任課教師專業(yè)日期年月日教學(xué)課題數(shù)字圖像與計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)課時(shí)6課時(shí)所選教材《數(shù)字媒體技術(shù)導(dǎo)論》教學(xué)班級(jí)一、教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）熟悉數(shù)字圖像的概念、類型和色彩模式；（2）了解圖像增強(qiáng)、圖像降噪的方法；（3）了解Photoshop的應(yīng)用及操作；（4）熟悉計(jì)算機(jī)視覺(jué)的概念、發(fā)展和應(yīng)用，了解計(jì)算機(jī)視覺(jué)的實(shí)現(xiàn)原理與方法。2.素養(yǎng)目標(biāo)（1）培養(yǎng)“擇一而精”的學(xué)習(xí)態(tài)度；（2）培養(yǎng)一絲不茍、腳踏實(shí)地專研學(xué)問(wèn)和技術(shù)的敬業(yè)精神；（3）多看書、多動(dòng)手、多實(shí)踐，不斷提高自己的專業(yè)水平。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1）位圖與矢量圖；（2）圖像的色彩模式；（3）圖像增強(qiáng)技術(shù)和圖像降噪技術(shù)；（4）Photoshop的基本操作；（5）圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺(jué)。2.教學(xué)難點(diǎn)（1）圖像增強(qiáng)技術(shù)和圖像降噪技術(shù)；（2）Photoshop的基本操作。三、教學(xué)方法（1）講授與互動(dòng)：結(jié)合理論講解和實(shí)例分析，引導(dǎo)學(xué)生參與討論和思考。（2）案例分析：提供數(shù)字媒體技術(shù)的相關(guān)案例，讓學(xué)生分析其應(yīng)用和影響。（3）小組討論：組織小組討論，讓學(xué)生分享對(duì)數(shù)字媒體技術(shù)的看法和體驗(yàn)。（4）多媒體展示：利用多媒體技術(shù)展示數(shù)字媒體的實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。四、教學(xué)資源教材、多媒體資料、在線網(wǎng)站、行業(yè)案例、社交媒體等。五、教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容互動(dòng)設(shè)計(jì)一、理論講解（4課時(shí)）1.數(shù)字圖像基礎(chǔ)知識(shí)（1）數(shù)字圖像的概念數(shù)字圖像，又稱為數(shù)碼圖像或數(shù)位圖像，是由模擬圖像數(shù)字化得到的，可以用計(jì)算機(jī)或數(shù)字電路存儲(chǔ)和處理的圖像。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，數(shù)字圖像就是用數(shù)字信號(hào)表示的圖像。（2）數(shù)字圖像的類型——位圖與矢量圖位圖。位圖又稱柵格圖、像素圖或點(diǎn)陣圖，由許多離散的、方格的點(diǎn)所組成，這些點(diǎn)稱為像素（pixel）。位圖圖像的像素個(gè)數(shù)越多，分辨率越高，圖像文件越大；顏色深度越深，圖像色彩越細(xì)膩，文件也越大。常見(jiàn)的位圖文件格式有BMP、JPEG、TIFF、GIF、PNG。矢量圖。又叫向量圖，也稱為繪圖圖形，是由數(shù)學(xué)算法定義的圖形元素，如直線和曲線等元素組成的數(shù)字圖像。矢量圖可用點(diǎn)、線和面來(lái)描述圖形，存儲(chǔ)的是圖像信息的輪廓部分，而不是圖像的每個(gè)像素點(diǎn)。常見(jiàn)的矢量圖文件格式有CDR、AI、EPS、DWG。（3）數(shù)字圖像的色彩模式①色彩色彩的分類：色彩主要分為無(wú)彩色和有彩色，彩色是指黑色、白色及不同比例黑白兩色調(diào)合得到的不同深淺的灰色。色彩三要素：色相、明度、純度。②色彩模式RGB模式：RGB模式的配色原理是加色混合，通過(guò)色光三原色（是指通過(guò)混合產(chǎn)生其他所有顏色的基本光源）紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)相互疊加得到各種顏色，如紅、綠、藍(lán)3色的混合色為白色。CMYK模式：CMYK是彩色印刷時(shí)采用的一種模式，利用顏料三原色（是指通過(guò)混合產(chǎn)生其他顏色的基本顏料）的配色原理，加上黑色油墨，共計(jì)4種顏色（青、品紅、黃、黑色）混合疊加，形成“全彩印刷”。