数字图像处理相关论文

发布时间:2017-06-03 18:02

“数字图像处理”是一门利用计算机解决图像处理的学科。然而,现代多媒体计算机中又广泛采用了数字图像处理技术。下面是小编给大家推荐的数字图像处理相关论文,希望大家喜欢!

数字图像处理相关论文篇一

《“数字图像处理”课程教学改革实践》

摘要:数字图像处理技术是一种发展迅速且应用广泛的新兴技术,就“数字图像处理”课程的特点,从教学内容、教学手段和方法、教学理论和实践等方面进行改革与实践,增强了学生的实践创新能力,提高了教学质量,收到良好的教学效果。

关键词:数字图像处理;教学手段;实践

作者简介:刘忠艳(1975-),女,黑龙江依安人,黑龙江科技学院计算机与信息工程学院,副教授;周波(1963-),男,黑龙江绥化人,黑龙江科技学院计算机与信息工程学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150027)

一、“数字图像处理”概述

数字图像处理技术是集微电子学、光学、应用数学和计算机科学等学科的一门综合性边缘技术。[1,2]是当今信息社会中发展迅速且应用广泛的新兴科学技术。数字图像处理技术广泛应用到通信、计算机、交通运输、军事、医学和经济等各个领域,在各个领域发挥着越来越重要的作用。

随着计算机技术的迅速发展,图像处理的技术和理论不断完善和丰富,新的理论、技术也不断涌现,并逐渐进行应用。面对这样一门理论与实际紧密结合的课程,在学习过程中,学生常常会遇到很多问题,既为数字图像处理技术应用的广泛前景所吸引,也时常对课程的抽象理论感到苦恼,渐渐失去学习兴趣。为了激发学生的学习兴趣,提高教学质量,对该课程进行教学改革,势在必行。经过两年半的教学改革与实践,取得了一定的教学效果。

二、教学改革措施

为了提高“数字图像处理”课程的教学质量,激发学生学习本课程的兴趣,对本门课程进行改革,采取以下措施:

1.整合教学内容

随着计算机技术的迅速发展,数字图像处理技术也得到快速发展。近几年来,有很多新的应用点和研究涌现出来,在“数字图像处理”课程中加入新技术的介绍,对于学生了解国际的研究和应用热点,尽快地投入相应的研究与应用中去大有益处。许多新的技术和算法层出不穷,如小波变换技术、神经网络技术、三维测量和重建等新技术,而且这些新技术应用非常广泛。所以,在教学中既要向学生讲述基本原理和方法,也要把这些新技术和新算法传授给学生,教学内容应紧跟科学发展的脚步。由于图像处理已在生物医学工程、航空和航天、通信工程和军事安全等方面获得了越来越广泛的应用,因此争取在课程结束时,大家对遥感图像压缩、生物特征识别等应用系统进行课外深入,并撰写技术报告一篇,锻炼学生书写总结报告的能力。

2.改革教学手段和方法,提高教学质量

“数字图像处理”是一门利用计算机解决图像处理的学科。然而,现代多媒体计算机中又广泛采用了数字图像处理技术。并且,随着计算机软硬件的发展和教学条件的提高,改革传统的教学方法和手段,借助计算机辅助教学势在必行。在课堂教学中使用多媒体课件,为形象生动的实例演示提供了必要的保证,因此开发了CAI课件,同时也可以借助一些图像处理软件在课堂演示,使学生对数字图像处理的基本理论和方法更好地理解,学习兴趣更高。通过课件直观、生动的演示,把复杂问题变简单、抽象问题变具体,大大地提高了课堂教学质量。

同时,为了使学生更好地理解理论知识和扩展思路,在每次课的教学中留出15分钟左右的时间让学生针对所讲的图像处理技术自由分组讨论,发挥自己的想象力和创造力,增强对每一次讲课内容的理解。还可以针对某一个主题,学生提前预习该主题所涉及的内容,然后进行课堂讨论。如针对“图像增强”这一主题,学生提前预习,在课堂上对常用的增强的方法进行讨论,并由老师及时总结,使学生深入理解图像增强的实质。

