第六章 课程设计综合实例
阀体及夹具课程设计
阀体及夹具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解阀体及夹具的基本结构、工作原理和功能。
2. 学生能够掌握阀体及夹具的安装、调试和维修方法。
3. 学生能够了解阀体及夹具在工程领域中的应用和重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确选择和安装阀体及夹具。
2. 学生能够运用相关工具和设备进行阀体及夹具的调试和维修。
3. 学生能够分析阀体及夹具在实际工程中的问题，并提出合理的解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对阀体及夹具工程技术的兴趣，激发学习热情。
2. 培养学生严谨、细致的工作态度，增强团队协作意识。
3. 提高学生对我国阀门制造业的认识，增强民族自豪感。
课程性质：本课程为专业技术课程，以实践操作为主，理论讲解为辅。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，动手能力强，对新技术和新工艺感兴趣。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调操作技能的培养，关注学生在实际工程中的应用能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握阀体及夹具的相关知识和技能，为今后从事相关工作奠定基础。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
1. 阀体及夹具概述：介绍阀体及夹具的定义、分类、应用领域和发展趋势。
- 教材章节：第一章 阀门概述，第三节 阀体及夹具2. 阀体结构及工作原理：讲解阀体的结构、各部件功能及工作原理。
- 教材章节：第二章 阀体结构，第一节 阀体结构及工作原理3. 夹具的类型及选用：分析夹具的分类、性能、选用原则及注意事项。
- 教材章节：第三章 夹具，第一节 夹具的类型及选用4. 阀体及夹具的安装与调试：介绍阀体及夹具的安装方法、步骤和调试技巧。
- 教材章节：第四章 阀体及夹具的安装与调试5. 阀体及夹具的维修与保养：讲解阀体及夹具的常见故障、维修方法、保养措施及注意事项。
- 教材章节：第五章 阀体及夹具的维修与保养6. 阀体及夹具在工程中的应用案例：分析阀体及夹具在实际工程中的应用实例，提高学生的实际操作能力。
计算机图形学课程设计
计算机图形学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握计算机图形学的基本概念、基本原理和基本算法，如二维图形的表示、变换、裁剪和三维图形的建模、光照模型等。
2. 使学生了解计算机图形学在实际应用中的发展现状和前景，如虚拟现实、计算机辅助设计等。
3. 帮助学生建立计算机图形学与相关学科（如数学、物理、艺术等）的联系，提高跨学科素养。
技能目标：1. 培养学生运用计算机图形学知识解决实际问题的能力，如使用相关软件进行二维绘图、三维建模等。
2. 提高学生的编程能力，使其能够使用至少一种计算机图形学编程库（如OpenGL、DirectX等）实现基本图形绘制和动画效果。
3. 培养学生的团队协作能力和沟通表达能力，通过小组项目实践，共同完成具有一定难度的计算机图形学任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对计算机图形学的兴趣，培养其主动探究、创新实践的精神。
2. 培养学生具有良好的审美观，能够从美学的角度评价和优化计算机生成的图形。
3. 强化学生的版权意识，尊重他人知识产权，遵循学术道德，树立正确的价值观。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习，期望学生能够掌握计算机图形学的基础知识，提高实际操作技能，培养良好的情感态度价值观。
二、教学内容1. 计算机图形学基本概念与历史：介绍计算机图形学的定义、发展历程、应用领域及发展趋势。
- 教材章节：第一章 计算机图形学概述- 内容安排：1课时2. 二维图形的表示与处理：讲解二维图形的数学表示、几何变换、裁剪算法等。
- 教材章节：第二章 二维图形处理- 内容安排：4课时3. 三维图形的建模与渲染：介绍三维图形的建模方法、光照模型、纹理映射等。
- 教材章节：第三章 三维图形处理- 内容安排：5课时4. 计算机动画与视觉效果：探讨计算机动画原理、关键帧动画、粒子系统等视觉效果技术。
- 教材章节：第四章 计算机动画与视觉效果- 内容安排：4课时5. 计算机图形学编程实践：学习计算机图形学编程库（如OpenGL、DirectX 等）的基本使用，完成二维和三维图形绘制实例。
冰淇淋加工工艺课程设计