Lab模式：Lab模式是計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用最基本的色彩模式之一，也是一種色彩范圍較廣的色彩模式，包含RGB模式和CMYK模式中所有的顏色。HSB模式：HSB模式又稱HSV模式，是采用色彩的三屬性來(lái)表示顏色，飽和度和亮度以百分比值（0%-100%）表示，色度以角度（0°-360°）表示。（4）數(shù)字媒體技術(shù)與數(shù)字媒體藝術(shù)數(shù)字媒體技術(shù)和數(shù)字媒體藝術(shù)是兩個(gè)不同的領(lǐng)域，但兩者都以數(shù)字媒體為基礎(chǔ)，為數(shù)字媒體行業(yè)服務(wù)。其中，數(shù)字媒體技術(shù)主要是研發(fā)藝術(shù)所存在的平臺(tái)或工具，而數(shù)字媒體藝術(shù)則是讓這個(gè)平臺(tái)或工具上的內(nèi)容變得美觀。2.數(shù)字圖像處理關(guān)鍵技術(shù)（1）圖像增強(qiáng)技術(shù)①灰度變換灰度變化就是改變圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，使處理后的圖像對(duì)比度發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)的目的。通過(guò)增大圖像暗色區(qū)域（低灰度區(qū)域）各像素點(diǎn)的灰度值，使暗色區(qū)域變亮，同時(shí)擴(kuò)大暗色區(qū)域的灰度級(jí)范圍，從而增強(qiáng)暗色區(qū)域的對(duì)比度，以增強(qiáng)圖像中暗色區(qū)域的細(xì)節(jié)顯示。通過(guò)降低圖像亮色區(qū)域（高灰度區(qū)域）各像素點(diǎn)的灰度值，使亮色區(qū)域變暗，同時(shí)擴(kuò)大亮色區(qū)域的灰度級(jí)范圍，從而增強(qiáng)亮色區(qū)域的對(duì)比度，以增強(qiáng)圖像中亮色區(qū)域的細(xì)節(jié)顯示。②直方圖均衡化直方圖均衡化就是利用直方圖通過(guò)運(yùn)算變換，將每種灰度值像素的個(gè)數(shù)均勻分布。（2）圖像降噪技術(shù)①均值濾波均值濾波是指用當(dāng)前像素點(diǎn)鄰域內(nèi)所有像素點(diǎn)的平均值代替當(dāng)前像素點(diǎn)的像素值。②中值濾波中值濾波是指用當(dāng)前像素點(diǎn)鄰域內(nèi)所有像素點(diǎn)的中值代替當(dāng)前像素點(diǎn)的像素值，使鄰域內(nèi)像素值差別較大的像素點(diǎn)，其像素值替換為與周圍像素值接近的值，從而消除孤立（噪聲在圖像上常表現(xiàn)為引起較強(qiáng)視覺(jué)效果的孤立像素點(diǎn)或像素塊）的噪聲。3.數(shù)字圖像處理軟件Photoshop的應(yīng)用（1）認(rèn)識(shí)Photoshop（2）Photoshop的基本操作調(diào)整圖像大小：使用“圖像大小”命令、使用“畫布大小”命令、使用裁剪工具。創(chuàng)建和管理圖層：選擇【圖層】/【新建圖層】命令，或單擊“圖層”面板下方的“創(chuàng)建新圖層”按鈕，可創(chuàng)建新圖層。在“圖層”面板選擇需要圖層后，按住鼠標(biāo)左鍵不放并拖曳該圖層，可以移動(dòng)該圖層的位置；選擇【圖層】/【復(fù)制圖層】命令，或按【Ctrl＋J】組合鍵可復(fù)制該圖層；選擇【圖層】/【刪除】命令，或按【Delete】鍵可刪除該圖層。創(chuàng)建選區(qū)：選區(qū)是處理圖像時(shí)劃分的區(qū)域，創(chuàng)建選區(qū)后，選區(qū)邊緣會(huì)出現(xiàn)由不斷閃動(dòng)的虛線構(gòu)成的封閉邊框，此時(shí)僅可以對(duì)選區(qū)內(nèi)部的區(qū)域進(jìn)行編輯操作，而無(wú)法對(duì)選區(qū)外的區(qū)域進(jìn)行編輯操作。運(yùn)用選框、套索、選擇工具組中的工具可快速創(chuàng)建選區(qū)。調(diào)整圖像明暗：選擇【圖像】/【調(diào)整】命令，在彈出的子菜單中可通過(guò)“色階”、“曲線”、“亮度/對(duì)比度”、“曝光度”等命令進(jìn)行調(diào)整。（3）應(yīng)用案例：制作家具網(wǎng)頁(yè)橫幅廣告①通過(guò)“亮度/對(duì)比度”命令降低素材圖像的亮度。②在圖像中輸入橫幅廣告的宣傳促銷主題（簡(jiǎn)約家具新春大回饋）、優(yōu)惠信息（滿2000元減500元）和活動(dòng)時(shí)間（2月1日-2月7日）等文本，然后設(shè)置文本格式并調(diào)整其位置。③在“落地?zé)?jpg”圖像文件中為“落地?zé)簟睂?duì)象創(chuàng)建選區(qū)，將其添加“背景.jpg”圖像文件中，調(diào)整位置后，將編輯后的“背景”圖像以“家具網(wǎng)頁(yè)橫幅廣告”的文件名存儲(chǔ)為JPEG格式的圖像文件。