3.将科研成果引入教学中,拓宽视野

在“数字图像处理”教学中,除了围绕基本理论和概念讲解外,更注重将科研成果及图像处理技术的最新发展动态渗透到教学中,使学生拓宽视野,激起兴趣,并能主动学习。

教师将自己的科研成果和相关的新技术引入课堂向学生讲授,这不仅丰富了课程内容,还有利于提高学生兴趣,增强教学效果。[3]同时,也有助于拓展本门课程学习的深度与广度,提高教学质量。例如在讲授“图像复原”这一章时,将科研项目“基于多视几何的三维数字扫描关键技术研究”、“基于多视几何的三维重建系统研究”等结合起来,让学生到实验室观看“三维测量机”实验仪器以及演示三维重建系统,做到理论与实践相结合,拓展理论知识和视野。

4.理论与实践相结合,提高创新能力

在教学过程中,不但把“数字图像处理”课程的基本理论、基本概念讲清楚外,更注重理论的应用,可以结合该学科领域的最新热点问题和应用问题,提高学生的创新思维能力和实践能力,同时也拓宽知识面。在课堂上采用启发式教学,对新理论、新算法产生的原因、过程重点讲述,也就是将科学家的思维过程传输给学生,培养学生的科学思维能力。[4-7]对一些典型算法,先介绍这些算法的原理,掌握这个算法的原理后,学生可以充分发挥自己的编程能力和创新能力,可以利用Matlab和VC++开发工具实现这个算法,并应用来处理图像,重视理论和实践的结合,培养学生把所学的知识运用于实践的能力。如:可以用该算法来提取图像的边缘,利用小波变换重建物体等,将理论与实践相结合,在实际问题的解决中培养学生的创新意识和创新能力。同时,除了理论教学外,更注重实验课程的教学。在实验课的教学中,除了围绕课程理论而设计的、以验证理论为主要目的的基础性实验外,还开设了综合性的实验和创新性的实验。综合性的实验可以训练学生的综合能力;创新性实验可以提高学生的创新意识和能力,符合学校的“实基础、强实践、高能力”的人才培养战略。

5.开发课程网站,方便学生

当今时代是网络的时代,而且为了方便学生的学习,学校建设了“数字图像处理”网站。该课程网站的内容十分丰富,有教学课件、教材与参考书、习题及答案、实验指导书、教学录像、教学改革报告、师资队伍介绍、聊天等,并根据需要适时更新网站内容。学生可以通过网站进行学习、预习、复习,通过聊天可以与老师、同学交流问题等。网站的建设有助于加强师生之间的信息交流。响应了学校大学建设中,教师由“教学型”向“教学服务型”转型的要求。同时,该网站也对外开放,其他高校的师生也可以浏览该网站,实现了高校之间的资源共享。

6.强化师资队伍,提高能力

当今社会信息与计算科学专业提倡应用型人才培养模式,强调知识传授和实践能力相结合。因此,要求教师应该具有深厚的专业知识和高深的职业技能。学校加强现有教师的培训,让他们积极参加工程实践方面的培训,参加技术创新方面的研究以及到企业进行培训等。如定期派教师到企业里进行3~6个月的培训、派教师去参加一些学术交流和研讨会等,来扩充知识面和提高实战能力。

三、结束语

“数字图像处理”课程在教学中起着承上启下的作用,与其他专业课程之间存在着密切的内在联系。因此针对本门课程的重要作用,在教学过程中,提出了改进的方法,激发学生的学习兴趣,提高创新能力,这在信息与计算科学的专业“重基础、强实践、高素质”的人才培养模式中显得尤为重要。本文根据信息与计算科学专业的人才培养模式,集合“数字图像处理”课程的具体特点,提出了一系列教学改革的内容和方法。经过两年半教学实践的检验,取得了阶段性的教学效果。以后会继续随着技术的发展,改革各项内容。

参考文献:

[1]冈萨雷斯.数字图像处理(第二版)[M].北京:电子工业出版社,2005.

[2]孙景荣,许录平,等.数字图像处理精品课程建设与实践[J].中国电子教育,2009,(4):54-55.

[3]张文,吴磊.略谈科研成果引入教学的途径与机制——以课程建设为例[J].江西理工大学学报,2008,29(2):69-71.

[4]吴锴,葛海鲜,等.《数字图像处理》课程教学改革的研究[J].山西农业大学学报,2007,(S2):160-161.

[5]吕朝辉.“数字图像处理”课程教学改革与实践[J].高教论坛,2010,

(11):58-60.

[6]魏广芬,王永强,等.“数字图像处理”课程教学改革的尝试[J].电气电子教学学报,2009,31(6):24-25.

[7]韩智,张振虹.“数字图像处理”实验课教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2008,27(9):102-104.

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