冰淇淋加工工艺课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握冰淇淋的基本组成成分和加工工艺流程；2. 学生能了解并描述不同类型冰淇淋的特点及其制作方法；3. 学生掌握食品安全和卫生标准在冰淇淋加工过程中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识独立完成基础冰淇淋的制作；2. 学生能够运用创新思维，设计并制作出独特口味的冰淇淋；3. 学生能够通过实际操作，提高团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对食品工艺的兴趣，提高对食品制作及食品科学的认识；2. 学生树立食品安全意识，关注食品卫生和质量，养成良好的饮食习惯；3. 学生通过团队协作，培养沟通能力和集体荣誉感，增强合作精神。
课程性质：本课程为实践性较强的应用课程，结合理论教学和实际操作，旨在提高学生对冰淇淋加工工艺的了解和实际操作能力。
学生特点：学生处于对食品工艺感兴趣的阶段，喜欢动手实践，对新事物充满好奇心。
教学要求：教师应注重理论联系实际，采用启发式教学，激发学生兴趣，注重培养学生在实际操作中发现问题、解决问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，提高学生的综合素养。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 冰淇淋基本知识：介绍冰淇淋的起源、分类、基本组成成分及其作用，使学生了解冰淇淋的基本概念。
- 教材章节：第一章 冰淇淋概述2. 冰淇淋加工工艺：详细讲解冰淇淋的加工工艺流程，包括原料处理、混合搅拌、成熟、凝冻、硬化、包装等环节。
- 教材章节：第二章至第五章，包括冰淇淋原料、加工设备、加工工艺及质量控制3. 创新实践：指导学生运用所学知识，设计并制作独特口味的冰淇淋，提高学生的创新能力和实际操作能力。
- 教材章节：第六章 创新冰淇淋制作实例教学进度安排：第一周：冰淇淋概述、基本知识学习第二周：冰淇淋原料、加工设备学习第三周：冰淇淋加工工艺学习第四周：冰淇淋质量控制、卫生标准学习第五周：创新实践，分组设计并制作独特口味的冰淇淋教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节和实际操作，使学生在掌握基本知识的同时，提高实际操作能力。
proe课程设计
proe课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握ProE软件的基本操作和界面布局，理解各功能模块的作用。
2. 使学生能够运用ProE进行二维图形绘制，并掌握三维建模的基本方法。
3. 帮助学生掌握ProE的装配功能，能够对简单的机械零件进行组装和拆卸。
技能目标：1. 培养学生运用ProE软件解决实际问题的能力，如设计简单的机械零件和装配体。
2. 培养学生独立思考和解决问题的能力，能够根据需求选择合适的工具进行设计。
3. 提高学生的团队协作能力，能够在小组项目中共同完成设计任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工业设计和机械制造的兴趣，激发创新意识和创造力。
2. 培养学生认真负责的态度，注重细节，遵循工程规范，养成良好的工作习惯。
3. 增强学生的环保意识，关注可持续发展，将绿色设计理念融入作品中。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，以培养学生的实际操作能力和创新精神为核心。
学生特点：学生具备一定的计算机操作基础，对工业设计和机械制造有一定兴趣，但ProE软件操作能力较弱。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导学生主动参与，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
同时，关注学生的个体差异，提供有针对性的指导，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，为未来的职业生涯奠定基础。
二、教学内容1. ProE软件基础知识：介绍ProE软件的界面布局、基本操作和文件管理，使学生熟悉软件环境。
教材章节：第一章 ProE软件概述内容：软件安装与启动、界面布局、文件操作、基本设置。
2. 二维图形绘制：学习使用ProE进行二维图形的绘制，掌握基本绘图工具和编辑方法。
教材章节：第二章 二维图形绘制内容：基本绘图工具、编辑命令、尺寸标注、几何约束。
3. 三维建模：学习ProE三维建模的基本方法，包括基础特征、放置特征和高级特征。
教材章节：第三章 三维建模内容：拉伸、旋转、扫描、混合等基础特征；孔、倒角、圆角等放置特征；薄壳、阵列、镜像等高级特征。
航海模型课程设计
