計算機實用技術基礎

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計算機實用技術基礎范文第1篇

        云計算包含了控制、分層架構、虛擬、負載平衡等各種計算機常用的技術，也融入了網絡技術，將互聯網上大量擱置在一邊暫時不用的設備和資源合理利用起來，使得存儲空間指數被擴大。云計算論文的開拓為數據存儲帶來了福音，讓各種資源設備能夠體現自己的價值，是互聯網時代一個重要的里程碑。 

1 云計算 

云計算作為一種計算的模式，主要是基于網絡來實現的，在云計算技術發展中，將分布式與并行處理的思維充分融合到一起，結合網絡的計算與存儲功能，運用虛擬的方式來實現數據的存儲和運算。在云計算中，數據不再依賴于本地的計算機或其它的終端來進行存儲，而是運用網絡技術，移駕到網絡上大量的閑置資源上，這是資源運用的改革創新，通過云計算大大解放了本地設備的資源占用率，釋放了大量的存儲運算空間。“云”作為一個資源共享的平臺，任何用戶都可以用手中的設備終端通過網絡與“云”相連，實現資源的管理，免去了購買更多存儲空間。“云”實際上包含了巨大的存儲空間，這些存儲空間都是由無數的計算機和服務器構成的，云計算的方式相當于一個資源合理分配的過程。 

2 云計算體系結構和服務模式 

2.1 云計算的體系結構 

云計算的體系并不復雜，簡單來說可以通過各個結構的功能不同將其分為三個層次。首先，最基層的就是提供資源共享的基礎管理層；其次，云需要與外界的設備進行連接，為其提供服務，我們將這一層次稱為應用接口層；再就是運用云計算來實現具體的操作層次——訪問層。這三個層次之間看似獨立運作，各自實現一定的功能，實則具備相互遞進的關系，由下到上依次深入云計算的核心功能。 

2.2 云計算的服務模式 

云計算有三種不同的服務模式，基礎設施、平臺和軟件。基礎設施又可稱為服務IaaS，是最基礎的服務模式，它使用起來沒有特別的嚴格規范，適用于一些基礎設備，例如虛擬的服務設備；平臺服務即PaaS，用戶可以通過這個平臺提供的服務將自己的一些應用進行托管，平臺服務不想基礎設施服務那樣自由，在使用中需要按照具體的細則要求來開展；軟件服務也稱SaaS，它通過瀏覽器將完整的軟件輸送到用戶，實現軟件資源的共享，在日常生活中有很多的應用實例，例如人力資源管理就需要用到這樣的軟件服務模式。 

3 云計算關鍵技術問題 

3.1 訪問控制管理 

訪問控制管理的主要目的是保障數據的匹配性，不同的用戶將數據存儲到云端，如果沒有相應的管理技術，那么云計算的安全性就岌岌可危，云計算所構造的美好藍圖也將淪為泡影。為了控制訪問權限，需要對于每一位用戶做一個安全保障，這就需要密碼學的應用，通過加密的方式將每一份數據資源存儲起來唯一面對一個用戶開放。在密碼鑰匙設置中還需要解決很多問題，如密碼忘記，有效時限等，這都需要有一個系統的管理。 

3.2 數據安全問題 

用戶需要通過云端來實現數據的存儲及運算，這就涉及到數據傳輸、數據存儲、數據清理、數據隔離等多種相關的關鍵技術，這些技術的核心都是保障數據在云計算過程中的安全性。在數據傳輸過程中，為了保證數據傳輸過程中不會發生泄漏，需要進行加密處理，但是在加密保障安全性的同時數據可能會出現丟失情況；相反的，如果保證數據傳輸完整性，那么數據的安全性能又將降低。因此，如何協調安全保密與完整不丟失的關系式數據傳輸中需要解決的問題。目前主要采用的數據存儲技術有GFS和HDFS兩種，為了保證存儲的安全，以及數據在讀入與寫出之間的流暢有序，相關的存儲計算還需要不斷的改進發展。數據隔離技術是對數據動態變化過程的一個控制，可以有效的隔絕病毒的入侵，保證數據的安全，因為云計算利用成百上千的計算機及服務器，我們不能保證每一個空間都是絕對安全的，因此相應的隔離技術是必須的。當數據刪除之后，如果還存在殘留不但占用存儲空間，通過一定的技術手段還可以對其進行恢復，這將導致用戶信息的泄露，因此，云計算技術發展需要開發一定的殘留鑒定并清除功能，使得用戶能夠放心的使用云計算。 

3.3 虛擬技術 

虛擬技術是云計算的支撐技術，正是基于虛擬技術的使用才使得用戶能夠實現數據的存儲及運算。在云計算中，用戶在實現資源的共享時，一些不法之徒可能利用虛擬技術的漏洞進行文件破壞，這將有損用戶的利益，使得云計算處于不安全的地位。因此，虛擬技術需要解決很多的問題，關于虛擬化軟件和虛擬化服務器都需要做很多的防護工作，虛擬化層在滿足云計算功能的同時，需要不斷提高自身的完整性，減少漏洞出現的可能性，即使出現漏洞也要能進行即時的恢復。虛擬技術是云計算可行性的保障，正是虛擬技術才使得廣大的資源空間能夠實現充分利用，但是虛擬技術也帶來了一系列可攻陷的漏洞，因此，解決好可行性與完整性是云計算的關鍵問題，只有這樣才能充分保障信息的安全。 

計算機實用技術基礎范文第2篇

關鍵詞 大數據時代 高職院校 計算機應用基礎

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Explore Vocational Fundamentals of Computer

Application Teaching in the Era of Big Data

KANG Lili， CAO Jun

（Chongqing Energy College， Chongqing 402260）

Abstract Development of computer technology in the Internet of Things， cloud computing， after the mobile Internet， ushered in the era of big data， introduces the concept of big data， basic characteristics and influence. Summarizes the main issues currently Basics of Computer Applications vocational colleges exist. In the era of big data presents basic computer application courses in terms of content to keep up with the rhythm of the times， the upgrade room management system， save the data， the reform of the student evaluation methods， and taught to be as professional services.

Key words era of big data； vocational college； Fundamentals of Computer Application

1 大數據概況

2013年5月10日，阿里巴巴CEO馬云在淘寶十周年晚會上，做卸任CEO職位前的演講時，馬云說：“大家還沒搞清PC時代的時候，移動互聯網來了，還沒搞清移動互聯網的時候，大數據時代來了。”在IT這個日新月異的產業，不斷掀起一波又一波的科技浪潮，在云計算、物聯網、移動互聯網之后，我們又迎來了一次顛覆性的技術創新――大數據。

大數據時代來了，那什么是大數據呢？百度百科對大數據進行了如下定義，大數據（big data）或稱巨量資料，指的是所涉及的資料量規模巨大到無法透過目前主流軟件工具，在合理時間內達到擷取、管理、處理，并整理成為幫助企業經營決策更積極目的的資訊。或這樣的定義，大數據，或稱巨量數據、海量數據，是由數量巨大、結構復雜、類型眾多數據構成的數據集合，是基于云計算的數據處理與應用模式，通過數據的集成共享，交叉復用形成的智力資源和知識服務能力。①

大數據歸納起來有4V+1C五大特點：（1）多樣Variety。數據產生的來源多樣性決定了數據的多樣化，有結構化的數據，更多的則是非結構化數據，比如網頁、圖片、音頻、視頻等數據。（2）海量Volume。由于網絡和智能設備的普及，每天產生的數據量由TB級別上升為PB，有觀點認為，現在只需要兩天我們就能夠產生自文明誕生以來到2003年所產生的數據總量。（3）高速Velocity。短時間內能夠產生海量的數據，這也就要求必須能夠快速地對這些龐大的復雜的數據進行處理和分析，以保證數據的有效性，為快速決策提供支持。（4）價值Value。大數據蘊藏著大價值，數據存儲和挖掘技術的有力保障之下，大數據是我們新的獲取價值的源泉。（5）復雜Complexity。顯而易見，大數據的產生復雜多樣，對數據的存儲以及如何在海量數據中挖掘出有用信息也會是一個相當復雜的問題。②

