数字媒体技术导论（微课版）-教案 02 数字图像与计算机视觉技术.doc

第2章

任课教师

专业

日期

年月日

教学课题

数字图像与计算机视觉技术

课时

6课时

所选教材

《数字媒体技术导论》

教学班级

一、教学目标

1.学习目标

（1）熟悉数字图像的概念、类型和色彩模式；

（2）了解图像增强、图像降噪的方法；

（3）了解Photoshop的应用及操作；

（4）熟悉计算机视觉的概念、发展和应用，了解计算机视觉的实现原理与方法。

2.素养目标

（1）培养“择一而精”的学习态度；

（2）培养一丝不苟、脚踏实地专研学问和技术的敬业精神；

（3）多看书、多动手、多实践，不断提高自己的专业水平。

二、教学重难点

1.教学重点

（1）位图与矢量图；

（2）图像的色彩模式；

（3）图像增强技术和图像降噪技术；

（4）Photoshop的基本操作；

（5）图像处理与计算机视觉。

2.教学难点

（1）图像增强技术和图像降噪技术；

（2）Photoshop的基本操作。

三、教学方法

（1）讲授与互动：结合理论讲解和实例分析，引导学生参与讨论和思考。

（2）案例分析：提供数字媒体技术的相关案例，让学生分析其应用和影响。

（3）小组讨论：组织小组讨论，让学生分享对数字媒体技术的看法和体验。

（4）多媒体展示：利用多媒体技术展示数字媒体的实际应用和发展趋势。

四、教学资源

教材、多媒体资料、在线网站、行业案例、社交媒体等。

五、教学过程

教学内容

互动设计

一、理论讲解（4课时）

1.数字图像基础知识

（1）数字图像的概念

数字图像，又称为数码图像或数位图像，是由模拟图像数字化得到的，可以用计算机或数字电路存储和处理的图像。简单来说，数字图像就是用数字信号表示的图像。

（2）数字图像的类型——位图与矢量图

位图。位图又称栅格图、像素图或点阵图，由许多离散的、方格的点所组成，这些点称为像素（pixel）。位图图像的像素个数越多，分辨率越高，图像文件越大；颜色深度越深，图像色彩越细腻，文件也越大。常见的位图文件格式有BMP、JPEG、TIFF、GIF、PNG。

矢量图。又叫向量图，也称为绘图图形，是由数学算法定义的图形元素，如直线和曲线等元素组成的数字图像。矢量图可用点、线和面来描述图形，存储的是图像信息的轮廓部分，而不是图像的每个像素点。常见的矢量图文件格式有CDR、AI、EPS、DWG。

（3）数字图像的色彩模式

①色彩

色彩的分类：色彩主要分为无彩色和有彩色，彩色是指黑色、白色及不同比例黑白两色调合得到的不同深浅的灰色。

色彩三要素：色相、明度、纯度。

②色彩模式

RGB模式：RGB模式的配色原理是加色混合，通过色光三原色（是指通过混合产生其他所有颜色的基本光源）红(R)、绿(G)、蓝(B)相互叠加得到各种颜色，如红、绿、蓝3色的混合色为白色。

CMYK模式：CMYK是彩色印刷时采用的一种模式，利用颜料

三原色（是指通过混合产生其他颜色的基本颜料）的配色原理，加上黑色油墨，共计4种颜色（青、品红、黄、黑色）混合叠加，形成“全彩印刷”。

Lab模式：Lab模式是计算机内部使用最基本的色彩模式之一，也是一种色彩范围较广的色彩模式，包含RGB模式和CMYK模式中所有的颜色。

HSB模式：HSB模式又称HSV模式，是采用色彩的三属性来表示颜色，饱和度和亮度以百分比值（0%-100%）表示，色度以角度（0°-360°）表示。

（4）数字媒体技术与数字媒体艺术

数字媒体技术和数字媒体艺术是两个不同的领域，但两者都以数字媒体为基础，为数字媒体行业服务。其中，数字媒体技术主要是研发艺术所存在的平台或工具，而数字媒体艺术则是让这个平台或工具上的内容变得美观。

2.数字图像处理关键技术

（1）图像增强技术

①灰度变换

灰度变化就是改变图像中每个像素点的灰度值，使处理后的图像对比度发生变化，实现图像增强的目的。

通过增大图像暗色区域（低灰度区域）各像素点的灰度值，使暗色区域变亮，同时扩大暗色区域的灰度级范围，从而增强暗色区域的对比度，以增强图像中暗色区域的细节显示。

通过降低图像亮色区域（高灰度区域）各像素点的灰度值，使亮色区域变暗，同时扩大亮色区域的灰度级范围，从而增强亮色区域的对比度，以增强图像中亮色区域的细节显示。

②直方图均衡化

直方图均衡化就是利用直方图通过运算变换，将每种灰度值像素的个数均匀分布。

（2）图像降噪技术

①均值滤波

均值滤波是指用当前像素点邻域内所有像素点的平均值代替当前像素点的像素值。

②中值滤波

中值滤波是指用当前像素点邻域内所有像素点的中值代替当前像素点的像素值，使邻域内像素值差别较大的像素点，其像素值替换为与周围像素值接近的值，从而消除孤立（噪声在图像上常表现为引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块）的噪声。

3.数字图像处理软件Photoshop的应用

（1）认识Ph