教育技术学原理

第一篇：教育技术学原理

课程名称 : 教育技术学原理(The Principle of Educational Technology)1.教学目的和要求

教育技术学原理是本专业研究生的必修专业基础课程，教学目的是培养学生了解信息化时代教育技术的基本理论，掌握教育技术的基本方法和技能。通过理论研讨，小组协作学习，全班头脑风暴，基于项目的研究，教育信息化项目规划实践等学习方式，为研究生毕业后从事有关教育技术的教学、科研、管理和产品开发等工作奠定坚实的理论和技术基础。

2.基本教学内容

第一章 教育技术概述

§ 1.1 教育技术的基本概念

§ 1.2 教育技术的发展历史

§ 1.3 信息化教育的发展

第二章 教育技术的理论基础

§ 2.1 经验之塔

§ 2.2 学习科学与教育技术

§ 2.3 网络时代的传播理论

§ 2.4 媒体、技术、工具与 2.0 时代的教学理论

第三章 信息化教学设计

§ 3.1 信息化教学概述

§ 3.2 “英特尔未来教育”单元教学计划设计

§ 3.3 信息技术与课程整合 第四章 技术支持下的学习环境设计

§ 3.1 网络支持环境设计（主题网站、学习的平台网站、教学管理网站等）

§ 3.2 教师工具在教学环境设计中的应用

§ 3.3 学习工具在教学中的应用

第五章 教学资源的设计、开发、管理与评价

§ 4.1 课件、积件、学习对象与国际标准

§ 4.2 多媒体资源的设计、开发、应用与评价

§ 4.3 网络资源的收集、开发、共享与合理使用

§ 4.4 Web2.0 资源工具在教学中的应用

第六章 e-Learning 学习环境的设计、使用与管理

§ 5.1 e-Learning 学习环境发展概述

§ 5.2 Moodle 课程管理系统

§ 5.3 e-Learning 学习环境设计原则

§ 5.4 e-Learning 学习环境设计实践

第七章 教师教育技术能力发展

§ 6.1 全国中小学教师教育技术能力标准概述

§ 6.2 美国国家教育技术标准研究（教师版）

§ 6.3 同伴互助、教育叙事与教师专业化发展

§ 6.4 教育部-微软“携手助学”支教培训活动设计

第八章 教育技术研究

§ 7.1 教育技术研究的对象和范式

§ 7.2 学校教育技术研究常用方法

§ 7.3 e-Learning 学习社区研究的常用方法

§ 7.4 教育技术研究实践

第九章 教育技术项目规划

§ 8.1 教育技术项目规划的战略与规划

§ 8.2 教育技术项目的设计方法

§ 8.3 教育技术项目的组织与实施

§ 8.4 教育技术项目的评价

3.主要参考资料

[1] 《外国教育史》，戴本博，人民教育出版社 1989 年版。

[2] 《中国教育史》，孙培育，华东师大出版社 1992 年版。

[3] 《教育技术学基础》，加涅主编，张杰夫译，教育科学出版社 1992 年版。

[4] 《教育技术学导论》，伊俊华主编，高等教育出版社 1996 年版。

[5] 《信息化教育概论》，南国农主编，高等教育出版社 2004 年版。

[6] 《 Moodle 课程设计》，黎加厚主编，上海教育出版社，2007 年版。

[7]近两年的杂志：《电化教育研究》（兰州），《中国电化教育》（北京），《 Educational Technology 》（美国）

4.任课教师：黎加厚

5.总时数： 72 学时（4 学时 / 周 x18 周）6.考核方式：教育技术学研究作品集

教育技术学参考文献

基本读物：

[1]《外国教育史》，戴本博，人民教育出版社1989年版。[2]《中国教育史》，孙培育，华东师大出版社1992年版

拓展读物：

(一)教学设计理论及新发展.教学过程设计的理论与实践，李龙，《电化教育研究》1999年第4期.从信息时代的教育与培训看教学设计理论的新发展，何克抗.，《中国电化教育》1998年第10、11、12期.教学设计研究:百年回顾与前瞻，张华，《教育科学》2000年第4期.从系统论到关系论—— 论信息社会教学设计理论的新发展，李芒，《电化教育研究》2001年第2期.利用科学纲领引导教学设计的理论研究，杨开城，《中国电化教育》2003年第5期 6.从抛锚教学看情境学习观点对教学及教学设计的启示，陈青 乌美娜，《中国电化教育》 7.从教学设计到绩效技术，张祖忻,《中国电化教育》2000年第7期.多媒体教学设计,李克东 谢幼如, 9.第一代教学设计理论的局限,郑葳,《外国教育研究》1999年第2期

10.教学设计的威力——若干样例研究，林建祥，11.设计与教学设计，戈登?罗伦德著 高文 编译

12.教学设计的概念、对象和理论基础，林宪生，《电化教育研究》2000年第4期 13.社会转型与教学设计 ——宏观社会教育系统设计理论对我们的启示，黄伟

14.当代教育技术的研究内容与发展趋势，何克抗，<教育技术通讯>

（二）教学设计课程学习方法

1.简析美国印第安纳大学有关教学设计的课程，刘美凤，《中国电化教育》2001年第10期 2.基于计算机的“教学设计”任务驱动式学习方法，李翠白 李芒，《中国电化教育》2001年第12期

(三)教学设计应用模式及案例

1.远程多媒体学习软件教学设计模式初探，唐伟，《中国远程教育》2001.1 2.微格教学的教学设计模式，陈传锋 李翠白，《海南师范学院学报》2001年3月 3.信息技术环境下的课程设计模式研究 ,许骏 余胜泉

4.基于教学设计的教育软件开发，林茂成等

5.创造性”课堂教学设计的初步探索，周玉芬 司言词 李芒，<教育技术通讯> 6.浅议在线学习系统的设计，李葆萍，<教育技术通讯> 7.公共选修课“多媒体技术开发与应用”的教学设计，高志军 张玲 8.也论“教学设计”与教学论，何克抗，《电化教育研究》2001年第4期 9.“教学设计”与教学论，李秉德，《电化教育研究》2000年第10期

10.中国教学论发展的世纪回顾与前瞻——兼与蔡宝来先生商榷，张传燧，《教育研究》2002年第3期

11.21世纪中国教学论发展的问题与走向，胡定荣，《教育研究》2002年第3期

(三)信息技术与课程整合

1.教育信息化：教育技术的新高地，祝智庭,《中国电化教育》2001年第2期 2.信息技术在课堂教学中的作用模式：理论框架与案例研究，祝智庭

3.计算机整合于教育: 作为学习对象、学习工具和教学工具，刘儒德 陈琦，《电化教育研究》1999年第5期

4.信息技术与教育相整合的进程，刘儒德，《高等师范教育研究》1997年第9期 5.纵论信息技术与课程整合——何克抗教授专访，李谨，<教育技术通讯> 6.信息技术与课程整合的研究与实践，章剑卫，《中国电化教育》2001年第8期 7.信息技术与课程整合——深化学科教学改革的根本途径，何克抗 8.计算机与课程整合的层次，马宁，《中国电化教育》2002年第1期 9.基于学科整合思想的信息技术教育课程，满海风，<教育技术通讯>

(四)建构主义学习理论与教学设计

1.建构主义--革新传统教学的理论基础，何克抗，《电化教育研究》1997第3、4 期 2.建构主义与教学改革，陈琦 张建伟

3.从认知主义到建构主义，张建伟、陈琦，《北京师范大学学报》社会科学版1996年第4期 4.简论建构性学习和教学，张建伟、陈琦，《教育研究》，1999年第5期 5.建构主义学习环境的设计，毛新勇，《外国教育资料》1999年第1期

6.基于建构主义的教学设计模式，余胜泉、杨小娟、何克抗《电化教育研究》2000年第10期

7.以学生为中心教学设计的理论、方法与经验浅谈，杨开城

(五)研究性学习

1.基于网络应用的小学探究性学习的现状与思考，王天蓉、柳栋，惟存教育实验室

2.创设基于网络的研究性学习环境——学习型网站与学科教学结合的实践与思考，肖从华，惟存教育实验室

3.关于研究型课程的思考，崔连仕，《中国教育报》2001年7月7日第4版 4.基于网络开展研究性学习，唐伟，《中国远程教育》2002年1月 5.什么是WebQuest，柳栋译,惟存教育

三、参考书籍

1．加涅 《学习的条件》 上海 : 华东师范大学出版社, 1999 2.加涅 《教学设计原理》上海 : 华东师范大学出版社, 1999 3.皮连生 《教学设计 心理学的理论与技术 》北京 : 高等教育出版社, 2000 4.张祖昕 《教学设计 基本原理与方法 》上海外语教育出版社，1992 5.乌美娜 《教学设计》北京 : 高等教育出版社, 1994 6.李龙 《教学过程设计》 呼和浩特 : 内蒙古人民出版社, 2000 7.Walter Dick, Lou Carey and James O.Carey, The Systematic Design of Instruction, 5th Edition 中文版（汪琼 译，高等教育出版社，2004）

