写作思路:根据高新技术的发展与科技素养养成的重要性来进行论述,表达出自己的观点和体会,语言要具有逻辑思维,避免平铺直叙等等。
正文:
科技的成长带动了人类精力的超越。天文千里镜和显微镜的发现使人的思维跳出地球,达到浩大宇宙的同时又起头从微观认识本人。不止如斯,科技的成长拓展了教育的深度和广度,使人类脱节愚蠢,为全面成长供给了认知根本。还有科技衍生的各类交换手段和文娱勾当,都极大地丰硕了人的精力糊口,使人类的精力素养获得很大的提拔。
在古代,人们迷信鬼神,认为人的终身是天定的,生老病死是天来掌控的; 在现代,人们通过科技的成长,证了然迷信思维是不成取的,要通过本人的双手缔造本人的糊口。在古代,很多人得了沉痾,医生也力所不及,只能眼睁睁地看着病人疾苦地死去可此刻,通过科技的成长,大部门疑问杂症已能成功治愈,人们不消为生病而懊恼。……以上所举的例子莫非不是人类文明的前进,人类素养的提高的间接证据吗?
我们是幸福的,我们是幸运的,我们赶上了一个科技高速成长的时代,一个充满高科技的时代,一个文明有素养的时代。这是我们的先人在进化时选择了成长,选择了前进,选择了提高本人的能力,也包罗了所有人的不懈勤奋,他们吃苦研究,不懈勤奋,才换回我们今天这个文明,文化,文雅的礼节之邦。
现代科学手艺正以史无前例的速度改变着世界的面孔,影响着人们的糊口。丰足的衣、食,舒服的住、行,千百年来不断是人类最根基的追求。现代科学手艺的成长,使人们的希望逐渐变成现实,让人们的糊口跳动科技的音符。
1900年全世界人均寿命仅为45岁,而今天这一数字正提高到66岁。结合国生齿署曾经把老年人的春秋边界制在“85岁以上”。人类寿命的大幅度耽误,身体素养的提高,得益于20世纪医学的迅猛成长和糊口程度的显著提高。 科学手艺是第终身产力,高新手艺及其财产推进了国民经济的成长,能够说高新手艺及其财产已成为现代科技成长的火车头科学手艺改变人们的思维观念,科学手艺使劳动东西获得不竭改善和更新,能够提高劳动者本质,能够使劳动对象获得充实操纵。
科技的成长对人类的全面成长有推进感化,全面提高人类的素养,包罗身体素养、学问技术、审美素养的平衡成长是我国一直对峙科学成长观的缘由之一,全面提高国民的本质、加强精力文明扶植,跟上时代科技的潮水。这是我们党,我们国度一直对峙的成长路线,也是我国进行科教兴国的缘由。
由于科技的成长使我们的物质文明获得了空前绝后的成长。GDP的每次冲破中都有科技的汗马功绩。若是没有科技,人类将重返阿谁掉队愚蠢的时代,连日常温饱都无法包管。前人已经说过“没有温饱,何来素养。”恰是因为科技的前进,出产力的成长,人类出产程度的提高,人类的素养才获得了提拔。
少年智则国智。德国元帅毛奇曾说:我们普鲁士的胜利早就在小学课堂里就决定了。一个人素质的养成,很大程度上决定于他幼时接受过什么样的教育。如何培养青少年科技素养和解决问题的思维方式?课堂教育固然重要,课外科技活动在中国现实环境下也发挥着相当重要的作用。
科技是人类发展的引导者:科技带给我们人类好处实在是太多了,当今世界上人们的衣食住行都离不开科技的产物。古代的神话:天空自由的飞行,千里眼,顺风耳都是人们普通生活离不开的。科技素养是对科技工作者的基本要求!
科技素养内涵是对科技工作者高标准要求:一个科技工作者首先本着先做人,后做事的态度,严谨,认真负责的工作态度,才能成就科技成就!
