测控技术与仪器专业发展前沿报告

测控技术与仪器专业发展前沿报告

测控0902 40953038 何沛华

通过上这门测控技术与仪器专业前沿选修课，对马上要考研的我有所帮助。对本专业有了较之前更深入的认识，包括本专业的基本研究领域，考研方向，专业发展方向等。

本专业的考研方向主要有一起和控制两方面。本专业研究领域很广，包括计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究、企业管理等，还包括计量、测试、控制工程、智能仪器仪表、计算机软件和硬件等高新技术领域的设计、制造、开发和应用等。测控包括几个很重要的过程：信号采集、信号整理、信号处理、数据显示控制。信号采集主要是通过各种（温度、流量、压力、湿度、气味等）传感器采集对象发出的各种信号；信号整理主要是对采集到的电信号进行平整、滤波、模数转换等，转换成便于处理的数字信号；信号处理主要是对数字信号进行处理以便显示，或者发出控制信号；数据显示控制环节中显示主要是指将数字信号通过便于我们观察的形式显示出来以便我们进行判断，而控制主要是指将控制信号传送给并作用于对象的过程。上面的四个环节就构成了整个测控的过程。

本专业（参考网上的资料）发展方向与学科前沿有：

(1) 配合数控设备的技术创新(如主轴速度，精度创成)

数控设备的主要误差来源可分为几何误差和热误差。对

于重复出现的系统误差，可采用软件修正；对于随机误

差较大的情况，要采用实时修正方法。对于热误差，一

般要通过温度测量进行修正。中国机床行业市场萎缩同

时又大量进口国外设备的原因之一就是因为这方面的技

术没有得到推广应用。

(2) 运行和制造过程的监控和在线检测技术 ；

为了在开放环境下求得生存空间，没有自主创新技术是没有出路的。因此应该根据有专利权、有技术含量、有

市场等原则选择一些项目予以支持。根据当前发展现状，

信息、生命医学、环保、农业等领域需要的产品应给予

优先支持。如医学中介入治疗的精密仪器设备、电子工

业中的超分辨光刻和清洁方法和机理研究等。

(3) 配合信息产业和生产科学的技术创新

为了在开放环境下求得生存空间，没有自主创新技术是

没有出路的。因此应该根据有专利权、有技术含量、有

市场等原则选择一些项目予以支持。根据当前发展现状，

信息、生命医学、环保、农业等领域需要的产品应给予

优先支持。如医学中介入治疗的精密仪器设备、电子工

业中的超分辨光刻和清洁方法和机理研究等。

这次专业选修课由几个老师共同介绍，我比较感兴趣的是迟键男老师讲的计算机视觉技术，也有意向读研时研究计算机视觉。同时，我还在做一个基于图像处理的车流量监测科技创新项目，有较大的联

系。基于图像处理的车流量监测系统是一个计算机视觉在现实中的典型应用。

计算机视觉学是自二十世纪六十年代中期迅速发展起来的一门新学科。计算机视觉是使用计算机及相关设备对生物视觉的一种模拟。计算机视觉的主要任务就是通过对采集的图片或视频进行处理以获得相应场景的三维信息，就像人类和许多其他类生物每天所做的那样。对人类视觉感知能力的计算机模拟导致了计算机视觉的产生。计算机视觉也经常被称为图像理解,是指研究完成一项任务所需的视觉信息及如何从图像中获取这些信息的研究领域。由于算机视觉学在工农业生产、地质学、天文学、气象学、医学及军事并学等领域有着极大的潜在应用价值,所以它在国际上越来越受人重视。

计算机视觉技术分为两种：一种是背景为静态的计算机视觉（我在做的基于图像处理的车流量监测科技创新项目就属于这一种，相对背景为动态的来说算法设计来的比较简单）；另一种是背景为动态的计算机视觉技术。其基本目的有三个：

(1)根据一幅或多幅二维投影图像计算出观察点到目标物体的距离;

(2)根据一幅或多幅二维投影图像计算出观察点到目标物体的运动参数;

(3)根据一幅或多幅二维投影图像计算出观察点到目标物体的表面物理特性。

要达到的最终目的是实现对于三维景物世界的理解,即实现人的视觉系统的某些功能。也就是利用二维投影图像来重构三维物体的可视部分。

我认为计算机视觉能达到上述的三个目的，就会有很大的应用领域，主要包括对照片、视频资料如航空照片、卫星照片、视频片段等的解释、精确制导、移动机器人视觉导航、医学辅助诊断、工业机器人的手眼系统、地图绘制、物体三维形状分析与识别及智能人机接口等。我认为在捣蛋精确制导、移动机器人视觉导航者两方面计算机视觉技术显得尤为重要。

同时，计算机视觉在研究经历了近40年的过程中虽然提出、解决了一些问题,但是由于视觉问题的特殊性和复杂性,仍面临许多问题。主要由于这一方向是多学科的交叉与结合,同时视觉是一个涉及生理、心理的复杂过程,不仅与眼睛有关,还和大脑的推理、学习有关。视觉过程很难用类似于问题求解的方法符号化，因此设计算法的难度也大大增加了。但由于计算机视觉的应用重要性和广泛性，我们仍然需要克服很多问题继续将其发展。

总而言之，这门选修课对我有很大的帮助，尤其是对计算机视觉技术的了解。

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