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1、信 息 技 术 i 果 案例园地 图像处理基本知识 教学案例 本课 是 浙教 版( 信 息 技术 基 础 第 三章 第三 节 ( 多媒体 信息 处理 第一课 时 内容 ，主要 知识 点为 图 像的基本概念 ( 像素、分辨率 、颜色)和基本知识 ( 文 件格 式 、位 图与矢 量 图、 图形 与图像 ) 。高一年级 的 学生对 图像处理有 很强的兴趣 ，但对于 图像理论知识 的理解不够重视 。针对理论学 习 比较枯燥的 问题 ，本 课采用 “ 对 比”的教学策略 ，引导学 生在对 比中潜移 默化地学 习理论知 识 ，提高学生观察 分析问题 、 自主 解决 问题 的能力 。 一 、教学目标 知 识
2、与技 能：使学生理解 图像的数字化原理 ，掌 握 图像 的基本概 念 ，了解 静态 图像 的两种 存储方 式 ， 能区分位 图和矢量 图 ，认识 图像 文件 的不同格式 ，了 解 网络 上常用 的 图像 文件 格 式。 过程 与方 法：通过模拟 图像数 字化与还原的层层 对 比、观察分析 ，得 出结 论 ，验 证原理 的正确性 。 情感 、态度 与价 值观 ：培养学生 有条不紊 、分析 问题 的思维 习惯 。 =教学重点难点 教学重点：理解图像的基本概念 ( 像素、分辨率、 颜色 ) ，区分 位 图与矢量 图 。 教 学难点：深刻理解像素、分辨率 、颜色的概念 ， 以及它 们与 图像真 实性和
3、 存储 空间 的关系 。 三，教学过程 1 问题 引入 ，带动学生主动思考 师 ：计算 机可 以通过 哪些途径 获取图像 ?计算机 能直接处理模拟 图像 吗?计算机是如何将模 拟图像 存 储成数 字 图像 的 ? 学 生思考 并 回答 问题 。 2对 比理 解 ，分析 概念 ，探 究原理 对 比一 ：相 等采样点数 ，不 同黑白 图像 活动 l：准备一张 十字形 的黑 白规则图像 ，对其 2O1 1O63 6 口 叶巧蕊 进行 采样 3 3个信 息点 ( 以每个 区域的 中心点为样 点 ) ，存储样 点颜 色 ，然 后量化( 将颜 色信息采用数 +笙圈 圈互 + 图1 设 计意 图：用具体 的
4、图像将 采样 量化过程模拟 出 来，化枯 燥的理论学 习为形象、生动 ， 便于学生理解 ， 对比还原 图像 与原 始 图像 的差异性 ，以便与下一个例 子形 成对 比 。 活动 2：准备一 张圆形的黑白不规则 图像 ，按照 以上过程进行采样和量化 ，存储成数字 化图像 。如 图 2所示 ，我们将该 数字化 图像还 原成模 拟图像 ，发现 还原 后的 图像 与原 图像相差 甚远 。 匿三 0 o 0 + 图2 设 计 意 图 ：对 比不 同 的 图像 采 用相 同的采样 点 数 ，可能导致 图像信 息 不能较真 实地被存储 和表 示。 思考要 真 实的存储 图像 信 息，该 如何操 作 ? 对比
5、二 ：相 同黑 白图像 ，不 等采 样点数 活动 3：仍采用 圆形的黑 白不规则 图像 如图 3 所示 ，改变对 原图的采样信息点 ，将采样点数提高到 6 X 6，然后对 图像进行数 字化存储 ，还原得到锯齿 状 明显 的 “ 圆” ，与活动 2 中数 字化 图像还原 后的图 像进行对 比，进一步将采样点数提高到 l 4 0 1 4 0 ，观 察采样 量化 后所存 储 的数字 图像 的真实性 。 设 计意 图：对 比相 同图像 不等的采样点数 ，采样 点数 高，存储的数 字化 图像就更接近 实际 图像 ，从 而 得 到采样 点数 与 图像真 实性 的 关系。 I奎 】 3 在 图像数 字化存储
6、的过程 中 ，采样点数直 接影响 着 图像存 储的真实性 ，也影响着 图像 的存储空 间。学 生 通 过前 面层 层对 比 ，对 于 基 本概 念( 像 素和 分 辨 率 )的理解 也就 清 晰明 了了 。 对 比 三 ：相 同灰 度 图 像 ， 不 等 颜 色 数 4 活动 4：如 图4 所示 ，准备一张灰度 图像 ，对 其 采样 2 0 0个信息点。如图 5所示 ，如果分成 4种颜色 数进行量化 ，然后将数字化 图像 还原成模拟 图像 ，得 到的灰度 图像不 能很好表示原 图，更不能很 好地 表示 生活中的各 种灰度的颜色 。如 图 6所示 ，如果将颜色 数增加到 2 5 6种 ，可以将