现代社会是一个民主化社会,每个人的命运和整个人类社会、整个国家的命运联系在一起,每个公民都有一定的社会责任和权利,不能被排除于社会事务之外。
而现代社会更是一个科学技术高度发达的社会,无论是公民的个人生活还是社会生活,都离不开科学技术,这就要求公民必须具备基本的科学素养,使个体能把握自己的命运,过上负责任的幸福生活,同时在涉及到人类社会和国家命运时,能发表自己的看法,并采取合乎理性的行动。因此,中国新一轮课程改革把目标定位于“提高全体学生科学素养”上。
近年来,食品安全问题引起了世界范围内的普遍关注,成为各国政府和消费者谈论的焦点。下面是我为大家精心推荐的关于食品的科技论文3000字,希望能够对您有所帮助。
关于食品的科技论文3000字篇一
重视食品质量,保证食品安全
国以民为本,民以食为天,食以安为先。食物是人类赖以生存和发展的基本物质条件,也是国家安定、社会发展的根本要素。在任何一个国家,食品质量及其安全性都是上至国家领导人,下至百姓共同关注的一个永恒主题。食品安全不仅涉及广大人民群众的生命安全与健康,还涉及到一个单位乃至一个国家的声誉[1]。由食品安全问题引起的事件还会直接影响社会稳定、经济发展以及国际间的合作。为此,笔者简要论述了食品质量与食品安全性。
1食品质量
食品质量,是指食品固有特性满足要求的程度,包括食品的外观、品质、规格、数量、重量、包装以及安全卫生等[2]。食品质量的内容主要包括以下3个方面:
1.1食品的特性
食品特性指食品本身固有的,可以相互区分的各种特征,如外观特性、内在特性、适用性、质量特性等。外观特性包括大小、粗细、长短等形态,黑白、黄绿、青红等颜色;内在特性包括老嫩、口感、纯度等;适用性包括使用范围、食用方法、食用条件等;质量特性包括营养成分、保健性能、保质期限、有毒有害物质含量等。食品特性有些可以通过人的感觉,如嗅觉、触觉、味觉、视觉、听觉等识别,有些只能通过仪器设备检测才能发现,如对人的生理影响或有关人身安全的特性;有些食品特性通过定性描述就很清楚,有些则需要定量说明。为表示食品质量,食品包含的一些成分不仅要说明有无,而且还要说明多少。
1.2对食品的要求
消费者和社会对食品的要求,包括明示的要求和隐含的期望,可由不同的相关方提出。明示的要求是指在文件中明确规定的要求,如社会关于食品生产加工及其食品本身的安全、环境、自然资源等方面法律、规章、条例等规定;国家、行业或者地方关于食品的标准、规范和技术要求;市场对食品的要求,如市场准入条件、标识包装特点。隐含的要求或期望是指社会、消费者和其他相关方惯例或一般做法所考虑的需求或期望。隐含的要求或期望,是人们的意愿和期盼,是消费者对某类或某种食品长期形成的理解和要求,没有文件规定。如消费者一般认为,芹菜是绿色、细长具有特有清香气味、多纤维素的一种蔬菜,否则就不是芹菜。生产者为市场提供的芹菜不能脱离消费者对芹菜的这些基本理解。
1.3满足消费者的程度
食品满足消费的程度,指食品满足明示要求和隐含期望的情况,它既包括满足规定要求的客观水平,也包括消费者对满足预期使用目的主观评价。质量是一种客观状态,其本身既不表示人们在主观上所做的优良程度评价、在定量上所做的技术评价、在效果上所做的适用性能评价,也不表示人们的主观质量要求。食品满足明示的要求,达到标准,说明食品质量合格。
2食品安全性
食品安全性是食品质量的基本要素。食品的安全性,就是要求食品应当无毒、无害,是指正常人在正常食用的情况下摄入可食状态的食品,不应造成对人体的危害[3]。对它的充分理解应该注意2个方面:一是对危害人体的界定。这种危害应包括消费者急、慢性毒害、感染疾病,危及消费者及其对后代的隐患。二是对无毒无害的界定。这是一种会对食品产生潜在危害健康的生物、化学、物理因素或状态。随着人类社会和现代科学的发展,一方面新的有毒有害物质不断被发现,另一方面新的检测技术和方法发现原本被认为“清洁无污染”的食品中也广泛存在着极微量的有毒有害物质。因此,从食品安全性的内涵和外延来看,对于普通消费者而言,食品的安全性越来越不是一个能够简单、明确判断的事情。
美国学者Jones建议应该区分绝对安全性与相对安全性2个不同的概念[4]。绝对安全性被认为是指确保不可能因食用某种食品,而危及健康或造成伤害的一种承诺,也就是食品应绝对没有风险。不过,由于在客观上人类的任何一种饮食消费,甚至其他行为总是存在某些风险,绝对安全性或零风险是很难达到的,尽管这是当代环境威胁加剧条件下普通消费者追求的目标。所谓相对安全性就是一种食物或成分,在合理食用方式和正常食量情况下,不会导致对健康损害的实际确定性。任何食物成分,尽管是对人体有益的成分或其毒性极低,若食用数量过多或食用条件不当,都可能引起毒害或损害健康。如食盐摄入过量会中毒、过度饮酒伤身体等。饮食的风险不仅来自生产过程中人为施用的农药、兽药、添加剂等,还大量来自食品本身含有的天然毒素。过度偏食可能使食品中某些化学成分在人体超量积累达到有害程度。某些食品的安全性又因人而异,如鱼、蟹类水产品经合理的加工制作及适量食用,对多数人是安全的,但对少数有鱼类过敏症的人可能带来危险。食物中某些微量有害成分的影响,也往往在对该成分过敏的人群中表现出来。以上说明,一种食品是否安全,取决于制作、食用方式是否合理,食用数量是否适当,还取决于食用者自身的一些内在条件。
食品绝对安全性与相对安全性的区分,在很大程度上也反映了一方面是消费者,另一方面是管理者、生产者和科技界主流派对什么是安全食品在认识角度上的差异。前者要求对他们提供没有风险的食品,而把近年频繁发生的安全性事件归因于技术和管理的不当。后者从食品构成及食品科技的现实出发,认为安全食品并不是完全没有风险的食品,而是在提供丰富营养和最佳品质的同时,力求把可能存在的任何风险降至最低限度。可以认为,这2种不同的概念既是对立的,又是互补的,是人类对食品安全性认识发展与逐渐深化的表现,从需要与可能、现实与长远的不同侧面,概括了食品安全性比较完整的含义。
食品安全是关系国计民生的大事。保证食品安全,防止食源性疾病的发生,是构建和谐社会、维护安全稳定的重要措施。吃的放心、吃的安全、吃的健康,这是公众的强烈愿望和共同的健康追求,也是社会文明进步的表现。而倡导和建立健康、科学、文明的生活方式,正是先进文化的重要内容。为人民健康服务、为社会经济建设服务,是公共卫生工作的根本宗旨。保证食品安全、保障公众的健康权益,代表了广大人民群众的根本利益,这是以科学发展观为指导,全面建设小康社会的重要内容。食品工作者和食品消费者,要正确认识食品质量和食品安全性,确保消费者吃的放心、吃的安全、吃的健康。
参考文献
[1] 陈丽华,李光宇,王世琨.我国的食品质量安全现状分析[J].东北农业大学学报:社会科学版,2007,5(1):47-49.
