如何在教学设计中发挥数字图像的教学价值(7篇)

篇一：如何在教学设计中发挥数字图像的教学价值

　　图像的数字化表示

　　授课人：卢

　　娜

　　（一）学习任务分析

　　本节课主要是向学生介绍在信息技术设备中存储的图像是如何用数字形式表示出来的。包括两部分：1.图像的分割，即以像素为基本单元，组成数字化图像；2.像素的数字化表示方法。本节课的教学的顺利完成，对后续的课堂教学有着重要奠定基础的作用。它是本课程理论部分教学的重点。

　　（二）学情分析

　　学生没有相关或类似先前经验，学生对信息技术的最基础的二进制数字相对陌生，因此，对学生进行课前针对性的补习辅导十分必要。

　　（三）教学目标

　　1．知识与技能

　　（1）了解图像在多媒体技术中的表示方法

　　（2）理解图像数字化表示的相关概念

　　（3）能够估算图像在计算机中存储的大小

　　2．过程与方法

　　（1）体会图形、图像的视觉意义

　　（2）认识图形、图像表达信息的效果与特点

　　（3）能主动利用数字化图像解决日常生活、学习中遇到的问题

　　（4）能主动利用数字化图像呈现信息、发表观点、交流思想、开展合作

　　3．情感态度与价值观

　　（1）通过观看演示文稿，使学生感受图像在信息表达的独特作用，激发学生探求图像处理技术的欲望

　　（2）感受数字化图像对日常生活的影响

　　（3）引导学生负责地、健康地使用信息技术

　　（四）教学策略的选择与设计

　　教法：为了帮助学生正确理解图像的数字化表示方法，教师在每个教师环节努力为学生创设一个鲜活的教学情境，集中学生注意力，并激发学生学习兴趣，提出由浅入深、由表及里、循序渐进的启发性问题引起思考。教学活动以启发式教学为主，根据各环节教学内容，灵活运用各种教学策略。

　　学法：独立思考与小组讨论，通过一些计算强化对概念和方法的理解

　　（五）教学过程

　　环节一：

　　引入课题、体验和认识图像的信息化表达

　　教师活动

　　（一）课题的引入，依次提出如下问题：

　　提问：信息是以什么形式存储在计算机中?

　　提问：信息的载体有哪些形式？

　　提问：图像以什么形式存储在计算机中？

　　提问：我们要利用现代的信息技术存储、加工、传递图像，需要对图像进行如何处理？

　　（板书：图像的信息化表示）

　　答：数字化

　　（二）数字化图像的体验

　　1、播放一组主题为“举重”的图像

　　环节二：

　　像素的概念

　　教师活动

　　1．情境创设

　　告诉学生还有几张更好的照片，因为某种原因，没有放入演示文稿

　　2．发现问题

　　组织学生打开事先存入电脑中的图像

　　3．问题启发，理解概念

　　学生活动

　　打开保存在电脑中的图片，观察。

　　教学意蕴

　　激发学生观看图像，发现

　　观看课件

　　激发学习动机。

　　答：二进制

　　答：统的信息存储载体为纸张，磁带，磁盘

　　答：二进制

　　学生活动

　　教学意蕴

　　通过由上位到下位的几个问题，一步一步进行启发，使学生理解图像数字的概念。

　　用ACDsee打开,反复问题的强烈放大、缩小，得出：

　　愿望。

　　（1）这些图像太小

　　（2）这些图像放大

　　组织学生利用编辑软件，打开这些图像，后，发生模糊

　　通过图像反再反复放大，缩小，通过操作、观察，提再次用ACDsee打开复放大、缩小出问题：

　　图片，再次反复放大、的过程，得出像素的概念。

　　（1）存储在计算机中的这几幅图像是由什缩小。

　　么组成的？

　　（2）为什么这几张图像小？

　　4．列举生活实例

　　提问：

　　回答：像素

　　回答：像素太小

　　回答：200万像素

　　300万像素

　　（1）你接触到的数字图像设备是多少像素

　　回答：因为单位面积的？

　　里点数越多越清（2）作为数字图像设备的重要指标，为什晰

　　么像素数越大越好？

　　环节三：

　　像素的数字化

　　教师活动

　　(一)

　　单色位图的数字化

　　1．

　　创设情境

　　（展示图片）：

　　2．依次提问

　　（展示图片）

　　（1）图像特点？

　　（2）图像中每个像素的特点？

　　（3）每个像素如何用二进制表示？

　　学生观察

　　回答：只有黑白两色

　　回答：每个像素有确定的颜色。（既黑色或白色）

　　回答：黑-----“0”

　　使学生能够学生活动

　　教学意蕴

　　采取由浅入深、循序渐进、问题启发、逐步推进。激发学生的学习兴趣，(二)

　　灰度图像

　　1．2位灰度图像

　　（1）展示2位图像如图

　　白-----“1”

　　回答：22＝4仔细观察思考。

　　回答：不能

　　（2）依次提问：

　　回答：用两位二进制

　　a)图像有几种颜色的像素？

　　数表示

　　b)每个像素能否用一位二进数表示？为什

　　对于公式的么？

　　理解和运用c)每个像素如何用二进制表示？

　　是本节课的（在学生回答出问题a)时，展示2位颜色

　　重点，不是由

　　列表）

　　回答：8位

　　教师讲，而是（在学生回答出问题c)时，展示出颜色列

　　回答：最黑引导学生在表中每个颜色对应的二进制数）

　　“00000000”

　　任务中分析、2．8位灰度图像

　　最白“11111111”

　　总结，主动建（1）展示8位灰度图像

　　构知识。

　　（2）提问：

　　a)

