5秒級。該儀器采用脈沖式激光,掃描速率每秒50000點,點位采樣密度最小1mm,點位精度可達到2mm。幾乎可以滿足所有的常規測量精度要求。
5.研究結果示例
在Geomagic中處理的浮雕是一個面,如果我們需要進行三維打印的話,還需要給浮雕加上一個厚度,可以用Geomagic中壓縮的命令,使它成為一個立體的浮雕。
圖2 拼接后的點云(未去噪)
圖3 對中間塊浮雕在Geomagic中處理
6.小結
三維激光掃描技術在浮雕保護中的研究,獲取了浮雕表面的實際三維信息,反應了浮雕的細節,為浮雕的保護,設計改造提供了可靠的數據來源。三維激光技術在類似的保護工作中還有很大的研究空間,需進一步加以擴展和完善。
參考文獻
[1]李必軍,方志祥,任娟.從激光掃描數據中進行建筑特征提取研究[J].武漢大學學報:信息科學版,2003,Vol.28 (1):65-70.
0、引言
景觀工程是城市面貌的一個重要體現,而如何實現城市景觀的合理布局,更是城市測量工作中的一項重要的內容,它不僅是一項綠色工程,更是一項城市數字化工程的延伸[1,3]。免費論文,應用。隨著科技的發展,全站儀因其具有自動測角、測距、采集及放樣等多種功能而深受城市測量工作者的歡迎。它的操作性能安全、數據準確可靠、經濟效益合理、方便可行實用,已在城市景觀測量中得到廣泛的應用[1]。正因為全站儀的使用,使工程的進展變的更為快捷,大大提高了工程效益。
1、全站儀概念
全站儀,又稱全站型電子速測儀,它由電子測角、電子測距、電子計算和數據存儲單元等組成的三維坐標測量系統,可實現測量結果自動顯示、記錄和存儲,并能與計算機進行測量信息互換,能快速完成一個測站所需的工作,包括平距、高差、高程、坐標及放樣等方面數據的計算及地形成圖[2]。
全站儀,它是一種用于高精度測量的精密儀器,集光學測量與電子計算功能于一身。全站儀通常有兩大類型[1]:
(l)組合式,它是指電子經緯儀和測距儀可以分離開使用,照準部與測距軸不共軸。作業時,測距儀安裝在電子經緯儀上,相互之間用電纜實現數據通訊,作業結束后卸下分別裝箱。目前,這種類型儀器在工程中使用很少。
(2)整體式,它是將電子經緯儀和測距儀融為一體,共用一個光學望遠鏡,使用起來更方便。面前這種類型是全站儀發展的一種趨勢。并且,隨著電子技術的不斷發展,及用戶的特殊要求,市場上出現了帶內存、防水型、防爆型、電腦型等等各種類型的全站儀,使得這常規的測量儀器越來越滿足各項測繪工作的需求,發揮更大的作用。免費論文,應用。
常見的有日本拓普康(TOPOCON)系列、索佳(SOKKIA)系列、尼康(NIKON)系列、瑞士徠卡(LEICA)系列,蔡司(ZEISS)系列以及我國的南方(NTS)系列和蘇一光(ETD)系列。
2、全站儀功能
(1)、角度測量:可進行水平角、豎直角的測量。
(2)、距離測量:可測量平距HD、高差VD和斜距SD。
(3)、坐標測量:可測量目標點的三維坐標(X,Y,H)。
(4)、點位放樣:根據設計的待放樣點P的坐標,在實地標出P點的平面位置及填挖高度。
其放樣原理為:(如圖1)
1)在大致位置立棱鏡,測出位置的坐標。