[2] 王薇.食品质量安全分析[J].畜牧与饲料科学,2009(2):80-81.
[3] 石毓梅.浅论我国食品质量安全及控制体系[J].广西质量监督导报,2009(6):38-40.
[4] 张则钦.推行农业标准化确保食品质量安全[J].世界标准化与质量管理,2008(7):41-44.
关于食品的科技论文3000字篇二
浅析食品添加剂与食品安全
摘 要:随着人们生活水平的提高,对食品安全问题也越来越重视,当今已然成为社会焦点问题。食品添加剂是促进食品工业生产最活跃的因素,被誉为现代食品工业的灵魂。食品添加剂按其原料和生产方法分为化学合成添加剂和天然食品添加剂。现代食品工业的安全生产离不开食品添加剂,它可以满足消费者的各种需求。但若不科学地使用也会带来很大的危害,近几年食品添加剂的安全性引起了人们的关注。所以,合理使用食品添加剂才能保持它的安全性,使之更好地有助于食品工业的发展,提高人们生活质量。本文详细介绍了食品添加剂的作用发展趋势与食品的检测方法。
关键词:食品添加剂 安全性 食品质量安全
一、前言
食品添加剂(Food additives)是构成现代食品工业的重要因素,它对于改善食品的色、香、味,增加食品营养,提高食品品质,改善加工条件,防止食品变质,延长食品的保质期有极其重要的作用。因此,食品添加剂工业,在食品工业中占据重要地位,可以说没有食品添加剂工业就不可能有现代食品工业。但人工合成食品添加剂的使用直接影响食品的安全性,也直接关系到消费者的身体健康。
二、食品添加剂简介
1.食品添加剂的定义
食品添加剂通常是人们为了改善食品质量和保持或提高营养价值,在食品加工或贮藏过程中添加的少量天然或合成的物质。它们具有某些特定的功能,既可以是单一成分,也可以是混合物。有关食品添加剂的定义,世界各国也有所不同。在我国,根据《中华人民共和国食品卫生法》附则中的规定,食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。食品营养强化剂、食品用香料、胶基糖果中基础剂物质、食品工业用加工助剂也包括在内。(GB2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》)
2.食品添加剂的分类
食品添加剂按其原料和生产方法可分为化学合成添加剂和天然添加剂。一般说除了化学合成添加剂外,其余的都可纳入天然食品添加剂。食品添加剂还可按安全性评价来划分,联合国食品添加剂法规委员会(CCFA)曾在FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会(JECFA)讨论的基础上将其分为A、B、C三类,每类再细分为两类。
A类 JECFA已制定人体每日允许摄入量(ADI)T和暂定ADI者;
B类 JECFA曾进行过安全性评价,但未建立ADI值,或者未进行过安全性评价者;
C类 JECFA认为在食品中使用不安全和应该严格限制作为某些食品的特殊用途者。
由于食品添加剂功能各异,所以按其用途分类,世界各国至今也没有统一的标准。据统计,目前国际上使用的食品添加剂种类已达14000余种,其中直接使用的约4000余种,其中香精、香料占80%以上,目前我国在GB2760-2007中已公布批准使用的食品添加剂有1812种(含食品用香料)。国外的食品添加剂更加普遍,美国已有25000多种食品添加剂应用在近20000种食品中,日本使用的有2000多种。
3.我国食品添加剂的发展趋势
我国是13亿人口的大国,近二十年来食品工业发展迅速。为了进一步提高我国食品加工业的水平,缩短和世界食品工业发展的差距,开发新的食品添加剂和配料具有十分重要的意义。此外,随着经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,人们对食品有了新的要求,营养食品、功能食品、保健食品、绿色食品等已成为食品消费市场的主流,而食品添加剂对生产这些产品的品质起着至关重要的作用。
三、合理使用食品添加剂可提高食品安全性
食品添加剂大大促进了食品工业的发展,并被誉为现代食品工业的灵魂。添加剂在食品领域立下的功劳是不可取代和,合理使用食品添加剂可以提高食品的安全性。我们现在的生活是不可以没有食品添加剂的。
1.使用食品添加剂有利于食品的保藏,防止食品败坏变质
除少数食品(如食盐)以外,各种生鲜食品若不能及时加工或加工不当,就会腐败变质,带来很大损失。防腐剂可以防止由微生物引起的食物腐败变质,延长食品的保存期,同时它还具有防止由微生物引起的食物中毒的作用;抗氧化剂则可阻止或推迟食品的氧化变质,以提高食品的稳定性和耐藏性,同时也可以防止可能有害的油脂自动氧化产物的形成。这对食品的保藏具有一定的意义。
2.使用食品添加剂能改善食品的感官性状
