数字图像处理相关论文
数字图像处理相关论文 数字图像处理相关论文篇一 浅谈“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。