　　表示这幅图像的每个像素应该用几位二

　　进制数表示？

　　b)

　　颜色列表中最黑的颜色怎样用二进制表

　　回答：RGB模型，也

　　示，最白的颜色怎样用二进制数表示？

　　（展示出颜色（示意图）列表及其对应的二进制数）

　　(三)

　　彩色图像

　　就是红绿蓝三色组成。。

　　回答：分别表示“红”“绿”“蓝”

　　2、展示24位彩色图像

　　依次提问：

　　（1）电脑显示器的色彩模式是什么？

　　（2）RGB分别表示什么？

　　（3）（展示颜色列表，提示：在电脑中每种颜色是按照由亮到暗逐渐变化规定出颜色列表的。）彩色图像的每个像素是怎样呈现出来的？

　　（4）

　　如果每个列表中有256种颜色，那么每个列表中的每种颜色应怎样用二进制数表示呢？

　　（5）（展示组成图像的颜色列表，提示，图像中每个像素就是由这三个颜色列表中，每个列表中取出一种颜色，将这三种颜色相加而成。）图像中每个像素能不能用一个二进制数表示呢（提示：每个列表中有256种颜色）？表示每个像素需要用几位二进制数呢？

　　（6）白色、黑色、红色、绿色、蓝色像素如何用二进制表示？

　　环节四：

　　巩固运用

　　教师活动

　　回答：黑色用00000000表示，颜色渐变成11111111回答：3*8=24位二进制

　　学生活动

　　教学意蕴

　　1．

　　教学情境：

　　学生计算图像大小：

　　加深学生对所学内容的认识，感受图表编码的意义。提高解决问题的能力

　　展示一幅由教师利用自己的数码相机拍摄=1024*768*24/

　　8的图像

　　2．

　　计算：

　　a)

　　学生打开服务器中文件“计算.xls”，由教师讲解表中相关概念

　　环节五：

　　总结

　　教师活动

　　1、疏理本节课的知识

　　2、对学生课堂表现进行评价

　　观看课件

　　学生活动

　　=2359296B

　　=2.25MB教学意蕴

　　环节六

　　展示一组主题为“失意”的图像，该组图像是有关举重运动员因为种种原因在赛场上失意的画面。

　　教师活动

　　展示图像

　　学生活动

　　观看课件

　　教学意蕴

　　再一次感受图像在信息表达的魅力，对学生

　　进行人文教育。

篇二：如何在教学设计中发挥数字图像的教学价值

　　龙源期刊网http://www.qikan.com.cn《图像的数字化》教学设计

　　作者：顾秋辉

　　来源：《中国信息技术教育》2016年第03期

　　创新整合点

　　1.基于课程标准的教学设计

　　本课通过三个活动将教学知识串起来，三个活动层层相扣并递进。活动一通过画图程序观察点阵理解采样过程。活动二通过填写图片色彩对应二进制数理解量化过程。活动三通过将桌面截屏，并保存成“保存类型”不同的文件后，查看文件的大小并记录，验证图像数据量的计算公式。

　　2.基于信息化平台的教学

　　基于信息化平台重新构建教学内容，采用了“微视频”和“学习单”两种学习资源，并利用平台提供的测试功能及时反馈学生的学习情况。

　　教材分析

　　本课选自地图出版社出版的信息科技教科书《中学信息科技》第一章第二节《信息的数字化》。信息的加工方式从人脑直接处理转变为计算机处理，大大提高了效率，而这种方式转变的基础是信息的数字化原理，根据这个原理模拟信号转化为数字信号存储到计算机中，方便进一步加工。因此，信息的数字化是计算机进行信息处理的前提和基础。本节内容主要包含了字符、汉字、图像、声音的数字化原理，是本学科及本教材中的重点。

　　在字符、文字、图像、声音这几类信息的数字化应用中，由于图像是二维的，图像的数字化相对字符和文字更复杂一些。图像的数字化应用比较典型，也和实际应用比较贴近。通过这部分的学习，学生能够将比较复杂的问题进行简化处理。同时，掌握好这部分知识对提高学生的信息素养有很大帮助。本节课是信息技术课程理论部分的教学重点，对后续的教学有重要的奠基作用。

　　学情分析

　　本课教授对象为高一学生。高一阶段的学生思维活跃，喜欢动手，经过初中阶段的学习，他们已经有了一定的探究问题的经验和能力，能够在问题的引导下自主或者合作探究。从技术层面来看，他们已经了解了什么是二进制，什么是十进制，理解了字符和文字的数字化。从生活实践经验来看，他们已经了解了数字图像的点阵形式。