食品的色、香、味、形态和质地等是衡量食品质量的重要指标。食品加工后有的退色、有的变色,风味和质地等也可有所改变。适当使用着色剂、护色剂、漂白剂、食用香料以及乳化剂、增稠剂等食品添加剂,可明显提高食品的感官质量,满足人们的不同需要。
3.合理使用食品添加剂能保持或提高食品的营养价值
食品加工往往可能对原食品造成一定的营养损失,在食品加工过程中适当添加某些天然营养素范围的食品营养强化剂,可以大大提高食品的营养价值,这对防止营养不良和营养缺乏、促进营养平衡、提高人们健康水平具有重要的意义。
4.合理使用食品添加剂能增加食品的品种和方便性
食品超市的货架,摆满了琳琅满目的各种食品,这些食品除主要原料是粮油、果蔬、肉、蛋、奶外,还有一类不可缺少的原料,就是食品添加剂。各种食品根据加工工艺的不同、品种的不同、口味的不同,一般都要选用正确的各类食品添加剂,尽管添加量不大,但不同的添加剂能获得不同的花色品种。它们大部分都是防腐剂、抗氧化剂、乳化剂、增稠剂以及不同的着色剂、增香剂、调味剂乃至其他各种食品添加剂配合使用的结果。正是这些方便食品的供应,才给人们的生活和工作带来了极大的方便。
5.合理使用食品添加剂有利于食品加工操作,适应工业生产的机械化和自动化
在食品加工中使用消泡剂、助滤剂、稳定剂和凝固剂等,可有利于食品的加工操作。例如加工豆腐时使用卤水、葡萄糖酸内酯作为凝固剂,大大提高了豆腐生产的效益。
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环境与光污染
一、课题背景:
随着现代都市的发展,出现了一种新的污染——光污染,它已成为现在都市的环境公害,影响人们的身心健康。而这种光污染是由反光、反热的建筑材料造成的,如一些大厦的玻璃幕墙。在下午约2~4时折射的太阳光正好对着公路,司机们的视线受到干扰,存在安全隐患。在深圳也存在此种问题,特别是繁华地段的高层反光反热的玻璃幕墙,因此,本小组在我市的繁华地段进行调查研究,开展了“光污染”的课题研究。
二、课题目的:
1.认识和了解光污染的有关知识。
2.调查城市光污染,并提出有关建议。
3.学会团结合作,学会对知识的探讨与研究。��
三、课题研究过程与方法:
1.查找资料:上网查找,翻阅书报。收集资料。
(1)光污染分为人造光与自然光,这些光照对人体有害处。
(2)人对光的色彩有何反应。
(3)光污染对各种人群的危害。
2.实地调查
(1)对行人、司机的采访。
(2)采用拍照,进行实情记录。
3.总结整理
(1)整理资料,分析内容。
(2)制作网页。
四、研究结果和分析:
1.光污染及其危害
根据环境科学的解释,光污染是指过量的光辐射,紫外线辐射和红外线辐射对人体健康,人类生活和工作环境造成不良影响的现象。
(1)眩光�
造成光污染的光辐射中常见的是眩光。眩光是指在视野内有光亮度范围不适宜,在空间或时间上存在着极端的光亮度对比,以致引起不舒服或降低可见度的视觉现象,玻璃幕墙的光污染就是由于其反射太阳光、灯光等光线过强造成眩光。眩光使人的视力下降并迅速疲劳,日常生活中的眩光污
染有很多,如夜间迎面而来的汽车前灯的眩光会使受到光刺激的司机和行人控制力降低,很容易发生危险等。
(2)自然光
自然光主要来源太阳辐射。太阳光主要有紫外线、红外线、可见光等。而光污染是指过量的光的辐射,紫外光的辐射,能对人体健康、人类生活和工作环境造成不良影响。如:受日光中的紫外线过度的照射,便会引起日光性皮肤炎,会使人身体暴露部位红肿,严重者起水疱,患部有灼热,刺痒或疼痛感;病情严重时,可伴随身体不适、发烧、恶心及心跳加速,长期日晒过量会造成慢性损害,长期照射阳光,紫外线能诱发皮肤癌。但适量的阳光照射是必要的。
(3)反射太阳光
反射太阳光,这种光污染是城市中最为严重的。例如,我市的建筑,虽然以玻璃幕墙为主,是很美观,但在美丽的背后却潜藏着杀机,它给周围的人带来了很多危险,如:使正常细胞衰亡,出现血压升高,心急燥热等不良症状,还可以使人的视力下降尤其是眩光。
(4)人造光
人造光就是指我们日常使用的电灯,舞厅用的彩灯等。在舞厅里,我们看到的灯光五光十色,美丽万分,可你对它的危害又认识多少呢?各式各样的彩灯是光污染的来源之一。彩灯虽然能够强烈的刺激感官,同时刺激也能病发细胞,使人的眼睛不适,影响人的中枢神经,令人产生头晕目眩,站立不稳的感觉,长期处于这种灯光下会引起头痛,失明,食欲不振。此外经科学研究表明,彩光能给人产生心理压力,不同的颜色有不同程度的心理压力。 �
(5)彩光心理压力指数
灯光颜色 白光 黄光 绿光 蓝光 紫光 红光 黑光
压力指数 100 113 133 152 155 158 187
(6)光污染如何导致近视
作为学生的我们受到光污染的危害就更严重了,现代学生的近视眼有不断上升的趋势,其中必不可少原因是光污染。学生所用的台灯,光质分为红外光、紫外光。红外光易被水分吸收,而人的眼球80%左右是水分,长期吸收红外光会使眼组织变异;紫外光有穿透力,杀伤力强,长期受紫外光辐射,眼细胞受到伤害。台灯的光污染会对眼睛造成疲劳,损伤,从而使视力下降。