隨著網絡和計算機技術的發展，物聯網把物體連接網絡，接受我們的控制和使用，云計算為海量數據的處理提供了可能，移動物聯網也為數據信息的傳輸提供便利，以及PC電腦、平板電腦、手機，以及遍布地球各個角落的各種各樣的傳感器等終端設備無時無刻不在產生數據。這些龐大的數據，無論是在經濟領域、政府領域、文化領域還是教育領域都將產生深遠的影響，決策過程將不再依賴于經驗和直覺，而是根據對收集到的數據的處理加工，挖掘關鍵信息，提供決策依據，基于數據分析的決策將是未來的核心特征，我們將迎來循“數”管理的模式，當今社會，數據將成為核心競爭力，三分技術，七分數據，得數據者得天下。

對于教育來說，積攢下來的龐大數據如何進行深層次的挖掘利用，如何改變傳統課堂授課模式，如何使每位學生都能找到適合自己的學習節奏，將是我們重點研究的課題。

2 高職院校計算機應用基礎課程教學現狀

（1）教學內容缺乏時代性。目前，大部分高職院校的計算機應用基礎課程教授的主要內容一般分為三個部分。第一部分是計算機基礎知識，包括計算機的發展、分類、特點（概述），計算機的系統組成及信息的表示；第二部分是microsoft office 常用組件word、excel、powerpoint、access及frontpage基本操作；第三部分是網絡基礎知識及信息安全的介紹。計算機行業是一個日新月異的行業，在科技飛速發展的今天，課本知識的更新遠遠落后，對教師素質也提出了更高的要求。（2）學生知識水平差異較大，課堂授課難以面面俱到。學生來源由于城市和農村的地域差異、統招生、單招生、三校生等組成差異等等，使得生源多元化，學生組成復雜、錄取分數不高、理論知識基礎相當薄弱等現狀，這促成了學習需求和發展方向的多樣化，因而學校很難順利組織和實施統一的教學活動。（3）實訓條件受限。學生實訓水平參差不齊，對課堂教師教授內容的理解能力、接受能力和實際操作的動手能力不可能達到一致，這就導致了教師布置同一實訓任務，有部分學生在上課時間結束之前不能很好地完成任務，而計算機機房的機器都裝有系統還原，上一次課堂上機沒有完成的實訓任務難以在下堂課繼續。③（4）考核評價缺乏個體化。由于個體的差異，每名學生的計算機基礎并不在同一起跑線上，但是在課程結課時，傳統的課程考核方式往往注重的是最后結果，對學生整體進行統一的同水平要求的考核。對學生的考核應該進行個體的縱向比較，而不是總體的橫向對比。衡量的標準應該是每名學生相對自己進步的大小，而不是學生距離統一考核目標的遠近。（5）普及性授課難以滿足各專業對計算機應用的不同要求。目前，大多數高職院校的計算機應用基礎課程授課內容單一，而不同專業學生在就業崗位上對計算機知識和應用能力的要求各異，課程教學和實際應用存在一定的脫節。