篇三：如何在教学设计中发挥数字图像的教学价值

　　第14课

　　探秘形象表达

　　——图像数字化

　　【教学目标】

　　知识与技能目标：知道图像数字化过程，理解并能运用编码要点定长和不重码，掌握颜色位数和最大颜色数之间的关系。

　　过程与方法目标：通过观察、思考、质疑、验证等学习活动，掌握自主探究等学习方法。

　　情感、态度与价值观：1、学习中逐渐养成勇于克服困难，敢于提出不同见解的精神；

　　2、保持与发展乐于探究与发现周围事物奥秘的兴趣。

　　【课时安排】

　　1课时

　　【教学重点、难点】

　　教学重点：编码要点定长和不重码，颜色位数与最大颜色数之间的关系

　　教学难点：编码要点定长，颜色位数与最大颜色数之间的关系

　　一、导入（1分钟）

　　【教师活动】播放视频，激趣导入

　　师：计算机能够识别的信息是二进制代码。因此真实世界中的图像必须用0、1进行编码后才能被计算机识别，这个过程就叫做数字化。这节课我们一起来探秘图像的数字化。

　　二、采样（2分钟）

　　【教师活动】播放事先录制的视频。

　　【学生活动】观看视频，了解像素点的概念。

　　设计意图：通过视频展示让学生观察图像放大的效果，建立起有颜色的方格和像素点的对应关系，理解像素点概念。

　　三、黑白图像的量化和编码（5分钟）

　　【教师活动】向所有学生演示程序绘图的方法（30秒）。

　　【学生活动】1、观察老师的操作，学习画图程序使用方法；2、思考：怎样用二进制数表示黑白两种颜色？又如何记录下这幅图？

　　【学生活动】回答黑白图的表示方法。

　　【教师活动】根据学生的编码方案，生成代码。

　　设计意图：1、通过演示黑白图像的绘制，教给学生使用画图程序的方法。2、讨论黑白图像表示方法，为后面1彩色图像的表示做铺垫。

　　四、彩色图像的量化和编码

　　（一）尝试编码，发现问题

　　活动一：利用图像绘制程序绘制一只彩色的苹果，将图像表示成二进制代码。（3分钟）

　　任务分配：小组1、小组2绘制4色苹果；

　　小组3、小组4绘制6色苹果；

　　小组5、小组6绘制8色苹果。

　　步骤：1、自选颜色绘图；

　　2、对所选用的颜色编码；

　　3、利用图像绘制程序生成rule文件和code文件。

　　【教师活动】教师巡回指导。

　　【交流展示】展示学生的rule文件和code文件。

　　【教师活动】提出问题：计算机能否准确还原图像？

　　（二）定长编码，解决问题

　　【学生活动】小组讨论，提出解决方案。

　　【教师活动】引导学生纳总结编码的要点：定长和不重码。

　　【教师活动】黑板上展示借助树型图编码的方法，表示4种颜色的编码，从右往左写。

　　设计意图：1、让每个学生尝试对4种颜色的编码，此时学生对四种颜色的编码长度通常不一致。2、呈现利用画图程序生成的code文件，引导学生发现问题。3、通过师生的探讨，形成统一的解决问题的方案：颜色编码长度一致，即定长编码。

　　（三）再次编码，探究规律

　　活动二：深入探究（在导学案完成）

　　步骤：1、画出9色的编码树型图，写出9种颜色的编码；

　　2、完成表一。

　　3、最大颜色数和颜色位数之间有什么关系？

　　【学生活动】完成活动三。

　　【交流展示】学生板书树型图，写出编码。展示探究结果。

　　【教师活动】对学生的展示进行评价。

　　设计意图：1、通过讨论解决程序中9种颜色的编码问题。2、进一步探讨最大颜色数和颜色位数之间的关系。

　　五、体验图像再现过程

　　【教师活动】展示图片教具上下翻转的效果，布置活动三。

　　活动三：对code文件进行操作，实现图像上下翻转。（提示：图像呈现程序会根据颜色编码方案和code文件再现图像。）

　　步骤：

　　1、在“图像绘制”程序中输入9种颜色的编码；重新生成rule和code文件。

　　．．2、打开code文件，对二进制代码进行操作；

　　3、打开“图像呈现”程序，输入9种颜色的编码，呈现图像。

　　【学生活动】学生完成活动三的任务。

　　【交流展示】学生展示代码操作的方法。

　　【教师活动】巡回指导，帮助有困难的学生。

　　设计意图：1、通过活动让学生体验数字图像处理的便捷。2、通过图像在平面旋转等问题的提出，让课堂能有更多的延伸。

　　六、小结

　　【教师活动】提出问题：请你说说这节课你学到了什么？

　　【学生活动】

　　【教师活动】小结

篇四：如何在教学设计中发挥数字图像的教学价值

　　图像的数字化

　　【教材分析】

　　在现行高中信息技术必修部分《信息技术基础》中，关于图像信息的内容在第五章《图像信息的采集与加工》，学习内容主要涉及到图像的类型和格式以及图像的采集与加工。而在普通高中信息技术课程标准（2019年版）中，对必修部分进行了大的改变，必修部分分为数据与计算和信息系统与社会两个模块。新课标在对涉及图像等多媒体信息具体内容中要求，在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式。因此，根据课标要求，现行教材选修《多媒体技术应用》中的《图像的数字化》的内容提到必修部分来。通过学习本部分内容，让学生真正体会到计算机是如何具体地表示与存储图像的。在整个教学中，在汉字编码知识了解的基础上，后续还有音频、视频等多媒体信息的数字化的学习，因此，起到承前启后的作用，对编码思想与编码方式的理解进行巩固和加深，并为音视频编码的理解打下基础，这对于后面要学习音频和视频的数字化可以起到知识迁移的作用。

　　【学情分析】

　　学生在前一章节中对不同类型的信息已经有了感性的认知，对于图像已经知道常见的图像格式，也知道位图和矢量图，在《汉字处理技术》中已经初步认识到计算机是用二进制来表示信息的，对于字形码的编码方式有了一定的了解。但是，汉字编码是对单色字形的编码，道理比较浅显，而图像色彩一般较复杂；并且学生更愿意实践操作，不愿意在计算机课上去理解与记忆。