2.光污染的防治与建议
(1)在光污染比较严重的地区,可以多植树,树木可以减少光污染的强度,从而减少光污染对人体的影响和危害。
(2)在交通繁忙地区的建筑物应少用或不用反光、反热的建筑材料,最好使用不反光、不反热的建筑材料。
(3)住宅区不用反光、反热性强的建筑材料,因为它会直接危害到人们的健康,生活习惯。
(4)若使用反光的建筑材料做外墙,应有自动转向反光系统。如:两栋楼隔着一定的距离而对立,若太阳光从对面大楼方向射过来,那么这栋大楼的反光外墙通过自动反光系统调节一定的角度,射向另一栋大楼再经过自动反光系统,把光反射到天空去,这种设想的可行性是可以的,但依现在的科技水平要完成这一系统是不可能的,它需要高新的科技与高能量的消耗,因此这种想法只有在未来实现了。
在我国经济组成中,汽车产业对促进国民经济发展和社会进步具有重要的战略意义。下面是我为大家精心推荐的关于汽车的科技3000字论文,希望能对大家有所帮助。
汽车的科技3000字论文篇一:《试谈汽车超载监测系统》
摘 要: 为了实时识别各种车型的超载车辆,该系统基于开源计算机视觉库(OpenCV),先根据车辆照片库建立车型分类器,然后使用数字摄像机拍摄进入监控区域的车辆,在视频中使用分类器识别车型,根据所识别得到的车型去查询数据库获得该车型的核载,再通过动态称重技术获得车辆的实际载重,及时判别车辆是否超载。此 方法 可避免过去使用统一重量衡量不同车型是否超载的弊端,并可同时免线圈测量车速。测试结果表明系统能快速准确地识别出车型。配合动态称重系统,就能实时得出所通过的车辆是否超载,对公路养护和道路交通安全有相当大的实用意义。
关键词: 超载监测; 视频识别; OpenCV; 动态称重
超载车辆的危害很大,主要表现在加速道路损坏和危害道路交通安全,人们都深知其危害性,所以治理超载一直是公路监管部门的工作重点。传统的自动超载信息系统都是使用统一标准,对所有车辆都应用同一个整车重量划分是否超载,这样会遗漏部分实际上已经超过该车型核载的超载车辆。实际上,这部分车辆对道路交通同样造成严重影响。鉴于此,本系统首先识别出车辆的车型,再查询得到该车型的核载重量,对比实测重量,便得知是否超载。理论上能够适用于所有车型。
利用摄像机较长的视域,附加设计了一个测速系统,能方便地得出超速数据,以便作为超速监测和供给动态称重系统作参考。
1 系统构成
1.1 系统方案
系统主要工作过程为:车辆驶入摄像机监视范围,视频流通过以太网传输到后台处理系统,处理系统通过处理视频识别出车辆的车型,然后根据车型从数据库中查出相应的核载重量;同时,安装在地面的动态称重设备测出车辆的实际载重。两个数据对比即可得出车辆是否超载。系统流程如图1所示。
为了加快处理速率,在程序设计过程中多处使用了多线程并行处理。
1.2 OpenCV及其分类器介绍
传统的图像处理软件大多为Matlab,用于开发算法最为快捷,但是其处理速度慢,难以跟上视频处理的需求,所以选用了Intel牵头开发的开源计算机视觉库(OpenCV)。新版的OpenCV已经在易用性上已经接近Matlab,再加上其开源性,很多算法均已公开,加快了开发进程。另外,目前OpenCV已经提供C,C++,Python等语言接口,且支持Windows,Linux,Android和IOS等主流平台,资源相当丰富。对于计算机平台,OpenCV支持多线程并行计算和图形处理器(GPU)计算,这将能大大加快计算速率,用其开发本系统的demo是首选。
图1 系统流程图
为了从视频流中识别出车型,需要使用分类器[1]。所谓分类器,是利用样本的特征进行训练,得到一个级联分类器。分类器训练完成后,就可以应用于目标检测。分类器的级联是指最终的分类器是有几个简单分类器级联组成。每个特定的分类器所使用的特征用形状、感兴趣区域中的位置以及比例系数来定义(如图2所示)。
图2 特征分类
首先使用弱分类器分出货车和客车等车型,然后再分出大中小型货车,最后再精确分类,获得准确的车型。新版本的OpenCV已经支持多种特征的分类器,如SVM,LBP,PBM等。因为系统实时性要求较高,这里选取训练和分类速率都较高的LBP特征分类器。
1.3 训练分类器
使用分类器的需要首先训练,即让分类器“认识”目标,为了训练分类器,需要准备样本,样本包括正样本和负样本。正样本即包含目标的灰度图片,而且每张图片都要归一化大小,负样本则不要求归一化,只需要比正样本大即可(使得可以在负样本中滑动窗口检索)。
