金山

摘 要：本文介紹了數(shù)字圖像處理技術(shù)的背景和意義，從幾個(gè)方面說(shuō)明了圖像處理的過(guò)程和技巧，并分析了《計(jì)算機(jī)圖像處理》課程中，傳統(tǒng)教學(xué)法的不足和實(shí)例教學(xué)法的特點(diǎn)，介紹了實(shí)例教學(xué)法具體實(shí)施過(guò)程中的幾個(gè)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；圖像處理；分辨率；教學(xué)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、計(jì)算機(jī)更新速度的加快、人們思想文化素質(zhì)的提高，人們對(duì)圖像的要求也越來(lái)越高。因此，如何把原始圖像與計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái)，從而創(chuàng)作出許多更加完美的圖像，滿足人們的需求，已成為人們新的需求。

1 數(shù)字圖像處理研究方向

目前數(shù)字圖像處理研究有以下幾方面：一是圖像數(shù)字化，即將一幅光學(xué)圖像表示成一組數(shù)字，使圖像既不失真又便于計(jì)算機(jī)分析處理；二是圖像的編碼，即簡(jiǎn)化圖像的表示，壓縮表示圖像的數(shù)據(jù)，以便于存儲(chǔ)和傳輸；第三，圖像的增強(qiáng)，即加強(qiáng)圖像的有用信息，削弱干擾和噪聲；第四，圖像的恢復(fù)，即把退化、模糊了的圖像復(fù)原；第五，圖像的重建，即由二維圖像重建三維圖像；第六，圖像的分析。

2 圖像數(shù)字化

圖像是人類獲取和交換信息的主要來(lái)源，人類感知外界信息80%以上是通過(guò)視覺(jué)得到的。因此，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域必然涉及人類生活和工作的方方面面。圖像處理或圖像分析方法的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其主要理論基礎(chǔ)是形態(tài)數(shù)學(xué)、立體學(xué)、集合論等。圖像處理雖然也可以用光學(xué)方法或模擬技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但目前主要是利用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，稱為數(shù)字圖像處理。因此，圖像處理一般是指數(shù)字圖像處理。

3 圖像處理中的分辨率

圖像處理中常見(jiàn)的也是最重要的幾種分辨率類型為：屏幕分辨率、位分辨率、設(shè)備分辨率、圖像分辨率以及網(wǎng)屏分辨率等。

3.1 屏幕分辨率

屏幕分辨率就是用戶在屏幕上觀察圖像時(shí)所感受到的分辨率。一般屏幕分辨率是由計(jì)算機(jī)的顯示卡所決定的。例如標(biāo)準(zhǔn)的VGA顯示卡分辨率是640×480，即寬640點(diǎn)（像素），高480點(diǎn)（像素）。至于較高級(jí)的顯示卡，通常可以支持800×600或是1 024×768點(diǎn)以上。

3.2 位分辨率（Bit Resolution）

位分辨率又稱位深，是用來(lái)衡量每個(gè)像素儲(chǔ)存信息的位數(shù)。這種分辨率決定了每次在屏幕上可顯示多少種顏色。一般常見(jiàn)的有8位、24位或32位顏色。

3.3 設(shè)備分辨率（Device Resolution）

設(shè)備分辨率又稱輸出分辨率，指的是各類輸出設(shè)備每2.54cm（每英寸）上可產(chǎn)生的點(diǎn)數(shù)，如顯示器、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)、熱式打印機(jī)、繪圖儀分辨率。這種分辨率通過(guò)dpi（DotPerlnch）這個(gè)單位來(lái)衡量。一般來(lái)講，PC顯示器的設(shè)備分辨率在60dpi～120dpi之間，而打印機(jī)的設(shè)備分辨率則在180 dpi～720dpi之間，數(shù)值越高，效果越好。

3.4 圖像分辨率（Image Resolution）

圖像分辨率指的是圖像中儲(chǔ)存的信息量，這種分辨率又有多種衡量法，典型的是以每2.54cm（每英寸）的像素?cái)?shù)（ppi）來(lái)衡量。圖像分辨率和圖像尺寸一起決定文件的大小及輸出質(zhì)量。圖像分辨率以比例關(guān)系影響著文件的大小。如果保持圖像尺寸不變，將其圖像分辨率提高一倍，則其文件大小增大為原來(lái)的4倍。例如原圖像的文件大小為841kb，圖像分辨率為72ppi，保持圖像尺寸不變，用圖像處理軟件提高其圖像分辨率到144ppi，這時(shí)文件大小變?yōu)?364kb。

3.5 網(wǎng)屏分辨率（Screen Resolution）

網(wǎng)屏分辨率又稱網(wǎng)屏頻率，指的是打印灰度級(jí)圖像或分色所用的網(wǎng)屏上每2.54cm（每英寸）的點(diǎn)數(shù)。這種分辨率通過(guò)每2.54cm（每英寸）的行數(shù)（epi）來(lái)標(biāo)定。

以上是關(guān)于計(jì)算機(jī)圖像處理的基本知識(shí)點(diǎn)?，F(xiàn)在，計(jì)算機(jī)圖像處理課程已成為大學(xué)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本技能之一，目前很多學(xué)校都開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)圖像處理課程。然而由于大學(xué)學(xué)生計(jì)算機(jī)操作不夠熟練，對(duì)圖像處理和制作的理論及平面設(shè)計(jì)的方法也了解不多，因此要讓學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，并能運(yùn)用該技術(shù)獨(dú)立進(jìn)行圖像的制作不是件容易的事情。

計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)中，基礎(chǔ)軟件運(yùn)用至關(guān)重要，作為計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)最常用的基礎(chǔ)軟件，Adobe Photoshop功能非常強(qiáng)大，對(duì)于普通大學(xué)生來(lái)講，要在短時(shí)間內(nèi)學(xué)得很精很全面幾乎不可能。讓學(xué)生學(xué)哪些內(nèi)容，是老師們首先要解決的問(wèn)題。目前，各大學(xué)學(xué)院所使用的教材多數(shù)是大學(xué)教材或自學(xué)教程，暫時(shí)還沒(méi)有專用的專業(yè)技能培養(yǎng)教材，也找不到適合的教學(xué)大綱，大家都在摸著石頭過(guò)河。實(shí)例教學(xué)法是圍繞實(shí)例圖來(lái)講課的，學(xué)生手中光有一本教材是不夠的，還必須有一本實(shí)例圖集，因此任課教師要事先把實(shí)例圖集制作好。制作的關(guān)鍵是挑選合適的實(shí)例圖，實(shí)例圖的來(lái)源有很多途徑，可以從《計(jì)算機(jī)圖像處理習(xí)題冊(cè)》或各種平面設(shè)計(jì)教材上挑選，也可以由教師自己繪制。選好的實(shí)例圖需分成兩類，一類是供老師上課講解用的“例圖”，一張例圖就相當(dāng)于一個(gè)單元；另一類是供學(xué)生獨(dú)立練習(xí)用的“練習(xí)圖”，其難度應(yīng)與相對(duì)應(yīng)的例圖一致，每張例圖一般配一到兩張練習(xí)圖。圖紙選出后還需進(jìn)行適當(dāng)修改和加工，并根據(jù)教學(xué)要求給每張圖紙?zhí)砩侠L圖要求，讓學(xué)生對(duì)要掌握的知識(shí)點(diǎn)一目了然，講課用的例圖上還要寫(xiě)明教學(xué)目的和教學(xué)要求。最后再把實(shí)例圖集制作成教學(xué)軟件素材包，按教學(xué)順序排好放在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù)上，供學(xué)生下載使用。

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