　　【设计思路】

　　1、通过教师创设情境，联系计算机编码方式。

　　2、通过单色-二度灰色图像编码的实践探究，产生认知冲突，发现问题，学习新知。

　　3、由复杂图像的编码为学生设置认知冲突，从而分析归纳数字化过程。

　　4、通过计算图像，巩固图像数字化过程的理解，并且比较，理解压缩编码的含义

　　整体上采用“实践探索——发现问题——解决问题——归纳总结——拓展提升”的思路。

　　【教学目标】

　　1、知识与技能目标

　　（1）理解图像编码的基本方式

　　（2）理解图像颜色数与色彩深度之间的关系

　　（3）了解图像数字化过程

　　（4）能够计算图像数据量的大小

　　（5）知道压缩编码的思想

　　2、过程与方法

　　（1）体验不同颜色图案的编码过程中，发现问题、分析问题，解决问题

　　（2）通过色彩丰富图像的编码任务，分析解决问题的条件，以计算机的身份思考图像数字化过程。

　　（3）通过具体图像的计算，并且通过具体数据的对比，发现问题，分析疑惑，最终得出结论。

　　3、情感态度价值观

　　（1）在探究实验中，培养勇于实践，严谨实施的科学态度。

　　（2）逐步养成勤于思考，自主解决问题的习惯

　　【教学重难点】

　　重点：理解图像编码的基本方式和了解图像数字化过程

　　难点：图像色彩深度与颜色数之间的关系

　　【教学过程】

　　教学环节

　　教师活动

　　播放《北京奥运会开幕式》缶阵节目视频片段

　　提出讨论问题：

　　如果你是缶阵节目负责人，你会如何组织人员实现数字图案效果？

　　例如视频中数字“6”

　　教师：其实节目效果的实现渗透了编码的思想。缶面的灯有亮与灭两种状态，我们可以给形成图案的人员编号，接到指令就击缶，灯就亮，相反灯则不亮。而计算机中处理信息也只有0和1两个数字，如果是计算机，如何实现呢？

　　下面我们就一起来学习图像数字化的相关知识

　　学生活动

　　设计意图

　　通过播放视导入

　　学生联系视频内频短片，让学生容，思考如何组织人员直观的感受图实现图像效果，以数字案的形成，并且“6”为例具体讲述缶通过思考形成阵图案的形成

　　的过程，引入编码的思想，从而激起学生对计算机编码实现的的兴趣，引出学习主题

　　首先来做一个编码小练习

　　活动1：小试牛刀

　　实现8*8点阵数字6的形状编码

　　学生打开教师提供的学生思考数字6任务.xls中“练习”的缶阵实现后，工作表，尝试完成对设置活动1，让8*8点阵数字“6”编学生练习计算码。

　　机实现简单的在编码的过程中体验0单色图，让学生和1如何表达的图案，能够落实前面并且观察最终所用到的编码思想，从的二进制数位和与字而实现缶阵-计节之间的换算。

　　算机编码过渡和联系。

　　活动3通过学生自己数的方式完成表格，从数据中发现规律，实践探索-编码

　　要求：学生打开教师提供的任务.xls中“练习”工作表，完成编码

　　教师利用ppt将编码的效果图展示

　　问：最终用多少位二进制数存储了数字的形状？

　　活动2：深入探索

　　同学们非常好的充当的计算机的角色，很容易完成了数字6形状的编码。在上图中，共有两种颜色，那看看下面这幅图该如何编码呢？

　　该图是二度灰色图，共有4种颜色分别是：

　　操作提示：

　　1.

　　小组讨论，确定四种颜色对应的编码

　　2.

　　打开“任务.xls”-“任务一”工作表，对图案进行编码

　　1、学生进行小组讨论，确定四种颜色对应的编码，完成任务一

　　2、通过教师展示学生们的不同编码方案，学生们产生了认知矛盾，同学们思考探讨

　　3、学生通过解码，发学生在自主编码的活动中会出现各种编码情况，通过展示学生不同的编码，学生认知出现冲突与矛盾。从而激发学生解决该矛盾的欲望

　　利用出示图案代码让学生为其解码的活动，目的是让学生自主思考矛盾的问题所在，并且思考问题的解决办法。通过自主的思考，加深对问题的理解

　　任务一：尝试为四色图案进行编码

　　共同探讨：

　　现问题所在，从而得出教师选取几个同学的编码，共同结论

　　探讨是否合适？

　　在学生对不同的编码方式无法选择之时，教师利用PPT展示一组编码，要求学生利用课堂中学生们用的编码方式为其解码，引导学生发现问题

　　问：那么我们利用几位的二进制数可以表示4种颜色？

　　强调最优化概念（用最小的空间存储最大的信息量）

　　图像所能呈现的颜色数不同时，每个点的颜色编码位数是不同的，其中编码位数也叫色彩深度。

　　活动3：发现规律

　　学生通过前一快速延伸完成对8中颜色的二进制位数的选取，目的是让学生通过已知的数据关系总结思考：如果是8种颜色的图案，学生共同说出所对应活动的总结，会的编码

　　该如何进行编码呢？

　　16色、256色……？

　　教师引导分析：利用发现规律的方式，归纳颜色数量和色彩深度之间的关系

　　任务二：学生自主完成下表，归纳图像颜色数与色彩深度之间的关系。

　　图像保存类型

　　单色图

　　4色图

　　8色图

　　16色图

　　256色

　　结论

　　教师总结：颜色数量和色彩深度之间的关系：颜色数=2^（色彩深度）

　　颜色数

　　24816256二进制位数

　　学生根据表格信息，总出规律，从而强结规律，完成表格

　　化知识的理解

　　与记忆

　　（色彩深度）

　　明确颜色数与色彩深1度之间的关系

　　上面我们了解了图像的编码的基本方

　　式

　　本环节主要通过学生思考和联系编码思想，总结归纳图像数字化的过程，引导学生从图像存储的角度加深对图像数字化过程的认识与理解。

　　分析归纳-数字化过程

　　学生讨论分析图像进教师利用ppt出示图像

　　行编码的条件：

　　问：同学们能否对这幅图像进行

　　组成图像的点数

　　色彩深度

　　编码？为什么？

　　在教师的问题引导下，学生明确采样与量化两个过程，并且了解到

　　利用逆向的思维方式，使学生对数字化过程中各环节的作用加深理解。

　　采样确定了分辨率，量化确定了色彩深度

　　教师引导讲解：

　　1.