OpenCV提供了专门的工具opencv_createsample.exe用以整理训练样本的原始数据,只需准备好正、负样本,归一化然后转成灰度图,再使用两个描述文件分别记录这些样本集合,然后输入opencv_createsample.exe程序即可整理出原始数据。为了准备正样本,借助OpenCV提供的HighGUI模块,在此专门编写了一个GUI截图工具,界面如图3所示。为了能从不同角度识别车辆,准本正样本时需要准备从一定角度范围描述车辆的样本。
图3 GUI截图工具界面
接下来就是训练分类器,这部分工作直接关系到系统的鲁棒性。同样,OpenCV提供了专门工具训练分类器,既有旧版也有新版,为了有更多特性,在此选择新版本的训练程序opencv_traincascades.exe。
由于这是基于统计的方法,要对大量数据进行处理,如果选择Haar特性,训练周期会比较长,不利于系统的搭建,所以选择用LBP特性训练分类器。从机器性能方面考虑训练时间,使用英特尔线程构建模块(TBB)重新编译OpenCV,就能得到多核加速,且有利于接下来的程序性能。分类器分为三级,分别为:货车、客车分类器,大、中、小型货车分类器和具体车型分类器。由于客车按载客数区分是否超载,车辆总重不会对公路造成严重损坏,所以本系统无需对客车作出具体车型区分。但若然具体管理部门需要统计车型信息,可以进一步加上客车车型分类器。实际使用时,由于要应对车辆车身的喷漆变化或者小范围合法改装等情况,分类器的分类除了在系统筹建的时候大规模训练外,在系统运行时也应继续训练分类器,增加统计数据,使得识别结果更加精确。
1.4 识别车型及获得核定载重
训练好分类器后,最直观的测试方法是直接输入测试视频,检查识别效果。新版本OpenCV提供一个C++类CascadeClassifier,该类封装了基本的目标识别操作,使得只需要使用该类的实例加载训练好的XML文件,然后逐帧检测即可。若发现目标,结果将会存放在C++标准模板库(STL)容器vector中。但直接对每帧图像使用CascadeClassifier::detectMultiScale方法将会大大加重系统的工作量并且在多车辆的情况下无法区分开各车辆,为此,首先需要发现车辆,然后区分不同的车辆目标,再对每一个目标单独进行分类识别。
具体的主要操作的顺序为:
(1) 系列的图像预处理操作,降低图像噪音。
(2) 图像差分,发现车辆轮廓[2],得到运动掩码。图像差分有两种主要方式,分别是帧间差分和背景差分。帧间差分速度快,但容易产生空洞,且无法分离出缓慢运动的车辆;背景差分速度慢,但分离效果好。考虑到如果车辆是缓慢进入测速区,则称重数据可靠性高,而且没有超速,进入识别点的效果好,所以选择帧间差分,这里使用能有效减小前景空洞的三帧差分算法[2]。
(3) 结合运动掩码更新历史运动图像、计算历史运动图像的梯度。
(4) 分割运动目标,得到一辆一辆的车,并跟踪。为区分开图像中的每一辆车,需要对其进行标记,这里使用的方法为:
[Mkx,y=ID ifMk-1x,y≠0&k-1≠10 ifMk-1x,y=0 ]
式中:Mk(x,y)为分割出来的单独车辆目标的第k帧感兴趣区域矩形。这种方法虽然鲁棒性较好,但是因为重复计算量大,运算速度有限,所以在确定每辆车的ID后,使用OpenCV提供的更为快速的Camshift算法[3]继续跟踪。
(5) 计算每辆车的运动方向。这部分关系到运动目标筛选,在部分场合,摄像机的视野可能会涉及逆向车道。在这种情况下,可以通过筛选符合主要行驶方向的车辆来排除其他车辆或无关运动目标的干扰。
(6) 车辆进入测速区,开始测速。
(7) 车辆离开测速区,结束测速并计算速度。使用TBB进行并行分类识别车型。由于OpenCV新版矩阵结构Mat的所有操作使用原子操作,大大减轻了多线程编程的工作量,所以这里使用多线程并行操作是最佳选择。
(8) 根据所安装动态称重系统的车速要求,判断是否需要引导车辆到检测站进行检查。
1.5 获得实际载重
在视频分析中发现车辆后,对比动态测重模块中测得的实际载重。这里需要把应用场合分为两种情况:高速测重和低速测重,至于高低速的阀值,这根据不同动态称重系统的性能而定[4],在系统安装时根据动态称重系统参数设置即可。由于目前高速测重技术的精度未达到作为证据的要求,所以在高速测重的场合,所得车重数据只能作为初步判断,若初步发现车辆超载,需要进一步引导车辆到大型地磅再次静态测量,并作其他处理。在低速测重场合,测得的动态数据可靠,可直接作为证据使用。所以系统的运行需要测速模块的配合。 无论高速场合与低速场合,本系统都能实现视频测速功能,可以直接用作超速抓拍系统,降低了公路部门的重复投入成本。
1.6 测速方法
测速测量车辆通过测速区所用的时间,然后用测速区长度除以时间而粗略估计得到。考虑到摄像机视域限制,设定的测速区域并不长,只有20 m左右,而且速度是用于参考载重信息是否有效的,所以无需太精确,因而可认为车辆是直线经过测速区域的。测速区的长度需在系统安装时手工进行长度映射。另外,确定通过测速区域的时间差使用帧率和帧计数得出,这样在多线程处理的情况下,可以排除系统时钟和处理速率的干扰,得出准确时间差。
