2022年数字图像处理教案 .pdf

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1、数字图像处理教案【篇一：数字图像处理教案】数字图像处理课程教案【篇二：图像处理教案】图像处理辅助工具：计算机、网络、教材分析：本节课是河南大学出版社出版和河南电子音像出版社的七年级信息技术上册第三章第七节的内容。这节课主要内容是:认识 windows自带的图像处理软件-画图程序的窗口，并且会使用各种画图工具。本节课形象直观，灵活有趣，可以充分调动学生的手和脑，培养学生学习计算机的兴趣，使学生掌握一种简单有趣的绘图方法。学情分析：前面的学习学生已经对计算机了有一定的了解，他们认识电脑鼠标、键盘、显示器等硬件设备，还掌握了常用的应用软件操作。对于本节 windows自带的应用程序 -“ 画图 ”

2、小学也接触过画图程序，有的使用的还相当熟练。所以我采用的学法是学生自主探究、合作交流、实践创新等方式，以学生“ 练” 为本，把学习的主动权交给学生。教学方法：演示法、任务驱动、赏识教育、自我探究、协作交流、合作学习 教学重点 1、画图程序工具的熟练使用； 2、应用 “ 画图 ” 程序绘制出自己的作品。教学难点修改自己的图像教学目标知识与技能：（1）认识 “ 画图” 程序的窗口；（2）学会各种画图工具的使用；（3）学会利用 “ 橡皮” 对图像的修改。过程与方法：（1）通过启动画图程序，学生认识windows的窗口，培养学生一反三的能力。（2）通过使用画图工具绘画，培养学生认真、细致操作的习惯，并

3、且培养学生思维的活跃性与创新能力。（3）通过对图像的修改学习，培养学生观察、分析的能力，进一步培养学生的审美能力。情感态度与价值观：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 通过学生亲自动手绘制作品，充分发挥小组合作，互帮互学，培养学生团体合作，积极参与的精神，及动手能力。培养学生的创新精神从而创造出具有中学生特色的作品,进一步培养学生的信息素养。教学过程：教师活动 学生活动 设计意图一、 创设情景，导入新课（3 分钟）问

4、题导入： “ 同学们，你们喜欢画画吗？” 学生齐答： “ 喜欢 ” 。“ 我们班有很多以此来激发学生学习的欲望和兴趣，想自己创造出更优秀的作品，自然地引出本课的内容。小画家，也有许多电脑高手，积极回答老师提出的问题气可是我们班上有没有电脑小画家呢？” 大部分同学说： “ 没有 ”“想不想成为电脑小画家？ ” 我顺势引入新课： “ 今天，老师这里有几幅漂亮的画，请大家看看。 ”展示历届初中生参加电脑绘画制作比赛的优秀作品（课件展示）氛活跃。认真观赏获奖的电脑制作作品，并能说出是什么软件制作的。二、 自主探究，学习新知（17 分钟）一、认识 “ 画图 ” 程序 （2 分钟） 1、让学生自己来启动画

5、图程序，并能说出窗口的各部分名称。 1、 学生动手启动画图程序这样做一方面让学生回忆前面讲过的启动应用程序的三种方法另一方面也增强的学生操作能力。2、提高：说出 “ 画图” 程序窗口与其他程序窗口的不同与相同处。询问学生： “ 想让自己的作品在电脑里展示吗？”二、使用画图工具画图（10 分钟） 1、画 “ 太阳”（教师演示：改变画布的大小的方法） 2、仔细观察 “ 画图” 窗口说出它与 windows其他窗口的不同之处和相同之处。从而知道windows窗口的组成大致有几个主要的 3、让学生拿出课前根据济南的冬天绘制的作品学生都异常兴奋 1、 让学生回答使用那个工具可以完成？名师资料总结 - -