3 改革思路探討

（1）更新教學內容。緊跟科技發展的腳步，在大數據時代，高職計算機應用基礎課程在原有傳統教學內容的基礎上，要把計算機及應用新技術穿插到課堂教學中。比如，在計算機的發展階段中，介紹新型量子計算機、光子計算機、生物計算機、神經網絡計算機、納米計算機等；在計算機硬件系統中，新型存儲器、時下熱門大數據的存儲技術、3D打印機講解；在計算機軟件系統中，移動智能終端操作系統特別是智能手機操作系統介紹、當前流行手機APP功能介紹；辦公軟件部分要重視在線幫助和聯機協作；計算機網絡部分，伴隨網絡而產生的大數據的存儲、管理、挖掘及分析，以及移動互聯網的介紹。（2）保存機房實訓信息，記錄學生的學習情況，生成大數據，挖掘信息，客觀評價學生的進步。這樣一個大數據時代，對數據的存儲技術已經發生了翻天覆地的變化，我們不難得到一套新型的機房管理軟件，不用配置高端的設備，借助某些平臺利用網絡，我們能夠保存每一臺計算機的節點信息，學生能夠更方便地完成任務，而且通過這些數據信息，教師能夠更好地掌握學生的學習情況，通過一系列的比較，也能夠客觀地評價學生的進步。（3）根據專業的不同，有針對性地進行授課。計算機應用基礎是每一位高職大一學生都需要學習的一門必修基礎課程，授課教師需要做好充足的調研，以確定本專業個性化教學內容。一方面，計算機教師需要和本專業相關資深專業教師進行溝通，了解學生在后續專業課程的開設過程中需要用到的計算機知識和技能；另一方面，調研本專業畢業生在核心就業崗位上的任職需求，了解對計算機應用的需求。經過調研，結合計算機教學內容，設計符合專業崗位的項目案例，真實模擬崗位環境工作過程，讓學生提前打好就業基礎。（4）改革課堂教學模式，實現學生和教師的解放。隨著這場大數據革命的到來，充分實現教育信息化，對課堂的把握不再依賴于教師的經驗，而是通過教學數據更精準地掌握學生學習情況；不同水平的學生可以通過網絡課堂調節適合自己的學習節奏，教師只需要進行相應的監督和指導，扭轉學生被動接受知識的窘況。

4 小結

我們已經進入大數據時代，高職院校的計算機應用基礎課程應該跟上時代的腳步，讓大數據輔助我們的教學。

注釋

① 維克托邁爾-舍恩伯格，庫克耶.大數據時代[M].浙江人民出版社，2013（039）.

計算機實用技術基礎范文第3篇

【關鍵詞】 辦公室自動化 計算機處理技術 應用

前言：

計算機處理技術推動著辦公室自動化的廣泛普及，貫穿于辦公室自動化的各個環節。因此，認識和使用辦公室自動化的首要任務是理解計算機技術，其次還要了解辦公室自動化的主要功能，并在工作生活中加以利用，有效的運用計算機處理技術實現辦公自動化，提高工作效率和工作質量。因此，本文對辦公自動化的要素特點和主要功能進行了詳盡的整理，希望可以促進辦公室自動化的發展，提高辦公人員的工作效率及工作質量。

一、辦公自動化的要素以及特點

1.1辦公自動化的特點

計算機技術是辦公自動化的技術支撐，辦公室自動化系統中的信息采集與信息的存貯全部依賴于計算機技術。所以，為實現辦公自動化的目標，首先需要普及計算機技術。

辦公自動化是以計算機技術、通訊技術、系統科學和行為科學為基礎，以人為主宰，系統科學為核心，綜合利用計算機通訊技術來完成任務的方法手段。

辦公自動化中辦公人員與辦公設備和信息資源之間有著緊密的關聯，辦公人員通過辦公設備對信息資源進行分析處理利用，可以高效快速的完成工作任務，大大的縮短了辦公時間。

1.2辦公自動化的要素

辦公自動化由五大要素組成，其中包括：辦公人員、辦公制度、辦公工具、辦公信息和辦公活動。辦公活動是以信息處理為主的一N行為，其活動過程是將目標信息輸入計算機，通過計算機的轉換輸出結果，將輸出的結果修正再輸入的一個過程。

辦公人員是辦公自動化的第一要素，需要了解辦公設備的使用方法和功能。辦公人員在辦公過程中，需嚴格按照辦公制度執行，通過運用計算機通訊技術對辦公信息進行處理。

二、辦公自動化的主要功能

通常辦公活動中常用的信息有數據信息、文字信息、聲音信息、影像信息及圖表信息等。而辦公室自動化的系統主要功能則包括：對于文字表格的處理、對于圖像圖形的處理、對于語音視頻文件的處理、對于電子郵件的收發及處理、對于資料的存儲處理以及進行網絡會議對于會議內容的記錄和處理等。

數據處理是辦公室的核心任務，而計算機數據庫的管理系統，可以準確的對數據進行修改及整理，減少數據的冗余。文字表格的處理可以運用office軟件進行排版設計，使其信息傳達更加直觀。圖形圖像的處理可以運用photoshop等軟件進行編輯、美化、修改等。