　　要进行编码，首先要知道这张图由多少个点构成，是16*16、8*8还是更多，这个过程叫采样。

　　2.

　　这样是否可以进行编码了？还不行。还需要去确定图像要呈现的颜色数。颜色数确定了，表示每种颜色的二进制位数也就确定了，我们称为颜色深度。这个过程称为量化。

　　3.

　　经过采样和量化两个过程，像素数和色彩深度确定了，那么接下来的编码，我们就可以实现

　　总结图像数字化过程:采样：确定了分辨率

　　1024*76量化：确定了色彩深度

　　24位

　　编码

　　巩固提升-计算

　　活动1：推论公式

　　提出问题：如果图像的分辨率与色彩深度已知，那么我们能不能求出图像的数据量大小？

　　活动2：计算与比较

　　提出问题：那么计算出的图像大小是否就是文件大小呢？

　　任务三：计算图1与图2的文件大小与计算图像大小

　　学生推论公式：

　　通过先让学生尝试推断出计加深对图像数据量大小=图像算公式，分辨率和色彩分辨率×色彩深度

　　深度含义的理解。

　　比较

　　引导学生进行比较：

　　比较1：图像1中文件大小和计算图像大小

　　比较2：图像2的文件大小和计算图像大小

　　比较3：图像1和图像2文件大小和图像大小

　　通过比较,教师提出疑问：原因是什么？

　　教师介绍无压缩和压缩两种编码方式：

　　学生完成任务三素材

　　图像的属性查阅和计

　　算

　　单位换算：

　　8bit=1Byte1024B=1KB1024KB=1MB1024MB=1GB

　　通过任务三的完成，学生能够、应用推论公式、计算，并能进行、单位换算

　　学生通过比较数据，发现问题，形成认知需学生通过教师引导比求。这时教师给较发现问题，得出结予引导与分析论，思考原因。

　　Bmp文件

　　无压缩的编码文件格式

　　文件略大于图像大小，因为有文件头信息。

　　Jpg文件

　　有损压缩

　　小结：

　　图像数据量大小=分辨率*色彩深度

　　解释。学生是在问题的刺激下得到知识，从而加深学生的印象，更重要的是促进学生发现问题解决问题的思维习惯的养成。

　　无压缩情况下文件大小稍大于图像数据量

　　压缩后文件远小于图像数据量

　　课堂总结

　　通过总结整理回顾这节课，我们了解了图像数字化

　　的过程、通过体验探索了图像编码的在教师引导下，回顾总本节课的学习基本方式、通过计算比较了解了图像结所学习的内容和所脉络，使学生对数据量的计算方法并且了解到文件大经历的思考过程

　　小与分辨率、色彩深度还有编码方式都有关系

　　我们还会学习有关音频、视频等媒体信息的数字化。他们数字化过程以及编码和图像有什么联系与区别？我们所学知识有系统的把握

　　将在后面课程中共同探讨。

　　课堂自测

　　课堂自测，要求学生3分钟完成并查看结果。

　　通过自我测试，对本堂课的学习进行自我反馈，进而强化学习和反思学习。

　　利用电子教室的在线考试功能，提供学生进行在线自测

篇五：如何在教学设计中发挥数字图像的教学价值

　　数字图像处理教案.(总22页)

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　　本

　　册

　　教

　　案

　　目

　　录

　　课次

　　121112131415161课题（章节）

　　页码

　　常州大学教案

　　常州大学教案

　　常州大学教案

　　11常州大学教案

　　13常州大学教案

　　15常州大学教案

　　1常州大学教案

　　1常州大学教案

　　常州大学教案

　　常州大学教案

　　常州大学教案

　　常州大学教案

　　常州大学教案

　　常州大学教案

　　常州大学教案

　　22常州大学教案

　　常州大学教案

　　学

　　生

　　反

　　馈

　　课次

　　学生反馈意见

　　数字图像处理的用途？

　　数字图像处理和数字信号处理的区别和联系？

　　教材上介绍的小波变换看不懂

　　解决办法

　　介绍通信、电子专和自动化专业数字图像处理的应用领域。

　　通过傅立叶变换来联系二者。

　　教材不仅针对本科生，也适合研究生使用。小波变换是图像处理的热点和难点，要打好数学基础，通过学习泛函来更好的理解。现阶段，通过Matlab工具箱中小波的函数来实现小波变换。