6、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 2、 让学生在自己的画布上利用“ 椭圆 ” 工具画出太阳这样可以让学生知道 windows窗口的组成大致相同又培养了学生认真观察、举一反三的能力。调动学生的参与性，培养学生的创造性，激发学生学习信息技术的兴趣学生自主探究、合作交流、实践创新等方式，以学生“ 练” 为本，把学习的主动权交给学生，始终体现学生是学习的主人，让学生自己领悟，自己画图，使学生养成独立思考、实践创新的思维习惯。它可以培养学生的动

7、手实践能力，提高学生的信息综合素养教师巡视并提出问题：为什么画的圆却画成了椭小组讨论解决圆？填充模式中选择前两种模式画出来的结果是什么样？学生动手实践回答出答案 2、画“ 小河 ”让学生根据这句话给自己的画添加内容： “ 那水呢，不但不结冰，倒反在绿藻上冒着点热气。水藻真绿，把终年储蓄的绿色全拿出来了。天儿越晴，水藻越绿。” 我们就来画水，因为小河是弯曲的，学生练习在作品中添加“ 小河” 并填充颜色工具来画。教师演示教师巡视，发现问题并在全班强调： 填充颜色一定要在封闭的区域，否则填充的颜色会从里面露出来； 可以选择不同的线宽。连续按 “+”号键反之按下“”号键 3、画“ 树” 为了使我们的景

8、色更加迷人我们再添加内容：“ 山上的矮 松越发的青黑，树尖上顶着一髻儿白花 ” 。让学生选择刷学生试着动手丰富自己作品名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 使自己的作品更加有子工具，自己尝试添加树。的内容，创意。教师可以简单讲解“ 刷子” 工具的用法，另外介绍利用“ 喷枪” 工具来画树上的白花。三、图像的修改（3 分钟）教师给学生演示橡皮、放大让学生对自己的作品进行细镜工具的使用。致的修改四、为画图加上标题（2学生使用

9、文字工具给自己的分钟）作品添加名字。所以我们应该选择“ 曲线”培养学生找出问题、解决问题的能力。让学生明确自己作品的主题三、 当堂练习（ 10 分钟）出示几幅图片让学生自己从中选择一幅来练习也可以自己创作或者课本第 87 页的几幅图。教师走到学生中间，处理学生遇到的各种问题，进行指导。教师要提示学生先想一想完成作品的步骤和选用的工具，并且提醒学生要注意保存自己的作品，注意画图程序默认的图片类型是*.bmp 。学生动手操作保存作品避免自己的劳动成果丢失。提供几幅作品主要是考虑到一些学生一时半会想不起来从哪里入手，课堂时间短。对于有兴趣的学生利用课余时间创作自我特色的作品。逐步培养学生发现问题、解

10、决问题的能力，让学生充分发挥自己的想象力、创造力，创作一幅色彩斑斓的作品。让学生养成良好的使用电脑习惯四、 知识拓展，课外延伸（5 分钟）给学生说出画图程序还可以保存为*.jpeg 格式学生动手上网查找这两种格式各有什么优缺点。让他们查找还有哪些常见的这样既满足了学生的好奇心又丰富了学生的课外知识扩大了学生的知识面。【篇三：数字图像处理(基础 )教案】数字图像处理（基础）教案名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 一、基

11、础知识第一节、数字图像获取一、 目的 1 掌握使用扫描仪等数字化设备以及计算机获取数字图像的方法； 2 修改图像的存储格式。二、 原理用扫描仪获取图像也是图像的数字化过程的方法之一。扫描仪按种类可以分为手持扫描仪，台式扫描仪和滚筒式扫描仪（鼓形扫描仪）。扫描仪的主要性能指标有x、y 方向的分辨率、色彩分辨率（色彩位数）、扫描幅面和接口方式等。各类扫描仪都标明了它的光学分辨率和最大分辨率。分辨率的单位是dpi ，dpi 是英文 dot per inch的缩写，意思是每英寸的像素点数。扫描仪工作时，首先由光源将光线照在欲输入的图稿上，产生表示图像特征的反射光（反射稿）或透射光（透射稿）。光学系统采