同時，計算機還可存儲大量的語音視頻文件，為會議提供更加豐富直觀的素材。隨著經濟全球化的發展，學習工作生活中經常有出差的現象，而針對一些重要的事宜，同樣可以采用計算機技術進行遠程會議。

三、計算機技術給辦公自動化帶來的效益

辦公人員可以通過計算機技術以及科學的管理模式提高工作效率和工作質量。借助計算機的快速處理能力查閱資料、對表單數據進行統計。運用計算機技術可以快速在短時間內獲取大量有價值的信息，大大提高了工作效率。同時計算機處理的信息相比傳統統計信息更加準確可靠，降低了人工處理產生的錯誤，可以大幅提高決策的準確性和科學性，為決策提供全面可靠的數據依據。

同時，重要會議精神的傳達通過網絡會議的形式，和會議記錄，可傳有效的傳達給每一位工作人員，客服了空間的限制。計算機在辦公室自動化中的應用縮短了處理問題的時間，客服了時間空間的難題，加速了企業的發展，加快了社會的進步。

四、結論

計算機發明以來，世界發展發生了天翻地覆的變化，各行各業都從傳統的模式，走向信息化的時代，為了順應社會發展，辦公室自動化已經成為企業辦公模式的新標準，合理的運用計算機處理技術，可大大提高企業的辦公效率，使企業穩步向前，本文針對辦公自動化的特點要素進行分析，整理出了辦公自動化的主要功能，明確了解計算機自動化帶來的效益，希望可以推動辦公室自動化中計算機處理技術的應用。以此為參考，促進企業的辦公速度，加速企業的發展。

參 考 文 獻

[1]趙鎧楠，譚振江.淺談計算機網絡技術在辦公中的應用[J].智能城市，2016，06：285.

[2]萬梅芬.計算機網絡辦公自動化及安全策略探究[J].電子世界，2016，18：153-154.

[3]夏宇桃.對辦公室自動化網絡安全的幾點思考[J].電腦迷，2016，06：19.

計算機實用技術基礎范文第4篇

【關鍵詞】數學實驗 初中數學 信息技術 幾何畫板

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674—4810（2012）16—0130—02

一 導論

2011年教育部最新修訂版《全日制義務教育數學課程標準》在其基本理念部分明確提出，現代信息技術已對數學教育方式產生重大的影響，初中數學課程設計應將其作為強有力的工具并充分運用。數學實驗作為基于計算機和軟件技術發展起來的新的教學手段，正是信息技術輔助數學教學的理想工具。初中數學教學中，將一部分內容（如函數、幾何和概率統計等），組織成數學實驗課的形式，不僅可以提高學生實踐和參與數學活動的積極性，同時更是培養學生創新意識，提高自主探索能力的有效方式。

二 計算機輔助數學實驗：一種新的學習方式

自20世紀40年代計算機在數學邏輯的基礎上被創立起，之后整個計算機科學的歷史就是數學與之不斷融合、相互促進的歷史。數學是計算機科學的核心，而計算機技術又反過來推動數學的發展：計算圓周率、證明四色定理等不一而足，兩者聯系之緊密甚至超過了數學與自然科學。計算機科學的許多奠基性工作由數學家完成，如被稱作計算機科學之父的馮諾依曼（J. von Neumann）與圖靈（A. M. Turing）。在許多高等院校的建制中，數學與計算機科學隸屬于同一個院系。

生活在21世紀的人，對數學與信息科學之間的聯系有更為深刻的體會。中學生在學校學習基礎數學知識，同時學習信息科學，用Excel處理數據，用幾何畫板作三角形的全等變換，用Visual Basic編寫一元二次方程程序，兩門學科同時為對方服務。對于學生而言，從小學教育之后進入初中，在直觀的認識上數學與信息科學便是相伴而來。當他們升入高中、大學乃至工作以后，繼續使用數學的時候，大多的情況是用Office軟件處理表格和繪制函數，用Mathematica推導微積分，用Matlab做矩陣運算，用R語言作統計應用，用有限元軟件進行工程數值模擬。新世紀中學生所面臨的事實是，數學與信息科學的融合是自始至終，并且再沒有彼此分割的可能。