　　多举实例来帮助理解

　　时域和频域的空间锐化方法不好理解

　　32Huffman编码及Shannon编码，书上解释的不清楚

　　图像分割和图像增强的算子很像，为什么？

　　11图像分割不好理解

　　15从冈萨雷斯的经典教材中找到多个例子，来说明Huffman编码及Shannon编码的步骤

　　图像分割和图像增强是客观和主观意识上，对图像的处理。通过两者异同点说明二者关系。

　　从冈萨雷斯经典教材中，补充教材上没有的图像处理的一些基本内容，来帮助理解图像分割

　　33

篇六：如何在教学设计中发挥数字图像的教学价值

　　课程名称

　　授课内容

　　医学图像处理

　　教学目的：

　　教学目的1．了解图像处理技术的分类

　　2．掌握数字图像处理的特点

　　3．掌握数字图像处理的主要方法及主要内容

　　一、重点内容

　　1.数字图像处理的特点

　　教学

　　重点难点

　　2.数字图像处理的主要方法及主要内容

　　二、难点内容

　　数字图像处理的主要方法及主要内容

　　教具和媒体使用

　　教学方法

　　多媒体+板书

　　授课专业和班级

　　2015级

　　4数字图像处理基本知识

　　授课学时

　　讲授法、讨论法、直观演示法

　　主要内容及学时分配：

　　教

　　学

　　过

　　程

　　1．序言

　　2．图像处理技术的分类

　　3．数字图像处理的特点

　　4．数字图像处理的主要方法及主要内容

　　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；

　　新进展内容

　　2修改图像的存储格式。

　　1.扫描仪有哪些重要指标？

　　2.幅面大小、分辨率、颜色数、接口方式

　　课后总结

　　3.你使用过哪些图像获取设备呢？

　　课程名称

　　授课内容

　　傅里叶变化

　　授课专业和班级

　　授课学时

　　14影本

　　2应用傅立叶变换进行图像处理

　　一、课程目的1了解图像变换的意义和手段；

　　2熟悉傅里叶变换的基本性质；

　　3热练掌握FFT方法与应用；

　　4通过课程了解二维频谱的分布特点；

　　5通过本课程掌握利用MATLAB编程实现数字图像的傅立叶变换。

　　1通过课程了解二维频谱的分布特点；

　　2通过本课程掌握利用MATLAB编程实现数字图像的傅立叶变换。

　　多媒体+板书

　　教

　　学

　　过

　　程

　　1打开计算机，安装和启动MATLAB程序；程序组中“work”文件夹中应有待处理的图像文件；

　　2利用MatLab工具箱中的函数编制FFT频谱显示的函数;3a).调入、显示“课程一”获得的图像；图像存储格式应为“.gif”;

　　b)对这三幅图像做FFT并利用自编的函数显示其频谱;c)讨论不同的图像内容与FFT频谱之间的对应关系。

　　4记录和整理课程报告。

　　I=imread(‘原图像名.gif’);

　　%读入原图像文件

　　subplot(1,2,1),imshow(I);

　　%显示原图像

　　fftI=fft2(I);

　　%二维离散傅立叶变换

　　sfftI=fftshift(fftI);

　　%直流分量移到频谱中心

　　RR=real(sfftI);

　　%取傅立叶变换的实部

　　II=imag(sfftI);

　　%取傅立叶变换的虚部

　　A=sqrt(RR.^2+II.^2);%计算频谱幅值

　　A=(A-min(min(A)))/(max(max(A))-min(min(A)))*225;%归一化

　　subplot(1,2,2),imshow(A);

　　%显示原图像的频谱

　　傅里叶变换是线性系统分析的一个有力工具，它能够定量地分析诸如数字化系统、采样点、电子放大器、卷积滤波器、噪音和显示点等的作用。通过课程培养这项技能，将有助于解决大多数图像处理问题。对任何想在工作中有效应用数字图像处理技术的人来说，把时间用在学习和掌握博里叶变换上是很有必要的。

　　教学目的教学重点

　　教学方法

　　讲授新

　　进展内容

　　课后总结

　　课程名称

　　授课内容

　　医学图像处理

　　授课专业和班级

　　授课学时

　　2015级

　　2图像增强

　　教学目的1掌握灰度直方图的概念及其计算方法；

　　2熟练掌握直力图均衡化和直方图规定化的计算过程；

　　3熟练掌握空域滤波中常用的平滑和锐化滤波器；

　　4掌握色彩直方图的概念和计算方法

　　5利用MATLAB程序进行图像增强。

　　直方图是多种空间城处理技术的基础。直方图操作能有效地用于图像增强。除了提供有用的图像统计资料外，直方图固有的信息在其他图像处理应用中也是非常有用的，如图像压缩与分割。直方图在软件中易于计算，也适用于商用硬件设备，因此，它们成为了实时图像处理的一个流行工具。

　　直方图是图像的最基本的统计特征，它反映的是图像的灰度值的分布情况。直方图均衡化的目的是使图像在整个灰度值动态变化范围内的分布均匀化，改善图像的亮度分布状态，增强图像的视觉效果。灰度直方图是图像预处理中涉及最广泛的基本概念之一。

　　图像的直方图事实上就是图像的亮度分布的概率密度函数，是一幅图像的所有象素集合的最基本的统计规律。直方图反映了图像的明暗分布规律，可以通过图像变换进行直方图调整，获得较好的视觉效果。

　　直方图均衡化是通过灰度变换将一幅图像转换为另一幅具有均衡直方图，即在每个灰度级上都具有相同的象素点数的过程。

　　、灰度变换增强图像对比度的MATLAB程序：

　　A1=imread("D:\image\玫瑰.JPG");

　　%读入图像

　　A=rgb2gray(A1)?

　　subplot(2,3,1),imshow(A1);

　　subplot(2,3,2),imshow(A);

　　%显示图像

　　subplot(2,3,3),imhist(A);

　　%显示图像的直方图

　　J1=imadjust(A,[0.150.55],[]);

　　%函数将图像在0.3*255~0.7*255灰度之间的值通过线性变换映射到0~255之间

　　subplot(2,3,4),imshow(J1);

　　%输出图像效果图

　　subplot(2,3,5),imhist(J1)图像增强是指按特定的需要突出一幅图像中的某些信息，同时，消弱或去除某些不需要的信息的处理方法。其主要目的是处理后的图像对某些特定的应用比原来的图像更加有效。图像增强技术主要有直方图修改处理、图像平滑化处理、图像尖锐化处理和彩色处理技术等。本课程以直方图均衡化增强图像对比度的方法为主要内容，其他方法同学们可以在课后自行联系。

　　教

　　学

　　过

　　程

　　讲授新

　　进展内容

　　课后总结

　　课程名称

　　授课内容

　　教

　　学

　　目

　　的医学图像处理

　　授课专业和班级

　　2015级

　　4数字图像处理基本知识

　　授课学时

　　1.