12、集这些光线，将其聚焦在ccd 上，由 ccd 将光信号转换为电信号，然后由电路部分对这些信号进行a/d 转换及处理，产生对应的数字信号输送给计算机。当机械传动机构在控制电路的控制下，带动装有光学系统和ccd的扫描头与图稿进行相对运动，将图稿全部扫描一遍，一幅完整的图像就输入到计算机中去了。图 1.1 扫描仪的工作原理扫描仪扫描图像的步骤是:首先将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者图纸照片；然后启动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源开始扫描原稿。为了均匀照亮稿件，扫描仪光源为长条形，并沿y 方向扫过整个原稿；照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，

13、形成沿x 方向的光带，又经过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜，经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的rgb 三条彩色光带分别照到各自的ccd 上，ccd 将 rgb 光带转变为模拟电子信号，此信号又被a/d 变换器转变为数字电子信号。至此，反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后通过串行或者并行等接口送至计算机。扫描仪每扫一行就得到原稿x 方向一行的图像信息，随着沿 y 方向的移动，在计算机内部逐步形成原稿的全图。在扫描仪的工作过程中，有两个元件起到了关键的作用。一个是ccd ，它将光信号转换成为电信号；另一个是a/d 变换器，它将模拟名师资料总结 - - -精品资料

14、欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 电信号变为数字电信号。ccd 是 charge couple device的缩写，称为电荷耦合器件，它是利用微电子技术制成的表面光电器件，可以实现光电转换功能。ccd 在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛，只不过摄像机中使用的是点阵ccd ，即包括 x、y 两个方向用于摄取平面图像，而扫描仪中使用的是线性ccd ，它只有 x 一个方向， y 方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。ccd 芯片上有许多光敏单元，它们可以

15、将不同的光线转换成不同的电荷，从而形成对应原稿光图像的电荷图像。如果我们想增加图像的分辨率，就必须增加ccd 上的光敏单元数量。实际上，ccd 的性能决定了扫描仪的x 方向的光学分辨率。 a/d 变换器是将模拟量(analog) 转变为数字量 (digital) 的半导体元件。从ccd 获取的电信号是对应于图像明暗的模拟信号，就是说图像由暗到亮的变化可以用从低到高的不同电平来表示，它们是连续变化的，即所谓模拟量。a/d 变换器的工作是将模拟量数字化，例如将 0 至 1v 的线性电压变化表示为0 至 9 的 10 个等级的方法是：0 至小于 0.1v 的所有电压都变换为数字0、0.1 至小于 0

16、.2v 的所有电压都变换为数字1?0.9 至小于 1.0v 的所有电压都变换为数字9。实际上， a/d 变换器能够表示的范围远远大于10，通常是28=256 、210=1024或者 212=4096 。如果扫描仪说明书上标明的灰度等级是 10bit ，则说明这个扫描仪能够将图像分成1024 个灰度等级，如果标明色彩深度为30bit ，则说明红、绿、蓝各个通道都有1024 个等级。显然，该等级数越高，表现的彩色越丰富。步骤1 扫描仪与计算机和打印机的连接； 2 打开计算机，安装扫描仪的驱动程序； 3 分别相描一幅二值、灰度和彩色因像 4 调整彩色图像的色彩。 5 将获得的图像的格式转换为“*.g

17、if”的格式，保存或拷贝到matlab程序组根目录的 “work” 文件夹中，以便后面的实验做为“ 原图像 ” 利用。 6 记录和整理实验报告仪器 1 计算机； 2 扫描仪（或数码相机、数字摄象机）及其驱动程序盘； 3 图像处理软件（画图，photoshop, microsoft photo edit等）； 4 记录用的笔、纸。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 实验报告内容六、思考题 1 扫描仪有哪些重要指标？幅面

