毕业设计开题报告

毕业设计开题报告

随着社会不断地进步，报告使用的次数愈发增长，报告成为了一种新兴产业。一听到写报告就拖延症懒癌齐复发？下面是小编收集整理的毕业设计开题报告，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

一、课题研究背景

1.国内外的研究现状

目前国内外实现的手语识别系统主要分为基于传感器的系统识别和基于图像处理的识别系统。利用传感器识别的系统就是利用空间加速度和角速度这两个参数来进行的，当信息量比较大时，能更方便的获取到数据；缺点是需要在手臂上装置大量装置在表达上带来了不便性。基于图像的视觉识别是用摄像机采集手势信息进行识别的技术。这种方式的优点是动作的识别更加自然，缺点是图像处理识别时容易受到环境的干扰。

手势识别领域的研究在国外要比国内早，国内最早开始研究手势手语的识别是哈工大团队提出了将多种手势识别算法融合的方法，这种方法在分类时特征和模型的参数都很少，但这种技术对手语手势的识别在那个年代取得了良好的识别效果，通过将神经网络和hmm算法相结合，使系统对简单静态手语的识别率达到百分之八十以上。随着技术的发展，人们将gmm模型运用到手语识别系统中，通过这种方法对手语识别得到的结果更好。20xx年，南开大学的李国峰等人研发了基于mems加速度传感器的简单输入系统，该系统也为自热的人机交互研究开启了新理念。20xx年华中师范大学团队开始了基于加速度传感器手语识别研究，对预设的八种手势进行识别，其识别率达到了85.3%.20xx年，清华研究团队利用semg信号去识别手臂和手指动作采用多电极阵列获取semg信号，虽然实用性不是很强，识别率不是很高，但是在该领域的探索研究，做出了大量的探索工作。20xx年，由于传感器的手势识别领域的快速发展，国内学者张欣和陈勋等人将传感器技术与生理信号相互结合，构建了手势识别系统的远程医疗系统，该系统研发为识别领域注入了新的血液，使得国内对相关领域的研究更加热衷起来。

2.课题研究的意义

根据世卫组织最近的一项报道表明，在全球有6亿多的残疾人，其中就聋哑人占残疾人口的10%.截止到20xx年末，中国残疾人的数量已经占到全国总人口数的百分之六，是世界上残疾人最多的国家。在这些残疾人当中，具有听力障碍的人占33%,人数大约为2780万，这些人中只有少部分人只有听力或语言障碍，而大多数人完全失去了与健康人类正常沟通的能力，手语则是它们唯一的交流方式。对于健康的人们来说，除一些专业人士外大部分人并不能理解手语的含义，那么将手语转换成声音和图像并被人们轻易理解就变得很有实用价值。这将清除它们与社会交流的障碍为它们融入到有声世界提供了很大的帮助。手势手语是将人体产生的动作赋予了特定的含义且高度的结构化后的集中体现。

它主要是由人的手势决定也会有一些面部表情进行辅助，因此我们要对手语进行识别，首先必须要弄清手势含义，目前很多对手语的识别是依靠计算机视频识别来实现的。自上世纪九十年代以来，计算机技术得到迅猛发展已经深入到生活的方方面面之中影响迅速扩大，而且在日常生活中多模态接口技术已经变得越来越普遍。虽然传统鼠标和键盘随着计算机技术飞速发展而变得越来越先进，但是由于人的需求也在发生着很大的变化，这些传统设备也逐渐凸显出了它们的局限性，在虚拟现实和人机交互上这种限制是有着明显的表现。人机交互中手势是输入和输出的非常重要的方式，所以手势识别是多模式接口技术的一个重要部分。

随着技术的不断革新，用户对传统计算机的要求已经不仅仅局限在便利性和人机交互的方面，导致传统设备在人机互动方面已经无法满足用户的需求。而手势识别就是解决高人工智能领域的局限性问题的，它作为多模式人机接口技术已成为当前计算机技术继续深入研究的方向，能使通信在人机交互界面技术上使用的更加自然和谐，手势识别最接近的就是手语识别，对它的研究涉及心理学、人工智能、计算机视觉等多领域的学科研究，而且作为日常生活中沟通的一种方式已开始受到大批专家和学者的关注，并在手势识别研究方向开始投入大量科研经费和精力，由于手势手臂本身较为复杂而且它的时间和空间差异使得手势识别已经成为一个具有挑战性的多学科交叉融合的研究课题。