2 测量结果
为快速测试系统性能,直接使用测试视频替代摄像机输入。使用微软Visual Studio 2010 MFC + OpenCV 2.44 编写一个即时处理程序,界面如图4所示。
图4 运行在Windows平台上的系统
测试使用一台Intel Core i5M处理器(主频2.3 GHz+智能变频技术)、6 GB内存、 操作系统 为Windows 7 64 b的普通 笔记本 计算机,测试代码尚未使用图形处理器(GPU)计算,但代码在识别部分应用了TBB进行多核并行加速计算。
测试视频共两段,分别在两个不同的场景拍摄,第一段只有一辆公交车,场景较为简单;第二段则是多车多人环境,并且有车辆并行的情况,场景较为复杂,干扰较多。
第一段视频主要用于测试系统的极限性能,在测试开始前,先用转码工具把同一段视频转成不同帧率和分辨率的几段视频,其中视频的宽高比不变。输入视频测试后的结果如表1所示。
视频原始长度为6 s,双斜线为该场景的称重和测速区域。
测试结果表明:系统能实时处理标清视频流,但对高清视频还需进一步优化。
第二段视频主要测试系统的车型识别能力,测试数据如图5所示。
表1 输入视频测试后结果
图5 多车并行时能够准确区分
第二段视频夹杂较多无关目标,如行人、抖动的树枝横向行驶的车辆等,其中双白线之间区域为本场景的称重测速区域。
通过测试,可以看出无关目标能被全部排除,体现了车辆筛选很好的鲁棒性。视频中共通过9辆汽车,所有车辆均本正确识别车型。
3 结 语
通过测试数据可以看出,本系统提出的车型识别算法能适应不同场景和一定的环境变化,具有较高的效率和鲁棒性。随着计算机及其他数字信号处理(DSP)设备的信息处理能力不断提高,应用实时视频处理技术促进智能交通的能力将更大更稳定。若本系统能真正应用在智能交通系统上,有望对遏制道路超载超速现象做出贡献。
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汽车的科技3000字论文篇二:《试谈现代科技在汽车焊接工艺中的应用》
摘 要:随着我国汽车保有量的不断增加,汽车售后市场呈现了井喷式的发展趋势,与汽车相关的售后市场服务行业开始兴起。其中汽车维修是后市场比较火爆的行业,汽车的使用必然会涉及汽车的维修。因此,为了能够更好的实现汽车维修效率,提高汽车维修的质量,应该加强对于汽车维修行业的行业监管以及对汽车维修技术的提升。目前,诸多的现代化技术开始不断的应用到汽车维修之中,其中尤其以焊接工艺为主。因此,本文重点对汽车焊接工艺中现代科技的应用进行分析,从而探讨其未来的发展趋势。
关键词:现代科技;汽车;焊接技术;工艺
引言
汽车加工与制造以及汽车维修领域,都会涉及汽车的焊接技术。目前,随着技术的不断发展,尤其是汽车生产制造业的蓬勃发展,已经可以实现汽车车身以及车辆配件的无缝焊接技术。车身的加工甚至采用模具化加工的形式,从而减少了因为焊接造成的不足。因此,目前,焊接工艺在汽车后市场应用比较广泛,尤其是在汽车的维修市场中,当汽车出现事故的时候,就会采用焊接技术进行维修,从而让汽车能够保证正常的使用。此外,在汽车的加装方面,焊接技术更加的适用,并且通过引进先进的现代科技,从而让焊接效果与质量都更加完善。
一、汽车焊接工艺的应用领域分析
在汽车领域中,由于越来越多的高新技术被应用,是的汽车生活更加丰富。对于我国而言,随着汽车保有量的不断增加,汽车售后市场出现了井喷的状态。在汽车售后市场中,汽车的维修与保养占据着非常重要的地位,也让汽车的服务产业有了较大的发展。对于汽车的焊接工艺而言,最早是应用于汽车的车身焊接。但是,随着技术的发展以及车身制造工艺的发展,汽车车身开始使用模具制作,从而降低了因为焊接而造成的车身问题。那么,下面就对现代化的汽车的焊接工艺主要应用领域进行分析:
1、在汽车的维修领域中有非常广泛的应用;汽车维修属于汽车售后市场领域,由于汽车驾驶的过程中,难免会出现碰撞的现象,从而造成了汽车车身或者是相关配件的损坏。因此,在这种情况下,就可以使用汽车的焊接工艺,将损坏的部分采用焊接的方式,从而进行汽车的维修工艺。
2、人们对于汽车的装饰和改装越来越感兴趣。虽然在汽车检测的过程中,对于擅自改装会进行处罚,但是有车一族们仍然热衷于对于汽车的改装和装饰。其中,对于汽车尾翼的安装非常常见。汽车安装尾翼以后,就显得非常运动动感,有一种非常霸气的感觉。因此,为了让汽车的外观更加个性鲜明,需要对汽车的外观进行相关的改装,从而实现车主所需要的效果。而对于尾翼的加装而言,就一定要采用焊接技术,从而使得汽车的尾翼牢固坚实。因为安装尾翼还是存在一定的风险的,当车速达到一定程度的时候,就需要保证汽车的尾翼的稳定性。