航海模型课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解航海模型的基本原理，掌握航海相关的科学知识，如浮力、风力、船体设计等。
2. 学生能够描述不同类型航海模型的特点和适用场景，了解航海模型的发展历程。
3. 学生能够解释航海模型中涉及到的物理、数学概念，如稳定性、速度、方向等。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计和制作简单的航海模型，培养动手操作和创新能力。
2. 学生能够运用航海模型进行实验和观察，收集和分析数据，提高问题解决能力。
3. 学生能够通过团队合作，共同完成航海模型的制作和测试，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对航海模型产生兴趣，培养探索精神和求知欲，增强学习动力。
2. 学生在航海模型的制作过程中，培养耐心、细致和精益求精的品质，提高自我要求。
3. 学生通过航海模型的学习，认识到科技与生活的紧密联系，增强环保意识和责任感。
4. 学生在团队合作中，学会尊重他人，培养集体荣誉感和团队精神。
课程性质：本课程为实践性、综合性课程，结合物理、数学等学科知识，培养学生的动手能力、创新能力和团队合作精神。
学生特点：本年级学生具有一定的物理、数学基础，好奇心强，喜欢动手操作，但部分学生可能缺乏耐心和协作意识。
教学要求：注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，充分调动学生的主观能动性。
通过课程学习，使学生达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 航海模型基本原理：介绍浮力、风力、船体设计等基础知识，涉及物理学科的浮力原理、流体力学等。
教材章节：第二章 航海模型的基本原理2. 航海模型类型及特点：讲解不同类型的航海模型及其适用场景，分析各种模型的优缺点。
教材章节：第三章 航海模型的类型与特点3. 航海模型制作：教授制作航海模型的基本步骤、工具和材料选择，指导学生动手制作。
教材章节：第四章 航海模型的制作4. 航海模型实验与测试：指导学生运用航海模型进行实验，观察并收集数据，分析结果。
6d课程设计
6d课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握第六章节的核心知识点，理解并能够运用相关概念、原理和方法解决实际问题。
具体分为以下三个维度：1.知识目标：学生能够准确地记忆和理解第六章节中的基本概念、原理和知识点，掌握相关的方法和技巧。
2.技能目标：学生能够将所学知识应用到实际问题中，通过案例分析、实验操作等方式，提高解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识到学习该章节内容的重要性，激发学习兴趣，培养积极的学习态度和团队合作精神。
二、教学内容根据课程目标，本章节的教学内容主要包括以下几个部分：1.教材章节：第六章节2.教学内容：包括基本概念、原理的讲解，相关实例的分析，以及实际问题的解决方法等。
具体内容见教材。
三、教学方法为了达到本章节的教学目标，将采用以下几种教学方法：1.讲授法：用于讲解基本概念、原理和方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，让学生理解和运用所学知识。
3.实验法：进行实验操作，让学生亲身体验并掌握相关技能。
4.小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作精神和口头表达能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：第六章节的教材。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，供学生深入阅读和拓展知识。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解和记忆知识点。
4.实验设备：准备实验所需的器材和设备，让学生能够进行实验操作。
5.在线资源：提供相关的在线课程、论坛等资源，方便学生进行自主学习和交流。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生在第六章节学习过程中的表现和成果，将采用以下几种评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估其对知识点的理解和掌握程度。
2.作业：布置与本章节相关的作业，要求学生独立完成，通过作业的完成质量评估其学习成果。
3.考试：进行章节考试，测试学生对知识的掌握程度和运用能力。
电大水利课程设计
电大水利课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解水利工程的定义、分类及其在我国经济社会发展中的重要性。
2. 学生能掌握水利工程的原理、设计流程和主要施工技术。
3. 学生能了解水利工程项目的投资估算、经济效益分析及环境影响评价。
技能目标：1. 学生能运用水利工程的基本原理分析解决实际问题，具备一定的水利工程设计能力。
2. 学生能够通过查阅资料、实地考察等方法，对水利工程案例进行深入分析，提高资料整合和问题分析能力。
3. 学生能够通过小组合作，完成水利工程项目的投资估算、经济效益分析和环境影响评价，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够树立正确的工程观念，认识到水利工程对国家经济、社会发展和生态环境的重要意义。
2. 学生能够关注水利工程领域的发展动态，培养热爱科学、追求创新的精神。
3. 学生能够增强社会责任感，关注水利工程与生态环境的和谐发展，提高环保意识。
课程性质：本课程为电大水利工程专业的专业核心课程，旨在帮助学生系统地掌握水利工程的基本知识、原理和设计方法，培养具备实际操作能力的高级应用型人才。
学生特点：学生具有一定的水利工程基础知识，具备初步的分析问题和解决问题的能力，但对实际工程项目的运作和管理相对陌生。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，突出实用性，强调培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够具备从事水利工程相关工作的基本能力。
二、教学内容1. 水利工程概述：介绍水利工程的概念、分类、作用及其在我国的发展历程。
教材章节：第一章 水利工程概述2. 水利工程原理：讲解水力学基础、水工结构设计原理、水资源规划与调度等。
教材章节：第二章 水利工程原理3. 水利工程设计：分析水利工程设计的基本流程、主要内容和设计方法。
教材章节：第三章 水利工程设计4. 水利工程施工技术：介绍水利工程施工的基本工艺、施工组织与管理。
教材章节：第四章 水利工程施工技术5. 水利工程项目投资估算与经济效益分析：讲解项目投资估算、经济效益分析的方法和实例。
机电控制系统课程设计
机电控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机电控制系统的基本组成、工作原理及功能；2. 学习并掌握常见传感器的工作原理、特性及应用；3. 掌握PLC编程及组态软件的基本操作，能够实现对机电控制系统的编程与调试；4. 了解机电控制系统中各部分的协同工作原理，提高系统故障分析与处理能力。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的机电控制系统方案；2. 学会使用传感器、PLC等设备进行机电控制系统的搭建与调试；3. 培养学生团队协作能力，提高沟通与交流技巧；4. 提高学生分析问题、解决问题的能力，培养创新思维。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机电控制技术及其应用的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的环保意识，认识到机电控制系统在节能环保方面的重要性；3. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度，树立正确的工程伦理观念；4. 培养学生的集体荣誉感，树立团队合作意识。
本课程针对高中年级学生，结合机电控制系统的知识特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的知识水平和实践能力。
课程目标明确，可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 机电控制系统概述：介绍机电控制系统的基本概念、组成、分类及发展趋势；参考教材章节：第一章2. 常见传感器及其应用：讲解温度、压力、流量、位置等传感器的原理、特性及应用；参考教材章节：第二章3. PLC编程与组态软件：学习PLC编程语言、编程技巧以及组态软件的基本操作；参考教材章节：第三章4. 机电控制系统设计与实践：分析系统设计方法、步骤，结合实际案例进行讲解；参考教材章节：第四章5. 机电控制系统调试与故障分析：介绍调试方法、技巧，分析常见故障及处理方法；参考教材章节：第五章6. 机电控制系统应用案例：分析典型应用案例，加深学生对机电控制系统的理解；参考教材章节：第六章教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节进行合理安排和进度规划。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
信号调理电路 A/D转换