因此，新時期的教育者必將不能滿足于簡單地將一些多媒體技術引入教室，而必須從更深層次發掘數學與信息技術的內在聯系，一方面，為了讓學生能對將來的應用技術有更充分的準備；另一方面，借助于計算機工具，為學生提供動手實踐、增進學習數學興趣的平臺。正如新課程標準中所指出的：“有效的數學學習活動不能單純地依賴模仿與記憶。”學生學習數學的內容是現實而有意義的，絕不是空泛的。學習初中數學時，學生應當能從生活中得到抽象或從知識經驗中找到基礎。否則，認知過程便會有一個階梯缺失，造成難以逾越的障礙。此時，幫助學生進行自主探索、獲取更廣泛的數學活動經驗的角色便應由教師來完成。數學實驗正是教師提供給學生發揮主體精神、做數學學習主人翁的理想舞臺。數學是思維的藝術，計算機為之提供了動手的可能。傳統的教師板書學生抄筆記的教學方式變革為教師提出問題學生在數學實驗中解決問題，由此數學經驗也得到了豐富。

數學實驗在許多大學中都已是十分成熟的課程，將其引入初中教學尚是全新的嘗試。通過精心的課程安排，完全可以不必借助于超出中學教學范疇的大型計算軟件而從計算機核心的數值處理和圖形能力出發，便能設計出高質量的數學實驗課，正如計算機的使用淡化了花哨的計算技巧而使本質和樸素的數學思想得到彰顯一樣。

三 計算機輔助實驗：獲取數學經驗與認識數學本質——以概率實驗為例

數學概念的形成是高度抽象的結果，這就意味著數學概念并不一定能從現實的具體的存在中得到經驗；即或存在于生活經驗，也常常不是直觀的，認識它們需要辨析和洞察。初中數學所涉及的是數學的基礎性概念，如何幫助學生從本質上理解其定義是教師所關心的問題。本文以概率為例介紹計算機輔助實驗對概念學習的幫助。

概率統計是數學的重要分支，在現代社會的各行各業都有廣泛的應用。企業需要概率統計人才對市場和消費者行為作調研分析，為經營決策提供建議；工廠需要概率統計監控產品質量，優化生產流程。雖然概率統計與生活息息相關，但卻不如四邊形等概念那樣易于從生活經驗中抽象出來。

課本對概率概念的引入是從重復投擲硬幣與骰子這兩個學生可以直接接觸的事物入手的，先介紹什么是隨機事件，繼而用大量重復實驗中事件A的頻率在某個常數p附近，來定義事件A的概率為p。不難發現，這個定義本身就是實驗性的。硬幣投擲是數學史上最廣為人知的實驗之一，操作簡單而意義卻深刻。除了在課堂上組織學生分組投擲硬幣并記錄結果之外，此次實驗與探究課還可以設計為上機實驗。

實驗1：創建一個N個步長的循環，每一步利用計算機生成一個0～1之間的隨機數x，當得到的x滿足0

數變量Q加1。循環結束，計算投擲結果正面頻率 與反面

頻率 。令N分別等于5，10，20，50，100，1000，10000，

重復實驗，記錄每次的頻率。

問題1：請預測，當N增大時，得到的頻率有何種趨勢？用實驗結果檢驗此預測。

計算機實用技術基礎范文第5篇

【關鍵詞】： 圖像處理質量檢測應用

中圖分類號：TP751 文獻標識碼：A 文章編號：

【正文】：

前言：

數字圖像處理在20世紀60年代前后形成的一門學科。早期階段,圖像處理是為了提高圖像的質量,把人作為對象，使人的視覺效果有所改善。通常用的方法大多是圖像增強、圖像分割、邊緣提取、形態學分析、圖像壓縮編碼等。從20世紀80年代以后,計算機圖像處理技術到了紡織測試階段,從半成品到成品的檢驗,從機織物、針織物到非織造布的檢驗,還有模擬控制產品質量,都能借助圖像處理技術來實現。從全世界看來,圖像處理起初運用于紡織工業來分析地毯的磨損狀況,此后在紡織材料的測試領域中的運用范圍越來越廣。一般的紡織測試措施大多利用手感及目測法,受人為影響比較大,準確率低。但應用圖像處理技術能減少主觀因素干擾,客觀評價紡織品的外觀及內在質量,是增大勞動生產率、確保產品質量的重要措施。所以,研究計算機圖像處理在紡織測試階段中的運用有十分關鍵的意義。