8.盛群力，《现代教学设计论》，浙江教育出版社，1998年12月第一版； 9.盛群力，《现代教学设计应用模式》，浙江教育出版社，2002年8月第一版； 10.祝智庭,《现代教育技术》 高等教育出版社，2005

11.乌美娜主编．教育技术学导论．北京：北京师范大学出版社，1992． 12.萧树滋主编．电化教育概论．北京：北京师范大学出版社，1988． 13.加 涅主编，张杰夫译．教育技术学基础．北京：教育科学出版社，1992． 14.尹俊华主编．教育技术导论．北京：高等教育出版社，1996． 15.《中国电化教育》、《电化教育研究》 16.网络资源：http://et.wzu.edu.cn/iet

国外资料：

1.Instructional Technology Foundations Heinich, Robert;Molenda, Michael;Russell, James;and Smaldino, Sharon(1999).Instructional Media and Technologies for Learning(6th ed.).Columbus, OH: Prentice-Hall.Chapters 1 and 2.Seels, Barbara B.and Richey, Rita C.(1994).Instructional Technology: The definition and domains of the field.Washington DC: Association for Educational Communications & Technology.Chapters 1, 3, and 5.Eraut, M.(1994).Educational technology: Conceptual frameworks and historical development.In Torsten Husen, and T.Neville Postlethwaite(Eds.).The International Encyclopedia of Education(2nd ed).Oxford: Elsevier Science.Molenda, M.and Sullivan, M.(in press)Issues and trends in instructional technology.In Robert Branch(Ed.)Educational Media and Technology Yearbook 2000.Englewood, CO: Libraries Unlimited.Johnston, Jerome(1987).Electronic Learning: from Audiotape to Videodisc.Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum.Clark-Kozma Media / Methods Debate: Clark, Richard E.(1983).Reconsidering Research on Learning from Media.Review of Educational Research 53(4), 445-459.Kozma, Robert B.(1991).Learning with media.Review of Educational Research, 61(2), 179-211.A major updating and reanalysis of media research from a cognitive perspective;written as a rebuttal to Clark(1983)

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Robert;Molenda, Michael;Russell, James;and Smaldino, Sharon(1999).Instructional Media and Technologies for Learning(6th ed.).Columbus, OH: Prentice-Hall.Chapter 12, Process Technologies.Grabinger, R.Scott.(1996).Rich environments for active learning.In David H.Jonassen(Ed.).Handbook of Research for Educational Communications and Technology.New York: Macmillan.Thiagarajan, Sivasailam(1996).Instructional games, simulations, and role-plays.Chapter 25 in Robert L.Craig(Ed.)The ASTD Training and Development Handbook, 4th ed.New York: McGraw-Hill.Albanese and Mitchell(1993).Problem-based learning: A review of literature on its outcomes and implementation issues.Academic Medicine 68(1), 52-81.Schwen, Thomas M.;Goodrum, David A;and Dorsey, Laura T.(1993).On the design of an enriched learning and information environment(ELIE).Educational Technology 33(11), 5-9.14.Research: Basic Concepts Ross, Steven M.& Morrison, Gary R.(1995).Getting Started in Instructional Technology Research.Washington DC: Association for Educational Communications and Technology.Saettler, Paul(1990).The Evolution of American Technology.Englewood, CO: Libraries Unlimited.Instructional Media in WWII(pp.186-194);The University of Chicago Experiments(pp.224-225;Research on ID and Media(pp.436-441)

Schwen, Thomas M.(1977).Professional scholarship in educational technology: Criteria for judging inquiry.AV Communication Review 25, 5-24.15.Research: Paradigms and Methodologies Reigeluth, Charles.& Frick, Theodore.(1999).Formative research: A methodology for improving design theories.Chapter 26 in Charles M.Reigeluth(Ed.), Instructional-Design Theories and Models: A New Paradigm of Instructional Theories, Volume II.Mahwah, NJ: Lawrence-Erlbaum Associates.Knupfer, Nancy Nelson & McLellan, Hillary.(1996).Descriptive research methodologies.In David H.Jonassen(Ed.).Handbook of Research for Educational Communications and Technology.New York: Macmillan.Ross, Steven M.& Morrison, Gary R.(1996).Experimental research methods.In David H.Jonassen(Ed.).Handbook of Research for Educational Communications and Technology.New York: Macmillan.Savenye, Wilhelmina C.& Robinson, Rhonda S.(1996).Qualitative research issues and methods: An introduction for educational technologists.In David H.Jonassen(Ed.).Handbook of Research for Educational Communications and Technology.New York: Macmillan.Driscoll, Marcy(1995).Paradigms for research in instructional systems.In Gary J.Anglin(Ed.).Instructional Technology: Past, Present, and Future.Englewood, CO: Libraries Unlimited.Frick, Theodore.Scope of Knowledge Created Through Disciplined Inquiry.http://education.indiana.edu/~frick/r690/#scope

16.Research: Directions Foshay, Wellesley R.;Moller, Leslie;Schwen, Thomas M.;Kalman, Howard K.;& Haney, Debra S.(1999).Research in human performance technology.In Harold Stolovitch & Erica Keeps(Eds.)Handbook of Human Performance Technology(2nd ed.).San Francisco: Jossey-Bass/Pfeiffer.Hannafin, Michael.(1995).Status and future of research in instructional design and technology revisited.In Gary J.Anglin,(Ed.).Instructional Technology: Past, Present, and Future.(2nd ed).Englewood, CO: Libraries Unlimited.Clark, Richard E.(1989).Current progress and future directions for research in instructional technology.Educational Technology Research & Development, 37(1), 57-66.Winn, William(1986)Trends and future directions in educational technology research from a North American perspective.Programmed Learning and Educational Technology, 23, 345-355.学习教育技术发展历史的活动中，同学们都关心如何才能够得到“渔”而非“鱼”。在维基百科上面查找英文资料是一个重要的获取信息的途径。

这样，就可以把youtube 上面下载的FLV格式的视频节目转换为： 视频：Video AVI(DivX, Xvid)MPEG WMV ASF 3GP MP4 音频：Audio MP3 M4A WMA WAV 等格式。

第二篇：跳远技术原理

跳远技术原理

摘要:通过多方面实践中运用生物力学、运动解剖学、运动生理学等来观察分析跳远运动的内在规律和对跳远运动技术的各个环节进行纵向的深入研究，获得跳远运动的总体技术认识

关键字：生物力学、运动解剖学，运动生理学、体育心理学

正文：跳远是公元前708年就出现的比赛项目，从而知道跳远技术到如今已经逐渐成熟并完善，它的大致经历了三大阶段：1896——1936年的自然发展阶段，1936——1968年的跳远技术兴盛阶段：1968年——到现在的系统科学训练阶段，从简单的蹲踞式跳远，经历了挺身式，二步半式和三步半式跳远技术，这些读书一通过运用多学科的理论，从综合的角度认识研究跳远运动内在规律，进行系统的科学训练从而开发和挖掘运动员的自身潜力

跳远技术包括助跑，起跳、腾空和落地四个技术部分，各个部分技术有机联系构成跳远技术的整体，其中尤以助跑速度和起跳角及腾空技术对跳成绩起着主要的作用。

1）生物力学

跳远远度成绩的测量是从距起跳板最近点落地点的至起跳线的垂直距离。跳远远度可以由以下三个不同距离所组成S二S, + SZ + S3(图)S，是起跳线到起跳离地瞬间身体重心投影点的距离;S:是起跳离地瞬间身体重心影点到两脚落地时身体重心投影点的距离;S3是两脚落地时身体重心投影点到落地点之间的距离。

S，的大小主要取决于运动员的身材条件、起跳结束瞬间所处的身体姿势和起跳腿蹬地的角度。从身体形态看，身高腿长的运动员较为有利，从技术结构看，为增大S;运动员必须在起跳结束瞬间，通过起跳腿的魏、膝、踩关节的充分蹬直和有力的摆臂摆腿使身体处于合理的高重心姿势，以及适宜的蹬地角度。

根据射抛运动的远度公式:S二voZSin2(X/g腾起初速度v。的平方成正比，与人体飞行时腾起角a成正比。人体腾起初速度是人体在起跳中所获的水平速度和垂直速度的合速度，腾起速度可以通过助跑和起跳技术的改进以及运动员身体素质的提，得到增大。从远度公式看，最佳的腾起角度应该是450，但由于腾起角度是助跑产生的水平速度和踏跳产生的垂直速度的比值所决定的，又因为起跳瞬间重心高度与落地瞬间重心高度不在同一水平面上，因此，合理的起跳角度必须小于450o S3主要取决于运动中在完成空中动作的合理性。