　　掌握图像的概念

　　2.

　　了解常见图像格式

　　3.

　　掌握图像处理系统的概念

　　4.

　　了解常见的图像处理系统的外围设备

　　5.

　　掌握视觉系统的基本构造

　　6.

　　了解视觉的空间性质和时间特性

　　主要内容及学时分配

　　图像的概念

　　常见图像格式

　　图像处理系统的概念

　　常见的图像处理系统的外围设备（2学时）

　　视觉系统的基本构造

　　视觉的空间性质和时间特性（2学时）

　　重点、难点及对学生要求（包括掌握、熟悉、了解、自学）

　　一、重点内容

　　1.图像的概念

　　2.图像处理系统的概念

　　3.视觉系统的基本构造

　　二、难点内容

　　1.视觉系统的基本构造

　　2.视觉的空间性质和时间特性

　　课程名称

　　授课内容

　　图像处理

　　授课专业和班级

　　授课学时

　　14影本

　　3图像压缩

　　教学目的1．

　　理解有损压缩和无损压缩的概念；

　　2．

　　理解图像压缩的主要原则和目的；

　　3．

　　了解几种常用的图像压缩编码方式。

　　4．

　　利用MATLAB程序进行图像压缩。

　　教学方法

　　讲授法、讨论法、直观演示法

　　教

　　学

　　过

　　程

　　1.图像压缩原理

　　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。

　　（3）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；

　　模型方法：分形编码，模型基编码；

　　基于重要性：滤波，子采样，比特分配，向量量化；

　　1打开计算机，启动MATLAB程序；

　　2调入“课程一”中获取的数字图像，并进行数据的行程（RLE）编码压缩处理；

　　3将原图像在Photoshop软件中打开，分别以不同的位图文件格式进行“另保存”，比较它们的数据量。

　　4记录和整理课程报告

　　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。

　　讲授新

　　进展内容

　　课后总结

　　课程名称

　　授课内容

　　图像处理

　　授课专业和班级

　　授课学时

　　14影本

　　3图像复原

　　教学目的1了解图像退化原因与复原技术分类化的数学模型；

　　2熟悉图像复原的经典与现代方法；

　　3热练掌握图像复原的应用；

　　4、通过本课程掌握利用MATLAB编程实现数字图像的图像复原。

　　令Q为f的线性算子，要设法寻找一个最优估计的、服从约束条件

　　–

　　的函数最小化。令Q为f的线性算子，要设法寻找一个最优估计

　　–

　　使下面的目标函数为最小

　　222???J(f)?Qf??（g?Hf?n）

　　式中，α为拉格朗日乘子,f的最佳估值

　　??(HTH??QTQ)?1HTgf式中，γ=α-11、维纳滤波复原

　　最小二乘法滤波复原的核心是如何选择一个合适的变换矩阵Q，将f和n近似地看成是平稳随机过程。假设Rf和Rn为f和n的自相关矩阵，就是维纳滤波复原。

　　Rf=E{ffT}

　　Rn=E{nnT}定义QTQ=R-1fRn，代入上式，得

　　??(HTH??R?1R)?1HTg

　　ffn

　　假设M=N，Sf和Sn分别为图像和噪声的功率谱，则

　　???H(u,v)

　　?F(u,v)???G(u,v)2|H(u,v)|??[S(u,v)/S(u,v)]

　　??nf??

　　?1?|H(u,v)|2????G(u,v)

　　2H(u,v)|H(u,v)|??[S(u,v)/S(u,v)]??nf??

　　2、平滑度约束最小平方滤波

　　在图像复原时会产生人为的噪声和边缘，通过拉普拉斯算子增强可以抑制，这就是平滑度约束最小平方滤波。

　　教

　　学

　　过

　　程

　　讲授新

　　进展内容

　　程序组中“work”文件夹中应有待处理的图像文件；

　　2利用MatLab工具箱中的函数编制图像复原的函数;3a).调入、显示“课程一”获得的图像；图像存储格式应为“.gif”;

　　b)对图像做维纳滤波复原;c)对图像做平滑度约束最小平方滤波。

　　4记录和整理课程报告

　　课程名称

　　授课内容

　　图像处理

　　授课专业和班级

　　授课学时

　　14影本

　　3图像分割

　　教学目的1了解图像分割重要任务；

　　2熟悉图像分割的流程；

　　3热练掌握图像阈值分割方法和边缘检测；

　　4、通过本课程掌握利用MATLAB编程实现数字图像的图像分割。

　　1、阈值分割

　　若图像中目标和背景具有不同的灰度集合，且两个灰度集合可用一个灰度级阈值T进行分割。这样就可以用阈值分割灰度级的方法在图像中分割出目标区域与背景区域。

　　设图像为

　　f(x,y),其灰度集范围是[0,L]，在0和L之间选择一个合适的灰度阈值T。

　　f(x,y)?T?1g(x,y)??f(x,y)?T?这样得到的是一幅二值图像。

　　2、边缘检测

　　用差分、梯度、拉普拉斯算子及各种高通滤波处理方法对图像边缘进行增强，只要再进行一次门限化的处理，便可以将边缘增强的方法用于边缘检测。本课程主要用梯度算子进行边缘检测。

　　梯度对应于一阶导数，相应的梯度算子就对应于一阶导数算子。对于一个连续函数f(x,y)，其在(x,y)处的梯度:??f??Gx???x?