18、大小、分辨率、颜色数、接口方式 2 你使用过哪些图像获取设备呢？数码相机、摄相机、扫描仪第二节、图像压缩目的 1 2理解有损压缩和无损压缩的概念；理解图像压缩的主要原则和目的；3 4 了解几种常用的图像压缩编码方式。利用 matlab程序进行图像压缩。原理 1.图像压缩原理图像压缩主要目的是为了节省存储空间，增加传输速度。图像压缩的理想标准是信息丢失最少，压缩比例最大。不损失图像质量的压缩称为无损压缩，无损压缩不可能达到很高的压缩比；损失图像质量的压缩称为有损压缩，高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。压缩的实现方法是对图像重新进行编码，希望用更少的数据表示图像。信息的冗余量有许多种，如空间冗余

19、，时间冗余，结构冗余，知识冗余，视觉冗余等，数据压缩实质上是减少这些冗余量。高效编码的主要方法是尽可能去除图像中的冗余成分，从而以最小的码元包含最大的图像信息。编码压缩方法有许多种，从不同的角度出发有不同的分类方法，从信息论角度出发可分为两大类。（1）.冗余度压缩方法，也称无损压缩、信息保持编码或嫡编码。具体说就是解码图像和压缩编码前的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可逆运算。（2）信息量压缩方法，也称有损压缩、失真度编码或烟压缩编码。也就是说解码图像和原始图像是有差别的，允许有一定的失真。应用在多媒体中的图像压缩编码方法，从压缩编码算法原理上可以分为以下 3 类：名师资料总结 - -

20、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - （1）无损压缩编码种类哈夫曼（ huffman ）编码，算术编码，行程（rle ）编码， lempel zev编码。（2）有损压缩编码种类预测编码， dpcm ，运动补偿；频率域方法：正交变换编码(如 dct) ，子带编码；空间域方法：统计分块编码；编码，模型基编码；基于重要性：滤波，子采样，比特分配，向量量化；（3）混合编码。有 jbig ，h261 ，jpeg ，mpeg 等技术标准。本实验主要利

21、用matlab 程序进行离散余弦变换（dct ）压缩和行程编码（ run length encoding， rle ）。 1) 离散余弦变换 (dct) 图像压缩原理离散余弦变换dct 在图像压缩中具有广泛的应用，它是jpeg 、mpeg等数据压缩标准的重要数学基础。和相同图像质量的其他常用文件格式(如 gif( 可交换的图像文件格式)，tiff( 标签图像文件格式)，pcx( 图形文件格式 )相比， jpeg 是目前静态图像中压缩比最高的。jpeg 比其他几种压缩比要高得多，而图像质量都差不多 (jpeg 处理的图像只有真彩图和灰度图)。正是由于其高压缩比，使得 jpeg 被广泛地应用于多媒

22、体和网络程序中。jpeg 有几种模式，其中最常用的是基于dct 变换的顺序型模式，又称为基本系统(baseline) 。用 dct 压缩图像的过程为：变换。 (2)将变换后得到的量化的dct 系数进行编码和传送，形成压缩后的图像格式。用 dct 解压的过程为： (2)将反变换的矩阵的块合成一个单一的图像。余弦变换具有把高度相关数据能量集中的趋势，dct 变换后矩阵的能量集中在矩阵的左上角，右下的大多数的dct 系数值非常接近于0。对于通常的图像来说，舍弃这些接近于0 的 dct 的系数值，并不会对重构图像的画面质量带来显著的下降。所以，利用dct 变换进行名师资料总结 - - -精品资料欢迎下

23、载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 图像压缩可以节约大量的存储空间。压缩应该在最合理地近似原图像的情况下使用最少的系数。使用系数的多少也决定了压缩比的大小。在压缩过程的第2 步中，可以合理地舍弃一些系数，从而得到压缩的目的。在压缩过程的第2 步，还可以采用rle 和 huffman编码来进一步压缩。 2)行程编码（ rle ）原理：例如如下这幅的二值图像，如果采用行程编码可以按如下格式保存名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -