采集重构教案

采集重构教案（精选3篇）

1.采集重构教案 篇一

巡视、指导，参与小组活动，引导学生发现问题，找出解决的办法。

提示一个完整的昆虫标本还要有标签。

引导归纳总结制作昆虫标本的步骤（针插、展 翅、干燥、保存等）。

小结

引导学生谈谈通过本节课的学习，有哪些收获、体会以及还有那些问题。

布置课后实践

出示精美的人造琥珀小饰物。

引导：

小昆虫标本，制作起来并不难，希望同学们课 下查阅资料，自己动手试着做一做，祝你成功。

畅所欲言。

观看、比较自己和同学的昆虫标本。

小组讨论，汇总情况，分工，确定每个人的发言内容。

代表发言，谈制定采集计划的过程和内容。

推荐代表分别讲解毒瓶、捕虫网的`制作与使用。演示三角纸包的折叠方法。

讨论发言，各组把好的经验介绍给大家，问题也提出来，让大家注意。

各组 代表汇报交流采集情况。

动脑思考，联想昆虫的体色、体形、习性等，得出结论，与周围的环境相适应。

认真看自制标本，查找问题：分析翅损坏的原因；

纠正针插的错误；

改进展翅的方法，对标本进行整理。

设计好标签贴在自己制作的标本上。

讨论交流，发表见解。

积极举手，主动发言。

联系生活实际，容易激发学生学习的兴趣和情感。

从展示学生自己的作品引入，容易引起兴趣，激发学习热情。有些标本虽然做得不太美观，不太完整，但这是学生自己独立学习、实践完成的作品。

提出一系列问题，引导学生回答，将教学内容溶入问题里，使学生在思考回答问题的过程中，加深对所学知识的理解。

要求写出文字计划。

培养学生的团队协作精神。

引导回答出：捕虫网的大小、长度要合适；取出昆虫的方法要得当；制作三角纸包的用纸要吸水、半透明；纸包中适合放鳞翅类昆虫。

注意提示和补充，使问题回答得完整、全面。

发展学生的开放性思维。

培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。

展翅部分可能问题多些，应注意指导。

活动后要及时给予鼓励性评价。

检查学生对知识的理解程度。

提示：

并不是所有的昆虫都需要展翅。

答案可能有争议，要让学生各自说出自己的理由，适时引导。

有益昆虫和有害昆虫应该区 别对待。

给学生自主发挥的空间，提高他们概括归纳的能力。

对新的实践活动兴致很高，通过本活动能增加学生对生物科学的兴趣。

2.采集重构教案 篇二

旋耕机弯刀具有复杂的曲面形状,运用描点法或参数法均需要建立弯刀各部分精确曲线方程,建模难度较大且精确性不高。曲面反求技术可以实现旋耕机弯刀三维表面数字化测量及其实体模型重构[1,2]。本文以T系列Ⅰ型旋耕弯刀作为曲面样品研究测量过程中的数据采集、预处理和曲面重构方法。

1 数据采集方法

本文旋耕机弯刀点云数据采集采用非接触式激光三角法,所用仪器是瑞典Leica公司生产的手持式激光跟踪扫描仪T-scan,如图1所示。

旋耕机弯刀数据采集之前,首先要选择样品固定点。由于所固定的部分在数据采集的过程中会形成“漏洞”,因此固定部分的选择应为部件的非关键部位或几何形状规则部位,以便于“漏洞”在反求的三维模型上得到修补。而刀柄部位几何形状比较规则,依据测量尺寸可以直接绘出,易于反求模型的修补,因此选择刀柄作为固定部分。旋耕机弯刀固定好以后,用激光球把激光跟踪扫描仪所发射的激光束引到便捷式手持扫描仪的窗口棱镜上,然后手持便携式扫描仪对旋耕机弯刀进行扫描。在扫描的过程中,观察显示屏上的点云数据外形,如果说扫描的点云数据出现“漏洞”,通过改变便捷式手持扫描仪的扫描方向和距离重新扫描,直到点云数据外形没有“漏洞”。T系列Ⅰ型旋耕弯刀样品及扫描结果如图2和图3所示。

2 数据预处理

由于系统误差和随机误差的存在,测量数据中难免存在误差较大的数据点,也会出现测量遗漏和数据重复现象。对于误差明显偏大的数据需要将其剔除,以免影响造型精度。另一方面,非接触式激光扫描仪采集的点云非常密集,但并不是所有的数据点都能用于曲面重构。过多的数据点会导致计算机运行、存储和操作的低效率,生成曲面模型需要消耗更多的时间,并且过于密集的点云会影响重构曲面的光顺性。因此,在不影响曲面重构的情况下,对该点云数据进行精简[1,2,3]。