助跑是为了获得高的水平速度，v。并为准确的踏板和起跳作好准备。跳远助跑的速度与腾空初速度的关系密切，对跳远成绩的影响很大。研究证明:助跑速度在决定跳远成绩的诸因素中占70%以上。助跑的距离要根据助跑道的性质、天气及身体情况、个体发挥最大速度的距离等进行调整。助跑道松软，气候寒冷、逆风和体力不足时，助跑距离要缩短;反之，应加长。为提高运动员踏板的准确性，助跑的节奏要相对稳定，快速的助跑还必须与正确有力的起跳紧密地结合起来，在整个助跑中要做到快速、平稳、准确、直线、轻松而富有弹性和节奏感，并使助跑与踏跳技术紧密结合。

起跳是由水平位移向斜抛运动转换的阶段，起跳的任务是改变身体重心向前运动的方向，通过快速正确的起跳动作获得最大的腾起初速度和适的腾起角度。通过起跳运动员的运动轨迹发生了改变，改变成斜抛运动，根据抛射远式:V20Sin2a/g可以看出，S是由腾起初速度V。和腾起角度。决定的，腾起速度可以通过助跑和起跳技术的改进以及运动身体素质的提高得到增大。从远度公式来看，最佳的腾起角度应该是450，但由于腾角度是助跑产生的水平速度和踏跳产生度的比值所决定的，同时因为起跳瞬间重心高度与落地瞬间重心高度不在同一水平面上，且由于运动员在短暂的起跳时间内生很大的垂直速度，因此，腾起角远小于抛射体最佳远度的理论角度45“角，合理的起跳角约为20”左右，比蒙的创世界纪录时身体重心的腾起角约为240。从以上公式分析中我们知道合理的起跳是决定跳远成绩的重要因素。整个起跳过程又可分成三个动作阶段。

2）运动生理学

1.2研究办法 1.2.1摄像法

采取JVC9800型高速摄像机，对研究对象跨步跳伏跳的完全技巧动作进行立体定点拍摄。拍摄频率为100Hz，摄像机高1.25米，摄像机抬置在帮跑路的一侧，主光轴正对跨步跳踏跳区域，距运动核心17米，并拍摄了置于运动平面的1.8米长的标记比例尺。1.2.2结析法

运用EIMG71PN-I型爱捷运动录像解析体系，对研究对象跨步跳起跳过程中着地瞬间，最大缓冲时刻以及离地瞬间等时相的运动学参数进行丈量和分析，选用扎全奥尔斯基人体模型，对录像带进行采集和数据盘算，采用低通数字滤波法对原始数据进行平涩处置，得到研究对象的跨步跳起跳技术指标。1.2.3动力学测试法

采取瑞士产Kistler三维测力台，对研究对象跨步跳的踏跳三维测力，采样频率为500Hz。测力台固定于三级跳远场地助跑说下，按划定装置，测力台表面笼罩有厚1.5cm 与助跑谈资料雷同的塑胶垫，其表面与助跑叙坚持在统一程度面高。测力台的X轴为左右方向，Y轴为前前方向平行于助跑道，Z轴为竖直方向。数据的采集与处置由专门与测力台配套的盘算机体系完成。

1.2.4远测肌电法

应用美国产NORAXON Telemyo2400R远测肌电仪对运动员有关肌群进行测试。采样频率为500Hz/s，测试过程中，三种仪器采取同步测试的办法。1.2.5数理统计法

对标文所获获得的试验数据，应用Microsoft Excel xp和SPSS13.0统计软件进走单果艳方差剖析、单样利t测验以及相干性分析等统计学处置和图表的画造。2 试验成果与剖析

2.1着地瞬间的运动学特点分析 2.1.1着地角

研讨发明，着地角的大小直交影响程度快度的丧失率；也影响着下肢肌蹬伸机会的迟早，从而影响蹬伸作使劲的大小和作用时光，并以为优良女子运动员的跨步跳着地角应把持在63°左左；而李鸿江等己研究表明，世界优秀男子运动员的跨步跳着地角替68±2°。

和平研究发现，在幻想情况下，为了坚持水平速度，运动员应当应用小脚度踏跳，大角度着地，但这却是不可能的。由于下肢肌在完成起跳的过程中有其奇特的运念头制和性能特性，简略地说就是下肢肌在起跳过程中要绝速地完成一次从退让性工作向抑制性工作的转化，这种转化完成的佳坏由支撑负荷和起跳腿工作肌群的肌肉反映特征决议，依据肌肉反应特征值的公式R=垂直冲击力极值/自身材重/起跳时间，该运动员这种肌肉反响特征必定时，若下肢肌蒙受了较大的垂直冲击力，就会延缓退让性工作向抑制性工作的转化，使起跳难以钝速完成蹬伸，导致起蹬晚，发力不充足，所有运动员每一跳着地角的大小直接关系到各跳着地瞬间垂直方向所承受的冲击负荷大小，从而成为影响运动成就的重要因素。

通过对优秀女子运动员着地角分析发现(见表1)，跨步跳着地角广泛偏小，且与国内外优秀选手比拟差异具有高度显著性(p=0.000<0.01见表2)。有关研究证实，“世界优秀三级跳远运动员，无论高跳型仍是平跳型，对每次起跳着地角均表示出很恶的把持能力，在起跳时表示出着地角大于起跳角的技术特征。着地角大，则缓冲时副作用力绝对较小，利于坚持水平速度。有关研究已经证明，着地角越小，前支撑阻力越大，添大了着地时的制动作用，水平速度的丧失就大，且这种损失是由于起跳腿着地瞬间与地面的冲击所引起，不会转化为垂直速度，是完整的损失。天津市优秀女子运动员着地角偏小是广泛存在的问题，由于着地角偏小，导致离地瞬间的重心水平速度丧失比较大，与国内外优秀选手离地瞬间身材重心水平速度对照差异具有高度显著性(见表2 p=0.000<0.01)。

表1 优秀女子三级跳远运动员跨步跳着地角(度)THF JXL ZQX ZJ WZF CH ZYL LY DB ZX GF WY LW64.7 60.7 61.5 63.6 59.5 61.4 62.8 58.6 60.9 57.7 60.4 57.6 58.6（1）优秀女子三级跳远运动员在着地瞬间采用较为显著的“屈腿着地起跳蹬伸技术”，到最大慢冲时刻，支撑腿膝角为139.17°，处于公道的蹬伸范畴，但在离地瞬间支撑腿膝角显明小于国内外优秀女子选手，且差别拥有明显性(p<0.05)。

（2）通过对优秀女子三级跳远运动员跨步跳起跳的肌电学特征分析，尔们发明在着地瞬间明显性差别，半腱肌的用力水平初末是最大的，并且臀大肌、腹直肌、胫骨前肌和骨内、外侧肌在跨步跳的踏跳过程中皆起着无比主要的作用。

（3）进一步增强相对力气素质和专项气力素量训练，尽力进步运动员下肢肌“拉长-缩短周期”的压缩能力，特殊是由离心到向口快捷收缩的能力以及等长发缩能力。

3）体育心理学

随着跳远运动训练水平的提高,跳远运动员在比赛中不仅仅是体能的较量,而且还包括心理能力的较量。跳远心理训练就是把心理学的原理与规律运用到跳远训练和比赛中,以达到提高运动技术、正常发挥水平的目的。心理训练已成为跳远训练过程的重要组成部分。如何培养和调整跳远运动员良好的心理素质,是长期困扰跳远教练员的一个难题,也是创造优异成绩的关键。

一、设计好运动员赛前心理训练

赛前要严格、科学有针对性训练;不给运动员定指标,让其轻松上阵;制订准确的比赛方案,做到知己知彼,临阵不乱,树立良好的比赛动机,努力发挥出自己最高水平。

1.动机训练目标是行为决策的前提。首先要使运动员明确比赛任务和奋斗目标,激发运动员积极参加比赛的动机,动员整个机体,发挥出个人最大潜力,自觉地克服各种困难,增强比赛信心。

2.改善运动员心理品质。可较多运用注意集中训练和意志品质训练。意志品质训练就是在运动训练中有目的地使运动员去克服各种困难,培养队员自觉性,主动性,勇敢性,顽固性,果断性,自制力等各项品质,使运动员学会掌握自我心理调节的方法和自我控制的能力。

3.促进技术掌握的心理训练。可采用念动训练和生物反馈训练。念动训练是运动员借助自己已经熟练掌握的动作表象来加深对技术动作的印象,以达到巩固和改进技术的目的,同时对稳定情绪和集中注意力也起到良好的作用。生物反馈训练是借助现代化仪器,把运动员机体的生理信息传递给运动员,使其反复练习,学会调节自己的生理机能,来提高比赛的适应能力,预防运动员赛前不良心理状态的发生,提高心理稳定性和应变能力。

4.提高比赛适应能力训练。一般选择模拟训练,可用接近比赛地实际情况进行实战练习,以提高运动员对比赛的适应能力,还可预防运动员赛前不良心理状态的发生,提高心理稳定性和应变能力。另外,在训练、学习、日常的生活中,队员本能地、恰当地利用时机,使身体方面的准备与周围环境相适应。如对设备、场地、人、目标及身体思想感觉的适应等。运动员必须适应不同场合,特别是在比赛中进入角色,发挥出自己最大的潜力,将全部身心投到训练和比赛中去。