驱动电路 图6-46 激光光斑图像采集系统组成框图
计 算 机
• 6.7.4设计实现 • ◆ MATLAB程序见M文件 • ◆ 运行结果如图6-48所示。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6.8 基于MATLAB的激光束合成
• 6.8.1设计目的 • 了解如何在提高总激光功率的情况下保证良好的光束质量 的方法； • 掌握基于MATLAB的激光束合成方面的基本原理和方法 。 • 6.8.2设计任务及要求 • 利用MATLAB编程实现在改变出射孔半径b、各孔之间距 离a、出射孔与接收屏间距d的情况下，依据斯特列尔比 来判断合束效果的好坏，分析所得数据，找到最优化参数 。 y • 6.8.3设计原理概述 b
6.6 基于MATLAB的相关识别
• • • • • 6.6.1设计目的 了解当今光学图像识别技术。 利用Matlab对光学图像识别相关器进行仿真。 6.6.2设计任务及要求 掌握Vander Lugt相关器和联合变换相关器模式识别基本 原理的基础上，利用MATLAB编程模拟实现光学图像相 关器对图像的识别。 • 6.6.3设计原理概述
• 6.4.4 设计实现 • ◆ MATLAB程序见M文件 • ◆ 运行结果如图6-26~6-32所示。
• • • • •
6.5 基于MATLAB的光学图像加密解密 技术的研究
6.5.1设计目的 了解当今互联网图像传输的安全问题； 掌握MATLAB的光学图像加密解密技术的基本原理和方法。 6.5.2设计任务及要求 借助MATLAB，利用常用的几种加密解密算法，如随机打乱 图像各层的行或列，像素点随机打乱，RGB矩阵进行转置、 水平翻转、垂直翻转变换等对光学图像进行加密解密仿真实 现。 • 6.5.3设计原理概述 • MATLAB里的imread函数可用于读取图片文件中的数据。 读进去的数据为一个三层的矩阵，矩阵的行或列表示图像每 一个像素点的位置。矩阵的第一层、第二层、第三层分别代 表红、绿、蓝三种像素（RGB色域）。对此，可设计以下几 种加密方法：①随机打乱各层的行或列。②随机打乱像素点 。③像素点RGB值的缩放。④RGB矩阵的转置、水平翻转 、垂直翻转。⑤图像的一维、二维数据重置。
• 6.9.4设计实现 • ◆ MATLAB程序见M文件 • ◆ 运行结果如图6-58所示。
6.10 基于MATLAB的人脸识别
• 6.10.1 设计目的 • 人脸识别技术(AFR)就是利用计算机技术，根据数据库的 人脸图像，分析提取出有效的识别信息，用来“辨认”身 份的技术。其研究始于六十年代末七十年代初，研究的领 域涉及图像处理、计算机视觉、模式识别、计算机智能等 领域，是伴随着现代化计算机技术、数据库技术发展起来 的综合交叉学科。 • 通过本设计的实现，熟悉基于MATLAB的人脸识别系统 的基本原理及实现方法。 • 6.10.2 设计任务及具体要求 • 构建基于肤色分割和模板验证的人脸检测试验系统，主要 包括肤色分割，特征筛选，模板匹配等过程，通过 MATLAB编程实现人脸检测，利用该系统对人脸图像数 据库的图像进行测试。
6.2 基于MATLAB的空间滤波仿真实现
• 6.2.1 设计目的 • 掌握空间滤波的基本原理，理解成像过程中“分频”与“ 合成”作用； • 掌握方向滤波、高通滤波、低通滤波等滤波技术； • 观察各种滤波器产生的滤波效果，加深对光学信息处理实 质的理解。 • 6.2.2 设计任务及要求 • 利用MATLAB软件分别实现高通滤波、低通滤波、带通滤 波和方向滤波的仿真。
• 6.2.3 设计原理概述
O P1 P2 L2 L f f f f He-Ne Laser L1 E C M
图6-14 空间滤波光路
• • • • • • • • • • • • • • • •
6.2.4 空间滤波的仿真设计实现 【例6-2-1】低通滤波仿真实验。 ◆ MATLAB程序见M文件 ◆ 运行结果如图6-16所示。 【例6-2-2】高通滤波仿真实验。 ◆ MATLAB程序见M文件 ◆ 运行结果如图6-17所示。 【例6-2-3】带通滤波仿真实验。 ◆ MATLAB程序见M文件 ◆ 运行结果如图6-18所示。 【例6-2-4】十字架（方向）滤波仿真实验。 ◆ MATLAB程序见M文件 ◆ 运行结果如图6-19所示。 【例6-2-5】对角方向滤波仿真实验。 ◆ MATLAB程序见M文件 ◆ 运行结果如图6-20所示。
6.3 基于MATLAB的高斯光束及传输特 性分析
• • • • • • 6.3.1 设计目的 掌握高斯光束的光强分布特点及传播过程中光强的变化； 熟悉高斯光束通过透镜的聚焦； 熟悉高斯光束的传输变换。 6.3.2 设计任务及要求 本设计旨在用MATLAB实现高斯光束光强分布和传播过 程中高斯光强的变化，高斯光束通过透镜的聚焦，高斯光束 传输变换的仿真。 • 6.3.3 设计原理概述 • 激光具有很好的单色性（时间相干性）、方向性（高度 的空间相干性）以及很高的相干光强（高亮度），为此得到 了极为广泛的应用。激光器产生的激光束，既不同于点光源 发出的球面波，又不同于平行光束的平面波。无论是方形镜 共焦腔还是圆形镜共焦腔，它们所激发的基模横波场都是一 样的，其横向振幅分布为高斯函数，又称之为基模高斯光束 ，或简称高斯光束。
• • • • • • • • • •
5.像素点随机打乱 【例6-5-5】随机打乱像素点对一张图像进行加密和解密。 ◆ MATLAB程序见M文件 ◆ 运行结果如图6-37所示。 6.像素点RGB值的缩放 【例6-5-6】对一张图的像素点RGB值进行缩放对图像进行加 密解密。 ◆ MATLAB程序见M文件 ◆ 运行结果如图6-38所示。 7.矩阵变换 【例6-5-7】将RGB矩阵进行转置、水平翻转、垂直翻转等变 换对图像进行加密解密。
光线 1
a
光线2 光线3
x
d
图6-49
激光合束实验系统
• 6.8.4设计实现 • ◆ MATLAB程序见M文件 • ◆ 运行结果如图6-50~6-54所示。
6.9 MATLAB在透镜像差计算中的应用
• 6.9.1设计目的 • 熟悉光学系统像差的概念、产生的原因和对光学系统成像质量 的影响； • 掌握各种几何像差的定义和基本理论； • 加深理解子午面内的光线光路计算。 • 6.9.2设计任务及要求 • 本设计利用MATLAB软件，运用光线光路计算方法，计算双胶 合透镜的球差。 • 6.9.3设计原理概述 • 透镜，作为光学系统中最普遍、最重要的元件之一，在光学领 域得到了广泛应用。双胶合透镜由两种不同折射率的正、负透 镜胶合而成。由于双胶合透镜有较高的横向分辨率和的轴向分 辨率，能够作为共焦3-D成像的一种较为理想光学元件，因此 双胶合透镜在光学系统设计中得到广泛的应用。 • 透镜的几何像差有球差、彗差、象散、场曲、畸变、轴向色差 和垂轴色差，其中前面五种是单色光的像差，复色光包含上述 七种像差。在计算双胶合透镜像差时，人们常用到的是光线光 路计算方法。
• 6.1.3 基本原理概述 • 基于 MATLAB图像处理的汽车牌照识别系统主要包括车 牌定位、车牌字符分割和车牌字符识别三个关键环节，其 识别流程图如图6-1所示。
原始图像 图像预处理 车牌定位
字符识别
字符数据
字符分割
• •
图6-1车牌识别流程框图
• 6.1.4 设计方案及验证 • 1.车牌图像预处理 • 对动态采集到的车牌图像进行滤波、边界增强等处理以 克服图像干扰。 • ◆ MATLAB程序见M文件 • ◆ 运行结果如图6-2~6-7所示。 • 2.车牌定位 • 计算边缘图像的投影面积，寻找峰谷点，大致确定车牌位 置，再计算此连通域内的宽高比，剔除不在域值范围内的连 通域，最后得到车牌字符区域。 • ◆ MATLAB程序见M文件 • ◆ 运行结果如图6-8、6-9所示。 • 3.车牌字符分割 • 利用投影检测的字符定位分割方法得到单个的字符。 • ◆ MATLAB程序见M文件 • ◆ 运行结果如图6-10、6-11所示。
第六章 课程设计综合实例
6.1 基于MATLAB的汽车牌照识别系统 的设计与实现
• 6.1.1 设计目的 • 车辆牌照识别系统(License Plate Recognition System ，简称LPRS)是建设智能交通系统不可或缺的部分。基于 MATLAB的汽车牌照识别系统是通过引入数字摄像技术和计 算机信息管理技术，采用先进的图像处理、模式识别和人工 智能技术，通过对图像的采集和处理，获得更多的信息，从 而通过智能识别车牌来达到更高的智能化管理程度。 • 6.1.2 设计任务及具体要求 • 车牌识别系统整个处理过程分为预处理、边缘提取、车牌 定位、字符分割、字符识别五大模块，用 MATLAB软件编程 来实现每一个部分处理过程，最后使得计算机可以自主识别 汽车牌照。
6.4 基于MATLAB的光纤定向耦合器的 耦合特性分析
• • • • • 6.4.1 设计目的 掌握光纤的原理、结构及特点。 掌握2×2的光纤定向耦合器的传光原理及特性。 6.4.2 设计任务及要求 利用MATLAB分别仿真实现2×2的光纤定向耦合器在失配相位 常数为0时的耦合情况；失配相位常数不为0时的耦合情况；失 配相位常数与耦合效率之间的关系曲线。 • 6.4.3 设计原理概述
( x, y)
相干光入射
L1
( ,)
L2
( x ', y ')
输入平面
f
f
频谱平面
f
f
输出平面
图6-42 4f光学成像系统
• 6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现 • 【例6-6-1】用Vander Lugt相关器识别下面图像中是否含 有数字2。 • ◆ MATLAB程序见M文件 • ◆ 运行结果如图6-44所示。 • 【例6-6-2】用联合变换相关器识别下面图像中是否含有数 字7。 • ◆ MATLAB程序见M文件 • ◆ 运行结果如图6-45所示。