　　?f???????f

　　G?y????

　　??y??常采用小型模板，然后利用卷积运算来近似，Gx和Gy各自使用一个模板。

　　1）

　　Roberts算子

　　?01??10???10?

　　?0?1?????

　　2.）Prewitt算子

　　??101??111???101??000?

　　????

　　????101????1?1?1??

　　3.）Sobel算子

　　21???101??1??202??0?

　　00????

　　????1?2?1????101??

　　教

　　学

　　过

　　程

　　授课内容：

　　第四章

　　图像增强

　　授课方式：多媒体+板书

　　授课学时：6学时

　　教学目的：

　　1.

　　了解用直方图修改技术进行图像增强

　　2.

　　掌握各种图像平滑化处理方法

　　3.

　　掌握各种图像尖锐化处理方法

　　4.

　　了解彩色图像处理

　　主要内容及学时分配：

　　1.

　　用直方图修改技术进行图像增强（2学时）

　　2.

　　图像平滑化处理（2学时）

　　3.

　　图像尖锐化处理、彩色图像处理（2学时）

　　重点、难点及对学生要求（包括掌握、熟悉、了解、自学）

　　一、重点内容

　　1.

　　用直方图修改技术进行图像增强

　　2.

　　图像平滑化处理

　　3.

　　图像尖锐化处理

　　二、难点内容

　　1.图像平滑化处理

　　2.图像尖锐化处理

　　备

　　注

　　授课内容：

　　第五章

　　图像编码

　　授课方式：多媒体+板书

　　教学目的：

　　1.

　　了解图像编码的概念

　　2.

　　了解图像编码中的保真度准则

　　3.

　　掌握PCM编码

　　4.

　　掌握统计编码

　　主要内容及学时分配：

　　1.

　　图像编码概述、图像编码中的保真度准则、PCM编码(2学时)2.

　　统计编码(2学时

　　重点、难点及对学生要求（包括掌握、熟悉、了解、自学）

　　备

　　注

　　一、重点内容

　　1.

　　PCM编码

　　2.

　　统计编码

　　二、难点内容

　　1.PCM编码

　　2.统计编码

　　授课内容：

　　第六章

　　图像复原

　　授课方式：多媒体+板书

　　教学目的：

　　1．了解退化模型

　　2．掌握复原的代数方法

　　3．掌握逆滤波

　　4.掌握中值滤波

　　主要内容及学时分配：

　　退化模型、复原的代数方法（2学时）

　　逆滤波、中值滤波（2学时

　　授课学时：4学时

　　授课学时：4学时

　　课程名称

　　授课内容

　　图像处理

　　灰度均衡

　　授课专业和班级

　　授课学时

　　14影本

　　31.熟悉matlab图像处理工具箱中灰度均衡函数的使用；

　　教学目的2．理解和掌握灰度均衡原理和实现方法；

　　1.启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；

　　2.在matlab命令窗口中输入相应程序。书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的灰度均衡函数，设教学方法

　　置参数；最后输出处理后的图像；

　　3．浏览源程序并理解含义；

　　4．运行，观察显示结果；

　　5．结束运行，退出；

　　在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用灰度均衡函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。

　　I=imread("cameraman.tif");%读取图像

　　subplot(2,2,1),imshow(I)%输出图像

　　title("原始图像")%在原始图像中加标题

　　subplot(2,2,3),imhist(I)%输出原图直方图

　　教

　　学

　　过

　　程

　　title("原始图像直方图")%在原图直方图上加标题

　　a=histeq(I,256);%直方图均衡化，灰度级为256subplot(2,2,2),imshow(a)%输出均衡化后图像

　　title("均衡化后图像")%在均衡化后图像中加标题

　　subplot(2,2,4),imhist(a)%输出均衡化后直方图

　　title("均衡化后图像直方图")%在均衡化后直方图上加标题

　　课后总结

篇七：如何在教学设计中发挥数字图像的教学价值

　　课程名称

　　教师姓名

　　所属专业

　　一、教学目标分析

　　教学目标

　　教学要求

　　数字图像基础

　　授课时长

　　单位名称

　　适用对象

　　通过学习，让学生对图像处理的一些基础内容有一定了解，为后续课程打下基础。

　　让学生初步认识图像与数字图像并了解其分类，了解图像数字化的基本原理，认识图像灰度直方图，掌握图像像素间的关系。

　　1、对图像与数字图像有初步的认识，了解图像数字化的基本原理。

　　1、知识与技能

　　2、认识图像灰度直方图，掌握图像像素间的关系。

　　3、培养学生总结归纳的能力，提高学生的综合能力。

　　2、过程与方法

　　通过图片展示、课件演示进行授课，让学生了解图像数字化过程，掌握像间的关系。

　　1、通过图片、课件等教学素材，吸引学生注意力，提高学生的学3、情感态度与

　　习兴趣，让学生对知识点的印象更深刻。

　　价值观

　　2、让学生在思考问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。

　　二、学习对象分析

　　本节课授课对象为大学三年级的学生，学生学习《机器视觉》这本书，已有一定的线性代数、C语言编程基础，前面已经介绍机器视觉的概念以及应用领域，对机器视觉有一定的了解。

　　三、教学内容分析

　　教学重点

　　教学难点

　　掌握图像数字化过程，认识图像灰度直方图。

　　了解图像数字化的基本原理，掌握图像像素间的关系。