二、做好运动员竞赛过程中的心理调节

竞赛过程中的心理调节,是促使运动员在比赛中保持积极稳定的心理状态,掌握自我调节心理状态的方法,为顺利完成复杂而又艰巨的比赛任务,创造友谊成绩奠定良好的基础。

1.做好“暗示调节”。比赛中如果出现思维混乱,注意力不集中,反应迟钝,这时运动员可以想象平时训练或过去某一比赛中创造最优成绩时的动作顺序的情景,以稳定一下情绪。也可以用“我很放松”等词语引导,通过暗示自己肌肉放松,调整大脑兴奋和抑制的平衡性,提高神经系统对肌肉控制的精神性。

2.做好“呼吸调节”。由于比赛时运动员产生紧张的心理情绪时使其交感神经活动加剧,心跳加快,血压上升,呼吸急促,动作不协调,思维混乱等现象,这时如果采用慢节奏的深呼吸方法,调节呼吸频率和深度就会改善学生的情绪波动,促进神经系统迅速恢复平衡,使得呼吸平静而有节奏,这样可以起到稳定运动员情绪状态、缓和紧张的作用。

3.做好“注意调节”。在比赛时有意识地改变和调节运动员的注意指向,使运动员将注意力集中到具有积极情绪的事物上,这样可以调节运动员注意状态,有助于强化技术动作、体会各部分肌肉的运动感觉。诱导运动员注意观察动作的关键和重点细节。运动员利用间隙时间,默念动作要领,如:练习跳远技术时,要求运动员原地战栗或一边走动,注意里集中想象体会助跑节奏、踏跳摆动、挺身式或走不式空中技术动作要领和举腿落地技术要领等。

三、做好赛后的心理恢复训练

教练员不要因运动员偶尔几场比赛的失败就指责运动员,而应用微笑、鼓励方式来帮助他寻找失败的原因。一场比赛的结束,往往在运动员心理上留下深刻的影响,通过赛后调整采用一些心理调节手段以消除疲劳和各种不良心理状态,缓和比赛带来的压抑感,使身体得到充分的恢复。消除心理障碍,为下一次的比赛调整好自己的心态。如改变赛后训练课的训练环境,安排在环境优美的公园、郊外、田野等各地活动,使运动员心理上有一种轻松感和新鲜感等等。

四、训练过程中应注意的问题

1.消除运动员训练过程中的消极状态。训练过程中,要了解运动员的消极心理状况,帮助运动员查找原因,分析情况,采取措施提高认识,振奋精神,激励斗志。使其在临赛前达到最佳状态,发挥出应有的水平。例如:有的运动员训练过程中目标不明确,过分重视比赛名次和成绩,进而造成自己的心理压力,此时,教练要善于开导,帮助运动员科学地分析自己和比赛对手势力,从而确定切实可行的目标和任务,减轻压力,保持自己良好的竞技状态和斗志。

2.训练过程中严格控制运动员的过分激动。有些运动员对情绪的体验过分强烈,过度兴奋,坐立不安,焦急烦躁,记忆减弱,并有生理上心跳加快,四肢肌肉颤抖等现象。这种过分强烈的情绪体验往往使运动员不能发挥应有水平。教练员应该帮助运动员在平时的训练过程中自如的调节心理,使心理放松,情绪稳定,配合适宜的活动和按摩等措施。如想象自己的兴趣爱好或想象听音乐看戏跳舞等。把注意力转移到能使自己心情愉快的事情上。

3.消除运动员的盲目自信。运动员过高估计自己的力量,缺乏必要的心理准备,不能够客观的看待事物,对即将来临的比赛困难估计不足,过分松懈注意力等,往往会导致比赛的失败。造成盲目自信心理原因,一般是运动员因动机水平过高,要求过急。为此,教练员在训练过程中对运动员进行动机训练时,帮助他们科学分析自己实力,确定正确而适度的目标。

在训练和比赛过程中注意加强对运动员的各种心理素质训练,可以增强运动员的自信心,使运动员达到更佳的竞技状态,有助于运动员的技术水平的稳定发挥。

总之

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第三篇：旋风除尘技术原理

旋风集尘器的工作原理

旋风除尘器是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力将尘粒从气体中分离并捕集下来的装置。旋风除尘器与其他除尘器相比具有结构简单、无运动部件、造价便宜、除尘效率较高、维护管理方便以及适用面宽的特点主要用于捕集5~10µm以上的非黏性、非纤维性的干燥尘粒。影响除尘器效率的因素主要包括两个方面一是旋风除尘器的结构参数二是旋风除尘器的运行管理。对于使用者来说设备的结构参数业已确定运行管理便是影响旋风除尘器的重要因素。因此研究运行管理方法对旋风除尘器的影响对提高旋风除尘器的净化能力具有更加重要的意义。旋风除尘器运行管理和重要性是 1稳定运行参数  2防止漏风 

3预防关键部位磨损  4避免粉尘堵塞。

因为旋风除尘器构造简单没有运动部件卸灰阀除外运行管理相对容易但是一但出现磨损、漏风、堵塞等故障时将严重影响除尘效率。

1、稳定运行参数

1.1 入口气速 气体流量或者说旋风除尘器入口气速对旋风除尘器的压力损失、除尘效率都有很大影响。一般来说在一定范围内入口气速越高除尘效率也就越高这是因为增加入口气速能增加尘粒在运动中的离心力使尘粒易于分离使以除尘效率提高。但气速太高气流的湍动程度增加二次夹带严重。另外气速过高易使粉尘微粒与器壁磨擦加剧导致粗颗粒粉碎使细粉尘含量增加。过高的入口气速对具有凝聚性质的粉尘也会起分散作用当入口流速超过监界值时紊流的影响就比分离作用增加得更快以至于除尘效率随入口气速增加的指数小于1。若入口的气速进一步增加除尘效率反而降低因此旋风除尘器的入口气速不宜太高。另一方面从理论可以分析可知旋风除尘器的压力损失与气体流量的平方成正比。所以进气口气速成太大虽然除尘效率会稍有提高有时不提高甚至下降但压力损失却急剧上升即能耗增大同时入口气速过大也会加剧旋风除尘器筒体的磨损降低使用寿命。因此在设计除尘器的进口截面时必须使进入口气速为一适应值一般为18~20m/s最好不要超过30m/s 浓度高和颗粒粗的粉尘入口速度应选小些反之可选大些。

1.2 含尘气体的物理性质和进气状态 影响旋风除尘器性能的含尘器体的物理性质主要是气体的密度和黏度。而含尘气体的密度随进口温度增加而降低随进口压力增大而增大。气体密度越大临界粒径也就越大故除尘效率下降。但是气体的密度和尘粒密度相比特别是在低压下几乎可以忽略所以其对除尘效率的影响与尘粒密度来说可以忽略不计。另一方面是气体的密度变小使压降也变小。旋风除尘器的效率随气体黏度的增加而降低气体黏度变化直接与温度的改变有关当气体温度增加时气体黏度增大使颗粒受到的向心力加大因此在入口风速一定的情况下除尘器效率随温度的增加而上降。所以高温条件下运行的除尘器应有较大入口气速和较小的截面气速这在与旋风除尘器的运行管理中也应予以注意。

1.3气体含尘浓度 气体的含尘浓度对旋风除尘器效率和压力损失都有影响。实验结果表明处理含尘气体的压力损失要比处理清洁空气时小且压力损失随含尘负荷的增加而减小这是因为径向运动的大量尘粒拖曳了大量空气粉尘从速度较高的气流向外运动到速度较低的气流中时把能量传递给旋转气流的外层减少其需要的压力从而降低了压力损失。旋风除尘器的除尘效率随粉尘浓度增加而提高。但是除尘效率提高的速度要比含尘浓度增加的速度慢得多因此要根据气体的含尘浓度不断调整气体的流量和速度始终保证较高的除尘率。在选择含尘气体的容量时除浓度外还要考虑粉尘的黏结性粉尘的黏结强度。用于中等黏度结性粉尘净化时含尘气体的容量应为允许容量的1/4用于高等黏结性粉尘净化时含尘气体的容量应为允许容量的1/8以保证设备的可靠性。1.4 固体粉尘的物理性质 固体粉尘物理性质主要有颗粒大小、密度与粉尘粒径分布是影响旋风除尘器的重要因素。含尘气流中固体颗粒粒径越大在旋风除尘器中产生的离心力越大越有利于分离。所以大颗粒粉尘中所占有的百分数越大则除尘效率越高。颗粒密度的大小直接影响到临界直径。颗粒密度越大临界直径越小除尘效率越高。但颗粒密度对压力损失影响很小设计计算中可以忽略不计。在处理粗颗粒腐蚀性粉尘时其浓度比允许浓度低1/2~1/3为此可设计前一级预除尘器。在处理腐蚀性粉尘时必须增加除尘器的壁厚或者在旋风除尘器下覆盖橡胶板、人造石板等其它抗腐蚀材料。

1.5 含湿量 气体的含尘量对旋风除尘器工况有较大影响。如分散度很高而黏着性很小的粉尘气体在旋风除尘器中净化不好。若细颗粒量不变含湿量增加5%~10%颗粒在旋风除尘器内相互黏结比较大颗粒这些大颗粒被猛烈冲击在器壁上气体净化将大为改善。所以有往除尘器内加些蒸汽来提高效率的做法。但是必须注意的是水蒸汽的量不宜过大将会引起粉尘粘壁甚至堵塞以致大大降低旋风除尘器的性能。影响旋风除尘器性能的因素除上述外除尘器内壁粗糙度也会影响除尘器的性能。

2、防止漏风 除尘器的漏风对净化效率有显著影响尤其以除尘器的排灰口的漏风更为显著。因为旋风除尘器无论是在正压下还是在负压下运行其底部总是处于负压状态如果除尘器底部密封不严密从外部渗入的空气会把正在落入灰斗的粉尘重新带走使除尘器效率显著下降。除尘器漏风原因主要有三种 

1)除尘器进出口连接处漏风主要是由于连接件使用不当引起的例如螺栓没有拧紧垫片不够均匀法兰面不平整等 

2)除尘器本体漏风主要原因是灰斗因为含尘气流在旋转或冲击除尘器本体时磨损十分严重根据现场经验当气体含量真超过10g/m3时在不到100天时间里就可以磨坏3mm厚的钢板 

3)旋风除尘器卸风装置的漏风卸灰阀多用于机械自动式这些阀密封性较差稍有不慎就可能产生漏风这是除尘器管理的重要环节。除尘器一但漏风将严重影响除尘效率。据估算旋风除尘器灰斗或卸灰阀漏风1%除尘效率下降10%。沉降室入口或出口的漏风对除尘效率影响不大如果沉降室本体漏风则对除尘效率有较大影响。因此必须保持旋风除尘器线管的气密性不允许有漏风正压操作时和吸风现象负压操作时。一般在制造前后要进行气密性试验。

3、关键部位的磨损 3.1 影响磨损的因素 

1)磨损与负荷关系。在高浓度、高速度含尘气体不断冲刷下旋风除尘器极易被磨损。除尘器一般先在钢板上磨出沟槽然后被加速磨损直至磨穿。除尘器的磨损随灰尘负荷、灰尘密度和硬度以及气体速度的增加需加快随构成除尘器壁的材料的硬度的增加而减慢。灰尘浓度低时一般有较轻磨损浓度增大被磨损的面积也增大。 2)磨损与气体速度成指数关系。磨损和气体速度成指数关系。矩形弯头指数为2垂直射流的冲击大约是2.5~3.在相同的气流速度下20~30度时是磨损最严重的冲击角度。就低碳钢而言磨损就会迅速增加。 31))磨损与粒径关系。流体动力学理论认为空气中的小粒子造成的磨损应当较小。因为粒子的质量随直径的立方而变化所以小粒子的动量和动能要比相同速度的大粒子小得多。也有人认为小粒径粉尘因其总表面积较大产生的磨擦面积也大因此会随粒度的减小而增加。

3.2磨损部位  1) 壳体。除尘器壳体的内部沿着纵向气流给壳壁以相当大的冲击。在这冲击区产生最大的纵向磨损。焊接金属通常比基底金属硬靠近焊接处的金属常因为退火而软于基底金属硬度的差异使软的退火处比其它部位磨损快。这些都是造成纵向磨损的条件。横向磨损是沿着壳体壁一条或几条圆圈形磨损。在圆筒和圆锥部分任何圆周焊缝或法兰连接都可能产生断续流动和不同的金属硬度。因此在制造和运转时应注意保证连接处的内表面真正光滑并且同心。在圆筒变为圆锥处贴近壳壁部分产生的最大断续流动因而横向磨损增加。2)圆锥和排尘口的磨损。旋风除尘器圆锥部分直径逐渐减小所以通单位面积表面的灰尘量和流动速度都逐渐增加。这就使圆锥部分比圆筒部分磨损更严重。旋风除尘器从排尘口倒流进去的气体到临界点运行情况就会恶化。这时将没有多少灰尘排出而只是在圆锥的较低部位形成旋转尘环能使磨损的速度加快好几倍。这样的磨损可以利用防止气体流入灰斗的办法来减轻。如果排尘口堵塞或灰斗装得过满妨碍正常排尘则圆锥部分旋转的灰尘特别容易磨损圆锥。倘若这种情况持续下去磨损范围就上升到除尘壁愈来愈高的位置。解决磨损的办法。是防止灰斗中灰尘的沉积到接近排尘口的高度。

3)叶片磨损。惯性除尘器的叶片磨损是最主要的磨损部位所以应定期检查叶片完好程度。为了防止叶片磨损优良的设计应该把叶片截面制成圆形-矩形而不应该是片状。3.3 防止除尘器磨损的技术措施 

1)防止排尘口堵塞。选用优质的卸灰阀加强调节和检修。

2)防止过多的气体倒流入排尘口。使用卸灰阀要严密配合得当减轻磨损口。3)就当常检修除尘器有无因磨损而漏气的现像以便及时采取措施。 4)尽量减少焊缝和接头。必须要有焊缝应磨平法兰连接处应仔细装配好。

5)在灰尘冲击部位使用可以更换的抗磨板或增加耐磨层也可以用耐磨材料制造除尘器。

6)除尘器的壁面的切向速度和入口流速应当保持在临界范围以下。

7)采取有效的防腐措施在除尘器的外壳一般要刷一层红丹二层耐腐漆或耐热漆。

4、避免灰尘堵塞和积灰 旋风除尘器的堵塞和积灰主要发生在排尘口附近其次发生在排尘的管道里。

4.1排尘口堵塞和预防措施 引起排尘口堵塞通常有两个原因一是大块物料或杂物二是灰斗内灰尘堆积过多不能及时排出。排尘口的堵塞会增加磨损降低除尘效率和加大设备压力损失。预防排尘口堵塞的措施预防排尘口堵塞的措施 

1) 在吸气口增加栅网既不影响吸风效果又能防止杂物吸入。

2) 在排尘口上部增加手掏孔其位置应在易堵部位大小以150×150mm的方孔即可。手掏孔的法兰处应加垫片并涂密封膏避免漏风。平时检查中可用小锤易堵处听其声音以检查是否有堵塞。

4.2 进排气口堵塞及预防 进、排气口堵塞现象多是设计不理想造成的。与袋式吸尘器、电除器不同旋风除尘器的进气口或排气口形式通常不进行专门设计所以在进气出气口略有粗糙直角、斜角等就会形成粉尘粘附、加厚直至堵塞。避免和预防堵塞的第一个环节是从设计中考虑设计时要根据粉尘性质和气体特点使除尘器进、出口光滑避免容易形成堵塞的直角、斜角。加工制造设备时要打光除突出的焊瘤、结疤等。运行管理旋风除尘器要时常观察压力、流量的异常变化并根据这些变化找出原因及时消除。总之防止旋风除尘器的堵塞和积灰要做到 

1)灰斗内的粉尘要在允许范围内  2)排灰运灰工具良好  3)及时清除灰斗中的灰尘

4)防止贮灰和集灰系统中的粉尘接块硬化。

5、结束语

旋风除尘器的运行管理对除尘器的效率有重要影响因此必须加强对旋风除尘器的运行管理健全运行管理制度督促管理者和操作者严格按规程管理和操作。严密监视旋风除尘器的运行状态及时发现和排除运行故障定期进行检查和维护。除此之外还需要从设计、制造和安装入手。优化除尘器结构、合理匹配除尘器的相关尺寸提高除尘器的制造尺寸精度尤其是关键尺寸提高安装质量。只有这样才能确保旋风除尘器高效、安全、可靠运行提高空气净化程度。我们相信。随着各种新技术的出现旋风除尘器的性能将会越来越好应用前景会更加广泛

第四篇：人脸识别技术是什么原理

人脸识别技术是什么原理

1面像识别原理2、1、1面像识别技术概述

面像识别是近年来随着计算机技术、图象处理技术、模式识别技术等技术的快速进步而出现的一种崭新的生物特征识别技术。生物识别技术是依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种高科技识别技术，如同人的指纹、掌纹、眼虹膜、DNA以及相貌等人体特征具有人体所固有的不可复制的唯一性、稳定性、无法复制一样，不易失窃或被遗忘。由于每个人的这些特征都不相同，因此利用人体的这些独特的生理特征可以准确地识别每个人的身份。

随着计算机技术的迅速发展，人们开发了指纹识别、声音识别、掌形识别、签名识别、眼纹（视网膜）识别等多种生物识别技术，目前许多技术都己经成熟并得以应用。而面像识别技术则是生物识别技术的新秀，与其他识别技术相比较，面像识别具有简便、准确、经济及可扩展性良好等众多优势，可广泛应用于安全验证、监控、出入口控制等多个方面。

面像识别技术包含面像检测、面像跟踪与面像比对等课题。面像检测是指在动态的场景与复杂的背景中判断是否存在面像并分离出面像，面像跟踪指对被检测到的面像进行动态目标跟踪，面像比对则是对被检测到的面像进行身份确认或在面像库中进行目标搜索。

面像检测分为参考模板、人脸规则、样本学习、肤色模型与特征子脸等方法。参考模板方法首先设计一个或数个标准人脸模板，然后计算测试样本与标准模板之间的匹配程度，通过阀值来判断是否存在人脸；人脸具有一定的结构分布特征，人脸规则即提取这些特征生成相应的规则以判断测试样本是否包含人脸；样本学习则采用模式识别中人工神经网络方法，通过对面像样本集和非面像样本集的学习产生分类器；肤色模型依据面像肤色在色彩空间中分布相对集中的规律来进行检测；特征子脸将所有面像集合视为一个面像子空间，基于检测样本与其在子空间的投影之间的距离判断是否存在面像。

上述方法在实际系统中也可综合采用。

面像跟踪一般采用基于模型的方法或基于运动与模型相结合的方法，另外，肤色模型跟

踪也不失为一种简单有效的手段。

面像比对从本质上讲是采样面像与库存面像的依次比对并找出最佳匹配对象。因此，面像的描述决定了面像识别的具体方法与性能。目前主要有特征向量与面纹模板两种描述方

法，特征向量法先确定眼虹膜、鼻翼、嘴角等面像五官轮廓的大小、位置、距离、角度等等

属性，然后计算出它们的几何特征量，这些特征量形成一描述该面像的特征向量；面纹模板

法则在库中存储若干标准面像模板或面像器官模板，在比对时，采样面像所有象素与库中所

有模板采用归一化相关量度量进行匹配。另外，还有模式识别的自相关网络或特征与模板结

合的方法。

面像识别技术的最新进展是可以通过摄象机来搜索捕捉识别活动的人像，而不仅仅

识别照片。例如，最近由美国新泽西州Visionics公司开发的面像局部特征分析法识别

系统，仅用一部摄象机和一台计算机，即可在人群中识别出某个人来。

该系统利用摄象机扫描拍摄的某一区域，搜索有可能是人脸的形状。然后在存储器

中搜索已事先存入的与之类似的面部特征。为了确认扫描到的眼睛、鼻子和嘴等特征就是一

个活人而不是人体模型或图片，系统还对眨眼或其他可以提供信息的面部动作进行搜索。

然后系统对组成面部图像的像素进行分析。它将每个像素点的明暗度与相邻点进行比较，查找明暗度向周围呈放射突变的区域。在眉骨、眼睛、或者其他突起的特征，比如颧骨和鼻子等处，都会出现这种突变。系统将勾勒出每一个这种像素点的位置，这些点称为“参照点”然后在点之间连线，形成一个由三角形构成的网络。

系统将测量每个三角形的角度，生成由672个1和0组成的数来描述一张面孔。之后程

序尝试从它的数据库中找出与该数据相匹配的类似记录。这种匹配不可能绝对理想，因此软

件会将相似程度分为不同的等级。软件是根据骨络结构描绘参考点的，因此胡须、化妆和眼

睛等伪装都不可能骗过它。

用于扑捉面部图像的除了为标准视频外，近来的发展趋势是热成像技术。热成像技术通

过分析由面部的毛细血管的血液产生的热线来形成面部图像，与视频摄像头不同，热成像技

术并不需要在较好的光源条件下，因此即使在黑暗情况下也可以使用。并可更好地排除胡须、头发以及化妆引起的面部变化的干扰。2、1、2面像识别过程

1．建立面像档案:可以从摄像头采集面像文件或取照片文件，生成面纹(Faceprint)编码；

2．获取当前面像，可以从摄像头捕捉面像或取照片输入，生成其面纹；

3．将当前面像的面纹编码与档案中的面纹编码进行检索比对。

“面纹”编码方式是根据脸部的本质特征和开头来工作的，它可以抵抗光线、皮肤色调、面部毛发、发型、眼镜、表情和姿态的变化，具有强大的可靠性，使得它可以从百万人中精确地辨认出一个人。

上述整个过程都自动、连续、实时地完成，而且系统只需要普通的处理设备。几乎所有的生物测量过程对人们来说都是一种干扰。指纹和掌纹的测定需要人们将手放在玻璃表面。虹膜扫描需要用激光照射你的眼睛。面部识别最大的优越性在于它的方便性, 快速性，而且是非侵扰的。面部识别无需干扰人们行为而达到识别效果，无需为是否愿意将手放在指纹采集设备上，或对着麦克风讲话，或是将他们的眼睛对准激光扫描装置而进行争辩。你只要很快从一架摄像机前走过，你就已经被快速的检验。2、1、3面像识别技术应用范围

面像识别技术作为生物识别技术体系的后起之秀，将有着十分广泛的应用前景。可应用于诸多领域，如出入口控制、银行金融系统、公安追辑嫌疑犯、反恐怖斗争以及互联网中等等。在我国开展的“追逃”斗争，如果能利用面像识别技术，则可大大提高工作效率，并能对犯罪分子产生极大的威慑力量。使用面像识别系统只要在重要的车站、码头、机场、海关出入口附近架设摄像机，系统即可在无人职守的状态下，自动捕捉进、出上述场所的人员的头像，并通过计算机网络将面像特征数据传送到计算机中心数据库，自动与面像数据库中的逃犯面像比较，迅速准确地作出身份判断。一旦发现吻合的头像，可以自动报警并记录。

我国银行金融系统对安全控制有着极高的要求，如电子商务信息系统、金库的安全设施、保险柜、自动柜员机的使用等。由于近年来金融诈骗、抢劫发生率有所增高，对传统安全措施提出了新的挑战。面像识别技术不需要携带任何电子、机械“钥匙”，可以杜绝丢失钥匙、密码的现象，如果配合IC卡、指纹识别等技术可以使安全系数成倍增长。同时，在ATM自动取款机上应用面像识别技术，可以免除用户忘记密码的苦恼，还可以有效防止冒领、盗取的事件发生。

目前，在我国，面部识别技术的研究和应用还刚刚开始，但在欧美等发达国家这一技术已被应用在许多场所。特别是“9.11”恐怖事件之后，美国警方率先在冰岛国际机场、美国波士顿机场、美国奥克兰机场、美国亚特兰大机场、美国休斯敦机场等开始应用这一先进技术，借助闭路监视系统监控扫描人群自动搜寻警方所需要的恐怖分子目标。

蒋遂平:人脸识别技术及应用简介人脸识别的分类

1.1 鉴别、验证和监控

(1)鉴别(identification)：鉴别回答“这是谁？” 将给定的人脸图象与计算机中存储的N个人的图象逐个比较，输出M幅图象，这些按与给定图象的相似度从大到小排列，再由人来确定这是谁。通常，一个人在计算机中只存储一幅正面图象。

(2)验证(verification)：验证回答“这是否为某人？” 将给定的人脸图象与与计算机中存储的某人的图象比较，回答给定的图象是否为某人的图象。通常，一个人在计算机中存储多幅不同角度的图象。

(3)监控(watch list)：监控同时具有鉴别和验证，回?quot;这是否为要找的人？"(Are you looking for me?)。将未知身份的人的图象输入计算机，计算机决定这个人是否在监控名单中，如果在，还必须确定这个人的身份。

1.2 人脸识别和人头识别

(1)人脸识别：输入给计算机识别的人脸图象，只包括人的脸部部分，没有背景、头发、衣服等。这时，计算机在进行真正的人脸识别。

(2)人头识别：输入给计算机识别的人脸图象，除了包括人的脸部有皮肤的部分外，还有部分背景、头发、衣服。这时，人脸的五官特征是次要的，头发、背景、人脸轮廓等是主要特征，一旦头发、背景等变化，识别率下降。

1.3 自动与半自动人脸识别

(1)自动人脸识别：输入到计算机的图象可以是包含人脸的图象，由计算机自动检测人脸部分进行分割后，进行识别。最初人们认为人脸检测是件容易的事，后来发现人脸检测可能比人脸识别更困难（特别是在灰度图象情况下，这时没有运动信息和肤色信息可利用），人脸检测已经是一个独立的研究课题。

(2)半自动人脸识别：采用人工确定人脸图象中两眼各自的中心位置，计算机根据这两个位置分割人脸图象，进行识别。常用于人脸鉴别。人脸识别的性能

2.1主要性能指标

测量人脸识别的主要性能指标有：（1）误识率(False Accept Rate, FAR)：这是将其他人误作指定人员的概率；（2）拒识率(False Reject Rate, FRR)：这是将指定人员误作其它人员的概率。

计算机在判别时采用的阈值不同，这两个指标也不同。一般情况下，误识率FAR 随阈值的增大（放宽条件）而增大，拒识率FRR 随阈值的增大而减小。因此，可以采用错误率（Equal Error Rate, ERR）作为性能指标，这是调节阈值，使这FAR和FRR两个指标相等时的FAR 或 FRR。

2.2 影响人脸识别性能的因素及解决方法

(1)背景和头发：消除背景和头发，只识别脸部图象部分。

(2)人脸在图象平面内的平移、缩放、旋转：采用几何规范化，人脸图象经过旋转、平移、缩放后，最后得到的脸部图象为指定大小，两眼水平，两眼距离一定。

(3)人脸在图象平面外的偏转和俯仰：可以建立人脸的三维模型，或进行三维融合(morphing)，将人脸图象恢复为正面图象。

(4)光源位置和强度的变化：采用直方图规范化，可以消除部分光照的影响。采用对称的从阴影恢复形状(symmteric shape from shading)技术，可以得到一个与光源位置无关的图象。

(5)年龄的变化：建立人脸图象的老化模型。

(6)表情的变化：提取对表情变化不敏感的特征，或者将人脸图象分割为各个器官的图象，分别识别后再综合判断。

(7)附着物（眼镜、胡须）的影响。

(8)照相机的变化：同一人使用不同的照相机拍摄的图象是不同的。应用情况

在无数影视或新闻中出现过这样的场景：警方利用人脸识别技术抓住了罪犯。然而，在现实生活中，人脸识别技术的效果并不令人满意。

美国陆军实验室在13周时间内，用270人的图象测试一个人脸识别系统，发现识别率只有 51%。这套系统在机场中进行测试时，存储了250人的图象，其中的15人在1个月内通过摄影机958次，只有455次被正确辨认，识别率只有47%。在美国一个机场开展的一项为期8周的公开测试中，使用一家公司的人脸识别系统，在4个星期出错率为53%。在另一个机场开展的一项为期90天的测试中，人脸识别系统发出的错误警报也太多。

人脸识别技术效果不尽如人意的原因：真人的电视图像与存储在数据库中的照片在布光和角度方面有差别。目前的人脸识别技术在人处于静止状态或一小群人通过检测点时有效，因此不适合在交通流量大的机场和街道拐角处使用。人脸识别要得到广泛采用，还很有待时日。

第五篇：遥感技术系统及其技术原理是什么

遥感技术系统及其技术原理是什么？试举例说明其农业应用。

概念：

遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术。例如航空摄影就是一种遥感技术。人造地球卫星发射成功,大大推动了遥感技术的发展。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成上述功能的全套系统称为遥感系统,其核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多,主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成象光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐

形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来，供识别和判断。把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遥感，称为航空遥感。把遥感器装在航天器上进行遥感，称为航天遥感。完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测，获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等

遥感技术系统包括：信息源即波谱特征 spectrum feature、信息的获取 Information

obtain、信息的接收 Receive、信息的处理 Processing（辐射校正、姿态校正、几何校正、增强处理等）、信息的应用 applying

空间信息获取系统

地球表面地物目标空间信息获取主要由遥感平台、遥感器等协同完成。

遥感平台(Platform for Remote Sensing)是安放遥感仪器的载体，包括气球、飞机、人造卫星、航天飞机以及遥感铁塔等。

遥感器(Remote Sensor)是接收与记录地表物体辐射、反射与散射信息的仪器。目前常用的遥感器包括遥感摄影机、光机扫描仪、推帚式扫描仪、成像光谱仪和成像雷达。按其特点，遥感器分为摄影、扫描、雷达等几种类型。

遥感数据传输与接收

空间数据传输与接收是空间信息获取和空间数据应用中必不可少的中间环节。

遥感器接收到地物目标的电磁波信息，被记录在胶片或数字磁带上。从遥感卫星向地面接收站传输的空间数据中，除了卫星获取的图像数据以外，还包括卫星轨道参数、遥感器等辅助数据。这些数据通常用数字信号传送。遥感图像的模拟信号变换为数字信号时，经常采用二进制脉冲编码的 PCM 式（pulse code modulation: 脉冲编码调制）。由于传送的数据量非常庞大，需要采用数据压缩技术。

卫星地面接收站的主要任务是接收、处理、存档和分发各类地球资源卫星数据。地面站接收的卫星数据通常被实时记录到 HDDT(high density digital tape，高密度磁带)上，然后根据需要拷贝到 CCT(computer compatible tape，计算机兼容磁带)、光盘、盒式磁带等其他载体上。CCT、光盘、盒式磁带等是记录、保存、分发卫星数据等最常用的载体。

遥感图像处理

遥感图像处理是在计算机系统支持下对遥感图像加工的各种技术方法的统称。遥感图像

处理依赖于一定的图像处理设备。对于数字图像处理系统来说，它包括计算机硬件和软件系统两部分。硬件部分包括：计算机(完成图像数据处理任务)、显示设备(高分辨率真彩色图像显示）、大容量存贮设备、图像输入输出设备等。软件部分包括：由数据输入、图像校正、图像变换、滤波和增强、图像融合、图像分类、图像分析以及计算、图像输出等功能模块。

遥感信息提取与分析

遥感信息提取是从遥感图像（包括数字遥感图像）等遥感信息中有针对性地提取感兴趣的专题信息，以便在具体领域应用或辅助用户决策。遥感信息分析指通过一定的方法或模型对遥感信息进行研究，判定目标物的性质和特征或深入认识目标物的属性和环境之间的内在关系

原理

任何物体都具有光谱特性，具体地说，它们都具有不同的吸收反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同，同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体，在不同的时间和地点，由于太阳光照射角度不同，它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理，对物体作出判断。

遥感技术通常是使用绿光、红光和红外光三种光谱波段进行探测。绿光段一般用来探测地下水、岩石和土壤的特性；红光段探测植物生长、变化及水污染等；红外段探测土地、矿产及资源。此外，还有微波段，用来探测气象云层及海底鱼群的游弋。

在农业上的应用：

遥感技术在农业资源调查上的应用

中国的农业遥感技术起步于20世纪80年代初．二十余年取得了大量赶超世界先进水平的理论研究与应用成果。比如．作为我国农业遥感应用的代表，由中国科学院资源环境局主持的“黄土高原遥感专题研究”项目，在林草资源遥感调查、土壤侵蚀定量遥感调查、土地类型遥感综合研究、草场生物量的遥感估算、农业地物光谱特征及其应用基础研究以及黄土区暴雨与下垫面关系的遥感分析等许多方面取得了大量成果．为黄土高原的综合治理提供了全方位的技术支持。武汉测绘科技大学在湖北省利川市利用多光谱影像进行了草场资源调查．6个人用半年时间就完成了近百人需要历时3年才能完成的工作量．且吻合率达96％，成为遥感技术在农业资源调查上应用的成功范例。我国利用560幅陆地卫星图像．仅用两年时间完成了全国15种土地利用类型的分析和量算统计工作．提供了全国和分省的土地利用基本数据和有关图件。我国近年完成的“三北”防护林遥感综合调查．在包括西北大部、华北北部和东北西北部总面积为128万l【111z的“三北”造林

一期工程的调查中．完成了对现有防护林类型、分布、面积和保存率；草地数量、质量和分布；土地资源类型、分布、数量及利用现状的调查。提供了200余幅各类遥感专题系列图．建成了全区资源与环境信息系统。为掌握防护林区现状、林区的进一步发展和规划奠定了基础

1．2农业遥感专用软件相继出现

我国农业遥感应用技术日趋深入．还表现在应用软件的开发和应用方面。进入20世纪90年代中后期．一大批较为成熟的农业遥感专用软件相继出现。比如．可应用于农业资源调查与监测的软件有：由中国农业工程研究设计院农业遥感研究室开发的土地利用现状调查和数据处理系统软件：由中国农业科学院草原研究所开发的北方草地产量动态监测系统软件：由农业部资源监测总站开发的耕地变化监测系统软件：由成都农业遥感分中心开发的湿地资源调查系统：由中国农业工程研究设计院农业遥感研究室开发的黄淮海盐碱地调查系统软件以及由农业部资源监测总站开发的棉花种植面积遥感调查系统软件等。可应用于作物产量预测的软件有：由南京农业遥感分中心开发的南方水稻遥感估产系统软件：由北方农业遥感中心开发的冬小麦估产系统软件：由中国农业工程研究设计院农业遥感研究室开发的遥感光谱法水稻估产系统软件以及由北京大学遥感与地理信息系统研究所开发的农作物遥感估产信息系统软件等。可应用于农业灾害监测与评估的软件有：由中国农科院草原研究所开发的北方草场火灾、雪灾监测系统软件以及由南京大学大地海洋科学系遥感室开发的东南沿海小河流域防洪信息系统软件等罔。这些新的遥感处理软件使科技人员的工作效率大大提高。