一 計算機圖像處理在紡織上的應用

從世界全局看來,計算機圖像處理技術在紡織材料測試領域中的應用范圍越來越寬，不管是對纖維、紗線或者織物的檢測,全是為了符合消費者對產品質量的需求。與此同時,因為現代紡織技術的高速發展和進步,使紡織生產企業都對紡織加工期間的中間產品—紗線的質量提出了更高的標準,紗線質量已經是紡織企業生產的核心課題。所以,應用計算機圖像處理技術對紗線外觀質量展開客觀、精準的檢測是非常有必要的。

二 圖像處理在紗線外觀質量檢測上的新發展

紗線的外觀質量是紗線質量的主要指標。對于紡織行業來說,紗條的粗細均勻度測試是控制及提高紡織品質量的主要內容之一。紗線的細度均勻度,不但在一定程度上決定紡織品的外觀和內在質量,況且還對紡織生產期間的穩定造成很大的影響。所以,準確評定紗線的細度均勻度是業界研究的一個主要課題,并具有很大的經濟效益。

1 傳統的紗線外觀質量檢測方法

當前傳統的測量紗線不勻率的措施,一般應用目光檢測法及烏斯特均勻度儀法。

①目光檢驗法

目光檢驗法換句話說是用一搖黑板機把被測紗線均勻地繞在一塊180mm×250mm×2mm的黑板上,紗線的纏繞方向和黑板長度方向平行,檢測者用黑板及標準樣本展開對比,依規定指標對條干均勻度品級展開評定。此種方法可以非常系統地表現紗線條干的優劣,然而此法受人為因素干擾,有隨意性,欠缺客觀性,重復性差等劣勢。

②電容式條干均勻度儀檢驗法

電容式條干均勻度儀是經由測試紗線橫截面積的纖維根數,進而測定紗線的直徑。儀器的測試部分是平行金屬平板構成的電容器,它利用電容轉換機理,在不同體積的試樣以特定的速度到達電容器后,極板的電容量將出現變化,這樣能獲得棉紗線密度的不勻率。此法不但克服了目光檢驗法由于受人為因素而干擾結果準確性這一缺點,然而這種方法受環境影響比較嚴重,同一紗線所處環境的溫濕度不一樣會引起檢測結果的差異變大;除此之外,運用電容式條干儀測得的紗線質量不勻率和織物表面質量的相關性不足,不能準確地預測布面質量。

2 利用圖像處理技術對紗線均勻度的檢測

當前,由于計算機技術在紡織測試領域運用的深入,應用圖像處理技術對紗線外觀質量展開檢測是當前的研究熱點也是發展趨勢。應用圖像處理技術對紗線條干均勻度展開檢測不但能客觀準確地評定紗線的等級,在檢測期間還不受環境的干擾。另外，應用圖像處理的方法還能正確地模擬出紗線最后成布面的狀況。下面描述當前應用圖像處理技術對紗線外觀質量展開測試的最新方法。

①利用圖像式紗線條干儀測試紗線均勻度

應用圖像處理技術研制出的圖像式紗線條干儀能克服一般的烏斯特均勻度儀所帶的一些嚴重缺點,發展前景是非寬廣。其測試機理是測試紗線不勻率的烏斯特儀III由以前應用電容式傳感測試,改為應用光電式方法展開紗線不勻率測試。該儀器可以測定紗線結構性數據,每次掃描紗線達到2 mm精度。并且用三維計算機模擬系統能夠模擬機織和針織物,如此一來能防止織造小樣因品質不良而出現的時間浪費及成本代價。