2.1 点云数据降噪

由于受测量设备精度、扫描速度、操作者的经验和被测零件表面质量等诸多因素的影响,会产生测量误差数据点,这些点将影响重构曲面的质量。对于旋耕机弯刀的复杂曲面,为了使过滤后的点云保持原貌,采用人机互换和弦高差方法相结合来判别和删除噪声点。即首先通过人为肉眼判断一些明显的异常点和散乱点,并直接删除,然后采用弦高差方法连接检查点前后两点,计算检查点到连线的距离,若该距离大于允许值,则视为噪点并删除。

2.2 点云数据精简

对于高密集度点云数据,由于存在大量的冗余数据,如此庞大的测量点集,将会严重影响曲面重建的效率,因而有必要在满足一定的条件下,对测量数据进行精简,减少数据的处理量。点云数据精简常用方法有统一抽样精简法、空间抽样精简法和弦高差数据精简法。弦高差数据精简法是从形状的角度去考虑,在形状变化较大的区域保留更多的点,而在形状变化小的平坦区域内保留了更少的点,从而使得反求模型特征更加明显。基于旋耕机弯刀点云数据的几何特征,本文采用弦高差数据精简法进行点云数据精简。

2.3 点云数据三角网格化

由于旋耕机弯刀点云数据散乱,要在三维空间分辨出点云的立体特征比较困难,借助三角网格模型可以增加点云的立体感。其原理是根据扫描所得的离散点云数据,对散乱数据三角剖分,要在每个三角形上作双3次分片插值,然后将所有三角分片拼接成一张G1连续的三角网格曲面。建立的旋耕机弯刀点云数据三角网格如图4所示。

2.4 特征曲线提取

从反求技术的角度上来看,特征曲线是曲面重构的“骨架”,特征曲线外形构建的好坏,直接影响曲面模型的重构。根据旋耕机弯刀曲面形状复杂、特征曲线规则不统一,针对不同部位的特征曲线,应该采用不同的提取方法。

针对刀刃线、刀刃宽度线、正切面高度线等特征曲线,采用等曲率分割法。根据三角网格面的曲率变化,对点云网格进行等曲率,在面上生成分割曲线,然后依据该曲线,使用云点交线在曲率分割线上选取一系列的云点生成相应的特征曲线。

刀背特征曲线的提取。由于在点云数据采集时,未对刀背进行扫描,用网格边界线生成刀背轮廓线,又因数据采集时的不均匀,该轮廓线上容易出现小锯齿状,因此该轮廓线不易直接做刀背线。依据该轮廓线,再用云点交线连接该轮廓线上的点云生成刀背线。通过平滑处理,即可获得满足要求的特征曲线。

利用平面交线来获得表示旋耕机弯刀曲面厚度特征的截面曲线。通过对该截面曲线的平滑、剪切、延长、合并、断开和删加点等操作,最终得到能反映出旋耕机弯刀截面特征的特征曲线。提取的旋耕机弯刀整体特征曲线如图5所示。

3 曲面重构

创建曲面的方法很多,曲面造型有混合、蒙皮、填充、扫掠等几种主要的曲面构造方法[4,5]。由于旋耕机弯刀是由不同的曲面构成,每一曲面都有其特性和生成方式。因此,在旋耕机弯刀曲面重构过程中,单纯的使用某种曲面重构方法无法完成整个曲面的重构。根据旋耕机弯刀不同曲面的外形几何特征,选取相应的特征曲线,采取不同的曲面重构方法,这样得到整体曲面才能很好地反映出旋耕机弯刀实体的外型几何特征。最终得到的旋耕机弯刀重构曲面如图6所示。

4 三维模型的建立

三维实体最能直观地反映旋耕机弯刀的特征信息,因此通过缝合各个重构曲面生成一个封闭曲面。由该封闭曲面生成旋耕机弯刀的反求三维实体模型如图7所示[6,7]。

由图7可知,通过反求封闭曲面直接生成的实体三维模型并不完整,因为在旋耕机弯刀点云数据采集过程中, 刀柄因固定缘故而没有被采集到点云数据。因此,需要根据旋耕机弯刀实体的直接测量数据,依据刀柄的特征线进行修补,修补结果如图8所示。

摘要：针对旋耕机弯刀曲面复杂、建模困难的问题,提出了基于样品的逆向反求建模方法。运用非接触式激光三角法采集了T系列Ⅰ型旋耕弯刀原始数据,通过点云数据降噪、精简和网格化进行数据处理。针对不同位置,采用不同方法提取了特征曲线,并进行曲面重构,通过缝合各个重构曲面和刀柄修补最终完成了旋耕机弯刀三维实体模型的建立。

关键词：旋耕机,弯刀,逆向反求,曲面重构

参考文献

[1]Basilio Ramos Barbero,Elena Santos Ureta.Comparativestudy of different digitization techniques and their accuracy[J].Computer-Aided Design,2011,43(2):188-206.