7、2 5 6级灰度图像进行 采样量 化 ，还 原后 的灰度图像与原 图像 非常接近 。一般情 况 下用 2 5 6 种灰度颜 色足 以表示 自然界 中的各 级灰度 了 。 颜色 颜 色 1 最 黑 颜 色2较 黑 颜 色3 较 白 颜 色4最 白 十进制0 1 2 5 二 进 制 O 0 0 1 1 0 1 1 薯 图5 颜色 颜 色 1 颜 色 2 颜 色 5 十进制0 1 2 二 进制0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 颜 色 2 5 6 2 5 5 11 11 11f 1 _ 图6 设计意 图：通 过对不 同颜 色数 量化 后得到
8、 的还原 图像进行对 比，可 以得 出颜 色数 越 多计 算机描 述存储 的图像越 真实。用 2位二进制可 以表 示 4种颜 色，用 8位二进制可以表示 2 5 6种颜 色 用 11_ 位二进制可以 表 2 种颜 色。那么，彩 色图像就需要 更多的颜 色数来 表 示 了，一般的计算机 用 2 4位 来存储 真彩 色图像 。 信 息 技 7 f t i 栗 案 例 园 地 两 懑 让学 生观察 不同的图像文件 ，对 比总像素和颜 色 值 ，思 考 文件大小 和 总像 素 、颜 色值 的 关系 。 设计 意图： 学生 实践探 究 图像存储 空间与总像素 和 颜 色的 关系，对 比得 出结论 ，提
9、升理论认 识 。 对 比 四 ：位 图 与矢 量 图 静态图 像I 放大 后的 效 果 主要 处 理工 具 絮见 扩聚 皂 位 图 I 失真 画图软件、P h o t o s h o p 、F ir e w o r k s 脚 、 l豫、 、 计- - 矢 量图l 不失真 C o r e d r a w、F r e e h a n d W m f 、 e m f 、 、 s v g - - 学生从计算机中搜索 w1 1 1 f文件 ，并找到一张 指定文 件名 的文件( 内容 与教 师 的图像一 一致 ) ，对 比 教师给 定的 图像 文件 ，观察扩展 名、文件大 小 、放大 若 干倍 后的 效
10、果 。 对 比五 ：常 见 的文 件 格 式对 比 让学 生打开素材 文件 夹 ，对 比S n 0 w b 1i 3 p 与 S no w j pg的扩展名和大小。 3 课 堂总结 师 ：通过 以上的对 比学 习 ，我们初步理 解 了图像 处理 的基 本知识 ，对 图像的数字化 原理有 了深刻 的认 识 。在 以后 的 图像处理 中 ，我们将 继续体会像素 、颜 色 、分辨率 对 图像质 量和 存储 空 间的影 响 。 4 课后作业 将高考 作文 绿 叶对根 的情义 文字 表述转变成 用 图画来表达 。思 考选择哪些素材 ，如何 获取 ，选择 什么 图像处 理软 件 ，具体 如何 实现 。 四
11、 教学反思 本节课 的教学 ，教师 没有一味地告诉 学生基本概 念是 什么 ，而是在 简单介绍 的基 础上 ，让学 生去进行 对 比分析 ，发现基本概 念的 内在特 征进 而掌握基本知 识 。对 比教学 策略在理论学 习 中不仅轻松 ，而且 可 以 更 好更 快地理 解相 关 内容 。但是在 具体教 学过 程 中， 教 师应注 意 以下几 点 ： 1 在 事物的对 比中要求 “ 同”存“ 异 ” ，选择合 适 的 比较 对象 和 比较点 。 2不仅要进行广度对 比，更要 加强深度对 比，进 一 步理 解基本 概念 ，提 升理 论认识 。 3 参与对 比分析 的主角是学生 ，教师不能喧宾夺 主 ，要 体现学生 的主体 性 ，因为学生只有通过 自己的 努力理解的知识，才能真正转化成 自己的知识。 圜 ( 作者 单位 ：浙 江宁海 中学 ) 201 1 063 7