3、对于汽车的车身配件的焊接工艺;汽车在使用的过程中,经常需要在配件方面进行焊接,此外对于在配件之间的结合方面,也需要在适当的情况下使用汽车焊接技术。因此,对于汽车的焊接工艺而言,主要在车身焊接、汽车改装以及汽车配件之间主要进行应用。
二、现代科技在汽车焊接工艺中的应用
随着现代科技的不断发展,汽车焊接工艺中也不断的引入了现代的科技技术。其中最为重要的就是计算机技术,计算机的单片机远程通信技术以及3Dmax等技术开焊接始不断应用到汽车的焊接工艺中。由于人工焊接技术容易在焊接的过程中出现失误,无法实现循迹操作,从而造成焊接的不完美。因此,采用计算机单片机技术,可以进行程序编译,将需要焊接的部分利用3Dma x的进 行仿真,从而保证在焊接的过程中,其能够实现完美的循迹焊接,降低了焊接过程中出现的失误。
此外,在焊接的工艺方面,又引入了一些工艺以及化工技术。传统的高温焊接技术,不仅仅容易造成伤害,更是对操作人员有一定的影响。因此,使用现在的氩弧焊焊接技术,虽然温度更高,但是焊接的质量有所提高。对于焊接的接口以及焊面的平整度,都有了显著的提高。因此,随着现代科技的不断发展,促进了多个行业工艺的提升。对于汽车的焊接工艺而言,引入计算机技术并且实现真正的智能化以及自动化焊接,从而让焊接工艺更加安全方便,有效的提升焊接的效率,保证在焊接的过程中,达到质量的提升以及客户的满意提升。总之,要充分适应时代的发展,让更多的现代科技不断的应用到汽车的焊接工艺之中,从而保证其在不断的发展过程中,符合现有时代的发展理念,满足客户不断提升的硬性要求,实现现代化的汽车焊接工艺。
三、机器人焊接工艺是现代汽车焊接技术的发展前景
汽车焊接最主要的是车身的焊接。在汽车制造公司车身的主要焊接方法为弧焊、点焊、二氧化碳保护焊等。随着社会的发展,人民生活水平的提高,用户个性化需求的日益强烈,对汽车的安全性、美观性与舒适性的要求越来越高,同时汽车制造企业为了追求更大的经济效益,对焊接精度、焊接质量和焊接速度等的要求越来越高,因此建立一条现代化的生产流水线就显得非常重要。而焊接机器人的应用促进了现代化流水线的建立。现代化的焊接流水线主要是满足多车型、多批次的市场需求,提高车身车间生产能力的柔性和弹性。因此现代焊接线必须具有柔性。那么如何才能使焊接线具有柔性呢?普通的焊接线是刚性的,主要由焊接夹具、悬挂点焊机、弧焊机和多点焊机等组成。
这种焊接线一般只能焊接一种车型的车身,那么为了满足市场多元化的需求,就需要重新建立焊接流水线。这对企业来说是非常不利的,企业是追求利润为目的的,并且重新建立流水线造成了财力、人力、物力的浪费。于是建立柔性化焊接生产线摆在了企业面前。机器人的出现与应用满足了汽车企业的现代化的需求,实现了焊接生产线的柔性化。那么在车身焊接线上应用的机器人主要有几种:点焊机器人、弧焊机器人和激光焊机器人。这些机器人的应用,使焊接实现了机器人代替工人工作。
1、点焊机器人:主要进行的是点焊作业,在点与点之间移位时速度比较快,从而减少了移位的时间,通过平稳的动作、长时间的重复工作和准确的定位,取代了笨重、单调、重复的体力劳动,更好地保证了焊点质量,使工作效率得到了很大的提高。它是柔性自动生产系统的重要组成部分,增强了企业应变能力。
2、弧焊机器人:弧焊过程比点焊过程要复杂得多,对焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿态、焊接参数都要求精确控制。具有较高的抗干扰能力和高的可靠性。能实现连续轨迹控制,并可以利用直线插补和圆弧插补功能焊接由直线及圆弧所组成的空间焊缝,还应具备不同摆动样式的软件功能,供编程时选用,以便作摆动焊,而且摆动在每一周期中的停顿点处,机器人也应自动停止向前运动,以满足工艺要求。此外,还应有接触寻位、自动寻找焊缝起点位置、电弧跟踪及自动再引弧功能等。
3、激光焊接机器人:激光焊接是与传统焊接本质不同的一种焊接方法,是将两块钢板的分子进行了重新组合,使两块钢板融为了一体变为一块钢板,从而提升了车身结构强度。同时在焊接过程中焊接工件变形非常小,一点连接间隙都没有,焊接深度/宽度比高,焊接质量高。从而提升了车身的结合精度。可见机器人的应用,实现了焊接流水线的智能化,实现了焊接生产线的自动化与现代化。
结束语
汽车维修行业中的汽车焊接行业,其技术要求相对较高,并且直接影响着汽车的维修效果。焊接技术,一般是针对出现重大事故或者是问题车辆等进行焊接。为了让焊接的痕迹最小化,实际上就是为了能够更好的实现高精度焊接,需要不断引入现代科技技术。计算机技术的引入,让焊接工艺能够以一种循迹的方式进行,从而避免了焊接过程中出现的认为失误。此外,在汽车的生产以及制造的过程中,依然需要不断的引入高新科学技术,让焊接工艺更加精湛,从而实现汽车的高精度和高密度,实现汽车质量的全面提升。
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