②利用圖像形態法測試紗線均勻度

圖像形態法是說把收集到的紗線黑板圖像通過圖像預處理、圖像二值化、自相關法、數學形態學的處理,獲得一幅能夠評級的圖像。應用該方法對紗線均勻度展開測試能夠對紗線的外觀質量展開客觀評定。具體實施方案是對掃描的紗線黑板圖像文件展開解碼,然后對解碼后的圖像再預處理,在這預處理主要有紗線斷裂處需進行彌補,充填紗線內部的空隙,切除那些會導致疵點誤判的毛羽和去除孤立點;之后應用自有關法來計算紗條的平均直徑,參考得到的平均直徑能夠確定下面進行的腐蝕以及膨脹的結構元;最后應用數學形態學中的腐蝕及膨脹處理,使紗線黑板圖像只剩下了疵點和正常紗線,這些疵點主要是粗節和棉結,如此一來就能根據留下的疵點進行評級。

③利用圖像紋理分析測試紗線均勻度

圖像紋理分析測試紗線均勻度通常是應用圖像處理及模式識別技術對黑板圖像的均勻度展開自動分析判別,使黑板的分級能自動執行。第一步把黑板圖像由CCD攝入,其分辨率通常為512×512,如果直接提取其的特征的話,其運算會是非常巨大的,所以在不干擾圖像質量的條件下,一定對圖像進行數據壓縮。然后再進行灰度變換,特征提取。在這圖像的灰度值和紋理是緊密相關的,當其中的灰度變化偏大時,其區域特征是紋理。我們利用灰度共生矩陣對圖像的紋理特征進行分析。從分析出來的黑板圖像上能得到出,周期不均勻圖有斜線和波紋狀況,正常圖僅在紗線的纏繞方向有間隙條紋,況且兩者的圖像粗糙度也不一樣,兩者的特征值也有很大差別,所以能用特征來區分周期不均勻圖以及正常圖,還能對正常圖展開判級。

④利用計算機視覺技術測試紗線均勻度

計算機視覺分析系統是指將光學以及計算機圖像處理技術相結合,利用小波分析、傅立葉分析等應用數學的知識,對掃描儀、CCD攝像儀等當時收集到的紗線圖像展開圖像處理,獲得直觀的紗線細度不勻。其詳細的流程是先對紗線圖像采集,然后通過A/D轉換器變為數字量,輸入計算機中去,對圖像行使圖像平滑、圖像分割等預處理,獲得一幅清晰的圖像,再對圖像進行特征提取及識別,最后構建標準樣照圖像數據庫及標準樣照的圖像分析數據庫,還有被測黑板的圖像和數據分析數據庫,進行評級。

美國勞森公司的EIB光電式紗線外觀檢測分析儀是應用計算機視覺技術對紗線展開均勻度檢測的。這種最新的儀器裝配有一個數字計算機控制的攝像機用來記錄紗線外觀輪廓,最小015 mm的疵點也可以被檢測到,該軟件用紗線外觀信息出現的圖像和統計數據,來衡量紗線疵點對織物外觀的干擾,能自動給紗線定級,然而其測試不受相對濕度、溫度、顏色及纖維介電系數等因素的干擾,和傳統黑板評級比較,除去了了人為因素的誤差,還能應用計算機模擬技術來評估織物外觀,有利于優化紗線的最終用途,所以該儀器毫無疑問具有一定的實用價值。

【結語】：由于計算機越來越低的成本和性能的逐漸提高，以及計算機圖像處理技術具有快速、準確、高可靠性及穩定性等優點，圖像處理技術在紡織行業的發展前景會十分廣闊。我們能夠推測，不久由于計算機檢測技術日益成熟和進步，它將越來越廣泛地運用于自動化檢測的過程，因為市場的需要，圖像處理在工業中廣泛應用的局面將會出現。

【參考文獻】：［1］陳勇，溫演慶，朱譜新．計算機圖像處理技術應用于紡織檢測［J］．紡織科技進展，2006，（6）：7－10．