[2]Basilio Ramos Barbero.The recovery of design intent in re-verse engineering problems[J].Computers&Industrial En-gineering,2009,56(4):1265-1275.

[3]Eyup Bagci.Reverse engineering applications for recovery ofbroken or worn parts and re-manufacturing:Three casestudies[J].Advances in Engineering Software,2009,40(6):407-418.

[4]Hongwei Lin,Wei Chen,Hujun Bao.Adaptive patch-basedmesh fitting for reverse engineering[J].Computer-AidedDesign,2007,39(12):1134-1142.

[5]吴娜,佟金,陈东辉,等.基于逆向工程技术的蜣螂外形数据采集与处理[J].农业机械学报,2006(5):117-121.

[6]苏刚,史建新,葛炬.基于逆向工程的方捆机打结器空间角度测量[J].农业机械学报,2008(6):81-83.

3.采集重构教案 篇三

第2节 视频信息的采集与加工 课 题：数字化视频的采集与简单加工 课 型：新授课

课 时：2课时（第一课时在教室里上，第二课时在电脑室操作。注：因本校电脑性能低下，暂不安排学生实践。）

【教材内容分析】

本节内容是《视频信息的采集与加工》，要求学生能够根据任务需求进行简单的视频编辑、合成，并在此过程对视频加工的流程、方法、文件的存储格式及其特点有基本的了解，并能对其他的视频编辑任务建立积极的迁移。

【教学对象分析】

1、部分同学有使用数码相机或手机拍短片的经历，但大部分同学不知道怎么进行编辑合成，并对此很感兴趣。

2、对图片、音频信息的加工有较深入的了解和学习。教学目标：

1． 知识与技能目标：

（1）了解视频采集应该具备的基本条件（2）了解视频信息的采集方法

（3）能够选择恰当的工具加工视频、表达信息（4）了解常用视频文件的格式 2． 过程与方法目标：

1、掌握会声会影的基本使用

2、掌握编辑视频的技术

3、掌握合成视频的技术

4、会发布视频

3． 情感态度与价值观目标：（1）通过完成视频采集加工的学习活动，激发学生的创作欲望和创新精神。（2）通过对自己或他人作品的评价，培养学生的欣赏与审美能力。（3）尊重知识产权，合法利用多媒体资源 4.教学重难点 【重点】

1、掌握会声会影的基本使用

2、掌握视频信息加工的流程和各个环节的技术实现。【难点】

1、提取视频

2、时间轴模式的合成 5．.教学要点 6．教学组织 主题式教学任务 7．教学过程简述 【教学过程】

导入问题→提出任务→简单视频的采集→简单的视频合成→体验，完成简单的任务→优化剪辑、合成→完成任务→小结

一、引入 教师活动

播放一段“步步高音乐手机广告”里面的视频片段，视频没有声音

二、请2位同学进行模仿配音 引出问题：

配音完成后，播放的过程，图像和声音文件是分别由两台电脑同时进行播放的，信息没有整合到一起。涉及到后面学习的知识：

（1）视频文件中，如何只保留图像而去除声音？（2）如何把采集的声音与图像文件整合在一起？

一、视频信息的采集

所谓视频，是由连续画面组成的动态场景，这些画面是通过实际拍摄得到的，如电影和电视。它们是现场的真实记录，有着强烈的现实性和亲切感。

视频是利用人的视觉暂留现象而实现的动态画面。

二、视频的采集方式有：

1、在已有的数字化视频资源中寻找或者截取

2、通过视频采集卡采集传统模拟摄像机拍摄出来的视频信号，进行模拟/数字信号的转换，最后完成数字化信息的采集工作。

3、用数码摄像机直接拍摄而获得数字化的视频文件，并传送到计算机中进行进一步的加工。

三、视频信息的加工

1、数字化视频加工工具的比较：

Media Player、超级解霸、绘声绘影、Premiere等。

2、视频信息的简单加工

3、用事例演示说明视频加工的一般过程

4、视频信息的简单合成

将视频、图像、和声音等素材整合在一起，生成丰富多彩的视频文件。那么，视频合成过程步骤为：导入素材—增加字幕—修改和调整—保存

四、作业:把本节课练习作品上传到作业文件夹。

五、小结 课后反思

本节课是学习视频信息的采集与加工。