4.計(jì)算機(jī)視覺(jué)（1）計(jì)算機(jī)視覺(jué)的概念。計(jì)算機(jī)視覺(jué)使用計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備模擬了人類視覺(jué)，它的工作原理與人類視覺(jué)基本相同，形象地說(shuō)，就是給計(jì)算機(jī)安裝上眼睛（攝像機(jī)）和大腦（算法），使計(jì)算機(jī)能夠感知環(huán)境，分析和理解圖像中相應(yīng)場(chǎng)景的三維信息，完成人類視覺(jué)的任務(wù)。（2）計(jì)算機(jī)視覺(jué)的發(fā)展與應(yīng)用自從20世紀(jì)50年開(kāi)始，計(jì)算機(jī)視覺(jué)的研究發(fā)展經(jīng)歷了從二維圖像到三維再到視頻的不斷探索，操作方法從構(gòu)建三維向特征識(shí)別轉(zhuǎn)變，算法從淺層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)到深度學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)的重要性逐漸被認(rèn)知，取得了許多重大成果。隨著計(jì)算機(jī)性能和算法的不斷提升，計(jì)算機(jī)視覺(jué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如人臉識(shí)別，自動(dòng)駕駛、醫(yī)學(xué)影像分析、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、智能制造等。（3）圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像處理主要關(guān)注操作和優(yōu)化圖像本身，以改善圖像的顯示、存儲(chǔ)或傳輸方式；計(jì)算機(jī)視覺(jué)則重點(diǎn)關(guān)注如何讓計(jì)算機(jī)能夠理解和分析圖像或視頻中的內(nèi)容。（4）深度學(xué)習(xí)與計(jì)算機(jī)視覺(jué)深度學(xué)習(xí)是通過(guò)模擬人腦用多層神經(jīng)元構(gòu)成深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（“深度”對(duì)應(yīng)著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中眾多的層），深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)像人類大腦一樣，可以使計(jì)算機(jī)能夠像人類一樣具有分析學(xué)習(xí)能力，能夠識(shí)別文字、圖像和聲音等數(shù)據(jù)。1.老師講解理論知識(shí)，學(xué)生聽(tīng)講并做好筆記2.學(xué)生開(kāi)展討論活動(dòng)，討論世界上第一張數(shù)碼照片產(chǎn)生于哪一年？它是作者通過(guò)何種方式制成的？學(xué)生開(kāi)展討論活動(dòng)，討論從組成元素、優(yōu)缺點(diǎn)和常用處理軟件等方面比較位圖與矢量圖4.老師引導(dǎo)學(xué)生拓展知識(shí)：色相環(huán)及色彩關(guān)系與搭配，學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，做好筆記5.老師引導(dǎo)學(xué)生拓展知識(shí)：色彩混合，學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，做好筆記6.老師引導(dǎo)學(xué)生拓展知識(shí)：調(diào)整圖像色彩與色調(diào)，學(xué)生聽(tīng)講并做好筆記二、實(shí)踐訓(xùn)練——制作水彩裝飾畫（2課時(shí)）1．實(shí)訓(xùn)要求將自己拍攝的風(fēng)景照片，經(jīng)過(guò)Photoshop進(jìn)行基本處理后，再利用人工智能繪圖軟件生成水彩效果的裝飾畫。2．操作思路（1）使用數(shù)碼相機(jī)或手機(jī)拍攝彩色的風(fēng)景照片，然后通過(guò)連接數(shù)據(jù)線或QQ等即時(shí)通訊工具將照片傳輸至計(jì)算機(jī)中保存，完成數(shù)字媒體素材的采集。（2）使用Photoshop打開(kāi)計(jì)算機(jī)中保存的風(fēng)景照片，選擇【圖像】/【圖像大小】命令，打開(kāi)“圖像大小”對(duì)話框，調(diào)整圖像大小。（3）通過(guò)【濾鏡