二、课题研究内容

1.手势的表示

手势表示通常是利用手势模型和模型参数来表示的，所以在识别手势的时候首先要要对手势建模，识别是根据手势表示内容而选取手势特征量与模型匹配，由于环境文化和地区的不同会导致了手势的差异，可能会有使用不同的表达方式，所以手势通常是一个不太明确的概念，有时手势表达的含义在不同情景下承载的信息是不同的。比如不同地区表示暂停的时候是左手在上右手在下，而其它地方可能就是右手在上左手在下。

本文设计的关键是对手势的建模训练，尤其是对待识别的手势的确定。具体的应用决定了采用什么样的手势模式，只有建立准确的手势模型才能利用算法进行对识别到的手势做出正确反馈。通常手势建模和手势识别所使用到的方法是相异的，采集手势特征数据的方法也不一样。目前基于数据手套的特征捕获方法是比较常用的采集数据信息的方式，通过选择相应的识别算法实现手势的识别反馈。

2.常用手势识别算法分析

2.1人工神经网络算法

这种算法还具有抗干扰能力和容错性强识别速度快等优点，它能把预处理和识别的过程同时进行处理。在目前的识别领域中，运用的比较多的神经网络是误差反向传播神经网络（简称网络）。 bp神经网络结构图算法是一种有监督式的学习算法，它由三部分构成输入层、中间层（也叫隐藏层）和输出层，其中的输入层和输出层的神经元节点是固定的数目，两层之间存在从输入层到输出层的前馈连接和输出层至输入层的反馈连接，只有隐藏层的神经元是可以自由定义的。

在人际交互识别领域中应用神经网络算法进行手势的识别时首先需要有自己的数据库系统，再对采集到的手势数据序列进行算法的训练，使用训练好的网络去识别输入的手势数据信息数据的含义即达到识别手势的目的，识别到后经由计算处理以实现人机交互的目的。神经网络的优点是抗干扰性和容错能力强，缺点是训练量比较大，扩充性不强对时序建模能力差，无法有效处理动作的速率带来的问题。

2.2动态时间规整

动态时间规整曾是语音识别的一种主流方式，它是一种将时间归整与距离测度结合起来的非线性正则化的技术，算法是建立一套科学的时间校准匹配路径将测试模式和参考模式建立起联系的算法。dtw的算法主要利用的动态编程技术（dynamic programming, dp）去实现，它的算法实现是将全局的优化分化成众多的局部最优化。所以在使用算法的时候需要将各局部最优化，已达到全部的最优化。

在dtw算法中由于容易实现和数据的训练简单等优点被用在语音识别中广泛应用，但在手势识别领域由于其运算量 ……此处隐藏1136个字……教育、艺术教育、升学指南、教育法规等教育信息库，能充分满足现代教育管理和一线教学的需要。

人员上：我校成立了信息技术中心，配备了专业人员，无论从理论上，还是实践上，都有相当造诣。信息技术中心，对全校教职员工进行了信息技术素质修养和实际操作的培训，全校教职员工基本掌握信息技术教育，能满足在网络环境下进行教育教学的需要。

三、本课题研究要解决的问题

1、观念问题：有了好的硬件环境，如果观念不更新，只是“换汤不换药”，那就失去了研究价值。本课题必须着力解决教师教育观念更新的问题。

2、理论问题：目前网络教育缺乏科学、系统的教育理论作指导，本课题应在实践中创造性地应用现有的理论，不断探索、总结、归纳、概括，形成适用于网络教育的理念、原则、策略。

3、技术问题：信息技术，顾名思义，技术性是很强的。如何使教师技术精湛，使精湛技术与优质教育紧密结合，培养适应知识经济时代需要的人才，是一个值得认真探讨的问题。本课题希望在这方面能作出一点贡献。

4、实践问题：网络是一个新环境，如何在这个平台上，创造出符合自己实际的教育教学模式，需要从实践中不断总结，不切实际地模仿别人，拷贝别人，是不可取的。本课题倡导教师努力进行实践。

四、本课题研究的目标、内容和创新之处

1、本课题研究的目标是：建立一个基于网络平台的符合当代教育理念、具有现代教育特色、综合教育效益很高的新型教育教学模式。

2、本课题研究的内容是：

（1）21世纪的教师应该思考自己的角色定位问题：

①在网络环境中教师应该采用什么样的教育教学模式实施教育教学。

②在网络环境中，教师应该采取什么样的再教育模式接受终身教育以保持新鲜活力，促成教育教学可持续发展。

③适应现代教育的新趋势——网络教育，对教师素质到底有哪些新的要求。

（2）21世纪的学生应该

思考自己的学习问题：

①在网络环境中，如何变更传统学习模式，建立新的学习方式。

②在网络环境中，如何学会学习。

③在网络环境中，如何培养创新精神和创新能力。

（3）21世纪的学校应该思考建设新型师资队伍，培养新型学生的关键途径；加强资源库的建设，为网络教育提供坚实保障等问题：

①如何进行资源库结构的建设。

②如何强化教师和学生的网络意识。

③合理地充分地使用资源库，实现新的教育教学目标。

3、本课题研究的创新之处是：

（1）选题富有挑战性。本选题基于信息化大发展，传统教育与新型教育大更替的阶段，具有承上启下的作用。

（2）大胆打破传统的教学模式。课题研究中，必须以全新的教育教学理念为指导，采用生动活泼的网络课堂教学与丰富多彩的课外教育相结合的形式进行教育教学实践。

（3）手段先进。利用校园网络和个人主页资料，给学生一个充分自主的学习空间和积极思维的素材，强化培养学生“自我”意识的目的性。

五、本课题的前期准备工作

xx年3月至xx年2月，对全校教师进行了12轮培训，从计算机的基本操作，到简单课件制作、网络课件制作，以及网络环境下教学的基本方式，进行了一系列的系统培训，组织课题组成员参加国家、市、区各级的技能竞赛，多人获奖，从而推动了教师个人素质的进一步提高。

六、本课题的研究方法

本课题研究的理论基础是建构主义理论、多元智力论、现代教育学、现代心理学和科学研究方法论等。

本课题的主要研究方法为文献索引法、行动研究法。以网络技术、人工智能、多媒体技术为基础的信息技术作为研究手段，采用观察、文卷调查、经验总结、实验、对比分析等方法和手段，进行多个轮回的研究。

七、本课题研究的成果

1、论文集：本课题研究的报告、总结、论文、案例、教案精编（内部印行，争取正式出版）。

2、专著：《扣开未来之门——在网络环境下的教育模式研究》（正式出版）

3、电子出版物：《求精中学优秀网络课件选》（若干辑）

八、本课题研究的进度计划

（一）研究周期

三年，即xx年2月至xx年1月

（二）研究步骤分三个阶段

1、xx年2月——5月为准备阶段

宣传发动，组成课题组，酝酿课题实施方案及相关措施等。

2、xx年6月——xx年8月为实施阶段

第一轮（xx年6月——8月），主要工作：课题组统一认识；申报课题；确定子课题，各分课题组分别开展研究工作；积累资料；统计分析，写出可行性研究报告。

第二轮（xx年9月——xx年8月），主要工作：完善方案措施；继续开展研究；争取有一定的成果，并写出第二期研究报告，接受中期检查。

第三轮（xx年9月——xx年8月），主要工作：继续开展研究，并争取在某些学科实现质的跨越；争取每人有论文；写出第三期研究报告并接受中期检查。

第四轮（xx年9月——xx年12月），主要工作：继续开展研究；出论文集；写出高质量的研究报告；申请结题。

为了使课题研究顺利进行，我们将本课题分为四个研究小组，分别在信息技术、文科类、理科类、艺术类四个方面开展研究，逐步互相渗透、融合，最终形成一个开放的、立体的学生自主学习的空间。

3、xx年12月——xx年1月，结题验收，主要工作：接受专家组审查鉴定；根据成果奖励优秀参研人员。

1.开题报告方法介绍：

开题报告是指开题者对科研课题一种文字说明材料。这是一种新应用写作文体，这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性增强跟科研选题程序化管理需要应运而生。开题报告一般为表格式，它把要报告每一项内容转换成相应栏目，既便于开题报告按目填写，避免遗漏；又便于评审者一目然，把握要点。

2.开题报告基本内容及其顺序：

一、开题报告封面：

论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师

二、论文背景、目跟意义

（目要明确，充分阐明该课题重要性）：

1.论文背景；

2.理论意义；

3.现实意义

三、国内外研究概况

（应结合毕业设计题目，与参考文献相联系，是参考文献概括）：

1.理论渊源及演进过程；

2.国内有关研究综述；

3.国外有关研究综述

四、论文理论依据、研究方法、研究内容

（思想明确、清晰，方法正确、到位，应结合所要研究内容，有针对性）

五、研究条件跟可能存在问题

六、预期结果

七、论文拟撰写主要内容（论文提纲）

八、论文工作进度安排

（内容要丰富，不要写得太简单，要充实，按每周填写，可2-3周，但至少很5个

时间段，任务要具体，能充分反映研究内容）