1．3遥感技术在灾情监测与预报上的应用

对灾情．结合陆地卫星与气象卫星所获得的资料，利用当时的卫星影像与常年卫星影像进行

对比．可获得有关洪水泛滥成灾面积和灾情程度的较准确的结果。对旱灾的面积和危害程度的监测预报也通过卫星资料来进行。其他如土壤的侵蚀、沙化。草原的退化以及由某些工程引起的环境恶化等．均可通过卫星和航空遥感来进行监测。我国洪涝灾害遥感调查是在为山区大型工程建设或为大江大河洪涝灾害防治服务中逐渐发展起来的。湖南省率先利用遥感技术在洞庭湖地区开展了水利工程的地质环境及地质灾害调查工作。有关单位先后在雅砻江二滩电站、红水河龙滩电站、长江三峡工程、黄河龙羊峡电站、金沙江下游落渡、白鹤滩及乌东清电站库区开展了大规模的区域性滑坡、泥石流遥感调查。20世纪80年代中期．分别在宝成、宝天、成昆等铁路沿线进行了大规模的航空摄影．为调查地质灾害分布及其危害提供了信息源。20世纪90年代起。在主干公路及铁路选线．如京九铁路沿线等也使用了地质灾害遥感调查技术。20世纪90年代末期在全国

开展的“省级国土资源遥感综合调查”工作中．各省(区)都设立了专门的中小比例尺“地质灾害遥感综合调查”课题．主要是识别地质灾害微地貌类型及活动性．评价地质灾害对大型工程施工及运行的影响等。近年来，在重大工程论证中，都开展了工程地质遥感调查工作，如杭州湾跨海大桥、向山港跨海大桥等。大兴安岭发生特大森林火灾时．中国科学院卫星地面站提供的火情现势卫星影像图对现场指挥、调度扑救起到了决定性作用。长江、嫩江流域发生特大洪灾时．航空、航天平台的遥感实时监测，为指挥救灾、恢复生产发挥了巨大作用。

1．4遥感技术在农业环境保护方面的应用环境卫星遥感监测是环境管理的重要手段之一，连续监测、定时监测和严格的管理相结合．能准确地反映环境质量状况，能有针对性地加强监督管理。在大气遥感监测方面．我国重点开展了四个方面的工作：一是利用遥感技术监测大气污染与污染源．如辽宁省环保所应用遥感技术对抚顺露天煤矿进行了监测：分析了矿坑上空逆温层的形成与大气污染物扩散的关系，搞清了矿坑内产生污染的条件．为露天矿场的污染防治和环境污染预报提供了科学依据：中国环境科学研究院在太原市进行了以大气污染为目标的遥感监测：北京市环境保护科学研究院曾对规划市区的烟囱高度、分布进行了航空遥感分析等．这些都为污染防治和环境污染预报提供了科学依据。二是通过遥感图像上植物的季相节律变化和遭受污染后的反应差异．以植物对污染的指示性反演大气污染，如确定大气污染的范围、程度和扩散变化．如进行津渤环境遥感试验时曾利用遥感图像上呈现的树冠影像的色调和大小差异．圈定了二氧化硫和酸气、氟化氢等典型污染场。三是以地面

采样的分析结果作参照量．与遥感图像进行相关分析，如进行津渤环境遥感试验时．曾采集树木叶片测定其含硫、含氯量以及树皮的pH值，分析二氧化硫、氯气及酸雾的污染。四是利用飞机携带大气监测仪器．在污染地区上空分层采样并进行数据处理分析，如天津、太原曾用该方法监测大气气溶胶、飘尘及二氧化硫的时空分布特征和运移规律嘲。在水污染的监测方面．我国先后对海河、渤海湾、蓟运河、大连湾、长春南湖、于桥水库、珠江、苏南大运河、滇池等大型水体进行了遥感监测：研究了有机污染、油污染及富营养化等：利用水体叶绿素与富营养化间的关系研究了滇池水体污染与富营养化状况：利用卫星遥感资料估算了渤海湾表层水体叶绿素的含量．建立了叶绿素含量与海水光谱反射率之间的相关模式．定量地划分了有机污染区域；利用水体热污染原理先后对湘江、大连湾、海河、闽江、黄浦江等进行了红外遥感监测问。

1．5遥感技术在农作物估产上的应用

自“六五”开始．我国即试用卫星遥感进行农作物产量预报的研究．并在局部地区开展产量估算试验。“七五”期间．国家气象局于1987年开展了北方11省市小麦气象卫星综合测产．探索运用周期短、价格低的卫星进行农作物估产的新方法阍。“八五”期间．国家将遥感估产列为攻关课题．由中国科学院主持．联合农业部等40个单位．开展了对小麦、玉米和水稻大面积遥感估产试验研究．建成了大面积“遥感估产试验运行系统”并完成了全国范围的遥感估产的部分基础工作。通过1993～1996年4年试验运行，分别对四省两市(河北、山东、河南、安徽北部和北京市、天津市)的小麦，湖北、江苏和上海市的水稻；吉林省的玉米种植面积、长势和产量的监测和预报．在指导农业生产及农业决策中发挥了重要作用。特别是解决了一些关键技术问题．为进一步开展全国性的卫星遥感估产提供了重要保证嘲。1995年中国科学院、气象局及多家高等院校、研究所致力于遥感估产技术的研究．并在浙江、江西、江苏各省及华北、东北、江汉平原等地区对冬小麦、玉米、水稻、糜子等作物进行遥感估产。在遥感信息源选取、作物识别、面积提取、模型构建、系统集成等各个技术环节有了大幅的进步。这些模型汲取了以前模型的优点．模型因子的选择更加合理，可操作性更强，精确程度更高

2．1遥感卫星在美国农业上的应用

近十余年来．美国遥感卫星应用产业迅速发展。其中卫星通信已实现产业化．并且具有商业化的特点．其产业推动全球经济的增长．大批跨国公司企业和风险投资商竞相进入．抢占市场。美国No从等气象卫星资料全球公开．相关的地面设备遍布世界各地．产生了巨大的商业价值。遥感气象卫星在天气气候、环境生态和防灾减灾中均发挥着作用。美国LaIldSat、SeaStar等陆地与海洋资源环境卫星采取了“授权接收+数据定价”的产业模式。尤其是自20世纪90年代以来．通过拓展应用领域和应用层次．应用产业取得了很大的成功。美国1972年发射了第一颗遥感卫星LaIldsat—1．随着技术的进步．卫星及传感器性能在提高．而价格却在降低。陆地卫星系列具有持续时间长、综合性能好及波段设置合理等特点．对全球的遥感技术与应用产生了重要而广泛的影响。LandSat卫星数据的应用面非常广。在国土资源调查、地质勘探、旱涝灾情监测、农作物估产、地图修测修编、林业资源调查、水利规划、城市规划和环境污染监测等众多领域发挥积极作用。

2．2遥感技术在加拿大农业上的应用

加拿大在农田信息采集和服务方面充分应用了卫星遥感系统。在农业资源清查、核算、评估与监测方面．遥感系统强大的图形分析与制作功能。可编绘出土地利用现状图、植被分布图、地形地貌图、水系图、气候图、交通规划图等一系列社会经济指标统计图．也可进行多种专题图的重叠而获得综合信息．实现对具有时空变化特点的农业资源存量和

价值量的测算以及资源现状、潜力和质量的客观评估．从而真实反映农业资源状况．为科学利用和管理农业资源提供强有力的决策依据。在农业区划方面．遥感系统通过构建区划模型．进行不同区划方案空间过程动态模拟与评价．可使农

业区划从野外调查、资料收集、信息处理、计算模拟、目标决策、规划成图到监督实施全过程实现现代化。在土地资源与土地利用研究方面．遥感系统能方便获取资源数量和质量变化．提供研究区域土地面积、土壤特性、地形、地貌、水文、植被及社会、经济及自然环境的真实信息．直观反映土地利用现状、利用条件、开发利用特点和动态变化规律。

在作物估产与长势监测方面．遥感系统多时相影像信息。可反映出宏观植被生长发育的节律特征，可通过对各种数据信息空间分析．识别作物类型。统计量算播种面积．分析作物生长过程中自身态势和生长环境的变化．构建不同条件下作物生长模型和多种估产模式．根据各种模型预估作物产量。在农业灾害预警及应急反应方面．遥感系统可追踪害虫群集密集、飞行状况、生活习性及迁移方向等．通过分析处理．可给出农作物病虫害发生图、分布图及可能蔓延区图．为防虫治害提供及时、准确、直观的决策依据。另外，可实现洪涝灾、旱灾、水土污染等农业重大灾害预测预报、灾情演变趋势模拟和灾情变化动态、灾情损失估算等，为防灾、抗灾、救灾预警及应急措施提供准确的决策信息。在农业环境监测和管理方面．遥感系统能够对农业资源环境质量变化进行动态监测．及时发现情况进行预警：能够建立农业资源环境空间数据库。管理、分析和处理环境数据。高效汇总、汲取有用的决策信息；能够建立若干环境污染模型，模拟区域农业资源环境污染演变状况及发展趋势。

2．3遥感技术在德国农业上的应用

德国农业机械化程度很高．遥感技术和机器耕作的结合大大提高了农业生产效率、降低了成本。在大型农机上安装接收机。接收卫星信号，经电脑处理、分析和综合。根据土地和作物情况确定播种、施肥和用药量．可节省10％的肥料和23％的农药。遥感技术在病虫害检测和预报方面也得到了广泛应用．人们根据遥感卫星提供的数据建立预报模型．尽可能准确地作短期预报。