数字图像处理论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇数字图像处理论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

作者简介：刘春国（1973-），男，河南上蔡人，河南理工大学测绘与国土信息工程学院，讲师；卢晓峰（1981-），女，河南洛阳人，河南理工大学测绘与国土信息工程学院，讲师。（河南焦作454000）

基金项目：本文系河南理工大学教育教学改革研究项目（项目编号：2008JG035）的研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）10-0081-02

当前，遥感已经或正在走向全面应用阶段。国际遥感应用发展的实用化、业务化、产业化、精细化特征明显，但我国遥感应用水平还不高，根本原因是基础研究薄弱，缺乏多学科人才共同努力。[1]培养一大批经过系统知识培训、熟练掌握遥感科学理论和应用技能的地理信息科学人才，满足社会对地理遥感信息高技术人才的迫切需求，是高等教育的责任所在。

1998年教育部新增地理信息系统本科专业后，我国GIS教育发展形势空前活跃。经过10余年的教学实践和探索，逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案。[2-5]遥感系列课程（遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用）成为GIS专业课程体系中的重要模块，说明GIS学科建设的负责人已认识到培养掌握遥感技术的GIS人才的重要性。遥感数字图像处理是遥感过程的重要一环。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息，可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数，在遥感技术应用中占有十分重要的地位。近几年河南理工大学（以下简称“我校”）GIS专业开设了“遥感数字图像处理”课程。围绕如何提高“遥感数字图像处理”课程教学质量，笔者从革新课程体系、协同教学、优化教学内容、丰富实践教学手段等方面进行了一系列探索。

一、革新遥感课程体系，突出“遥感数字图像处理”课程地位

随着遥感技术及其应用的迅速发展，很多专业开设了“遥感原理与应用”课程，内容分为三大模块：遥感基础、遥感图像处理及分析方法和遥感专题应用。这种课程设置模式比较适合早期GIS专业遥感课程教学或选修遥感科学技术的某些专业，对于当前GIS专业遥感教学则存在明显缺点。主要问题是对“遥感数字图像处理”教学重视程度不够，对数字图像处理在整个遥感过程中的重要性体现不足，与遥感地理信息系统融合集成的一体化趋势不相适应，与国民经济各部门遥感业务日益普及的态势不相适应，与社会信息化深入发展的状况不相适应。人才培养滞后于社会需要，不能满足对高素质地理遥感科技人才的需求。

我校GIS专业总结多年遥感课程教学实践经验，革新了遥感课程体系，设置了“遥感概论”、“遥感数字图像处理”、“遥感应用分析”、“遥感数字图像处理实验”等遥感相关课程，规划了遥感系列课程的主体教学内容。“遥感概论”要求学生掌握遥感及其应用的基本科学工程背景知识，重点内容是电磁波与地表物质相互作用的基本原理、遥感数据采集、传输和成像机理，从可见光-近红外、热红外、微波（主动方式和被动方式）波谱段介绍遥感信息的获取特点和技术发展，适当涉及大气遥感、海洋遥感等应用领域和典型案例。“遥感数字图像处理”要求学生掌握基于数字图像处理方法获取地球资源有用信息的科学与技术。由于学科交叉融合，数字图像处理方法众多，新理论、新方法不断推出，课程重点主要着眼于图像处理基本知识和遥感图像处理常用算法，对一些探索性、前沿性和跨学科的内容从原理上予以概括介绍，如图像亚像元分类、模糊分类和面向对象图像处理等等。“遥感应用分析”采用理论、方法和实例相结合，选择不同遥感应用领域的典型案例介绍，培养学生遥感专题分析技能，深化学生对于遥感科学技术应用现状和广阔前景的认识。“遥感数字图像处理实验”课程着眼于培养学生图像处理技能，巩固和深化理论课程教学内容，提高动手能力和理论联系实际解决问题的能力。

我校GIS遥感系列课程设置方案把“遥感数字图像处理”与“遥感数字图像处理实验”单独设课，提升课程地位，加大课程学时，强化实践技能训练，对提高“遥感数字图像处理”课程的教学成效很有益处。这种课程设置模式有助于培养GIS专业学生采用图像分析方法解决遥感应用问题的能力，比较契合我国GIS专业本科教育遥感课程设置的发展态势。

二、培育遥感系列课程教学群体，分工协作提高“遥感数字图像处理”课程教学质量

GIS专业遥感系列课程设置要求具备一定规模的师资力量。遥感是多学科的综合，交叉性强，研究方法不断补充和更新，课程教学内容丰富。遥感系列课程的设置决定了课程之间存在密切的内部联系。要提高“遥感数字图像处理”课程教学质量，必须打破教师个人单兵作战的惯常做法，加强与相关课程教师之间的协调和交流。培育组建了承担遥感系列课程教学任务的教学群体。遥感课程教学组围绕课程建设，整合优化课程体系，充实更新教学内容，保证了课程之间教学内容的连贯性和相关性。课程教学组成员互相学习、借鉴、交流，协同规划各课程教学环节的教学要求和学时分布，课程内容更加先进，课程结构更加协调，教学方法更加有效，教学手段更加丰富，实践教学得以充实，教学科研联系更加密切。遥感课程教学组的建立和协作对提高“遥感数字图像处理”课程教学质量起了明显的作用。

三、汇聚国内外优秀教材成果，整合优化教学内容体系

教学内容和课程体系涉及高等教育人才培养的模式，决定了高等学校人才培养的规格，在很大程度决定了人才培养的质量和水平。[6]教学中适度引进世界著名高校的名牌课程教材和教学参考用书，是高等教育国际化的重要举措。[7]遥感课程教学组重视遥感数字图像处理课程教材和教学内容建设，收集了国内近些年出版的如戴昌达、章孝灿、汤国安、韦玉春、朱述龙等编写的遥感数字图像处理教材教参，注意引用吸收国外著名高校的遥感图像处理相关教材教参，参考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遥感数字图像处理著作，认真研讨不同教材特点及其开课对象，针对遥感数字图像处理理论性强、概念抽象、方法多样、实践性强的特点，根据教学对象和课程学时，按照系统性和前瞻性结合、理论与应用结合的要求，制订了教学主体内容。课程内容分为11个部分：图像基本知识、遥感图像成像过程与数据特征、遥感图像辐射校正、遥感图像几何变换与校正、遥感图像增强、遥感图像变换、遥感图像分割、遥感图像融合、遥感图像分类、数字变化检测、遥感图像应用处理。优化后的课程教学内容注意了与“遥感概论”、“遥感应用分析”等课程内容的有机衔接。对于与“遥感概论”课程有重叠的内容只做简单回顾，如遥感成像过程、机理与数据特征，以少数典型应用案例揭示遥感数字图像处理方法在遥感应用分析中的作用和地位；避免与先开课程内容重复，为后续课程做适度铺垫。数字图像处理方法多样，课程重点介绍常用算法，使学生能掌握数字图像处理原理，夯实基础。对一些发展中的、前沿性的算法着重介绍算法的思想和原理，教导学生注重算法但不应局限于具体算法，培养学生发散思维、学习能力和创新思维。教学中适当区分遥感数字图像系统处理和应用处理的差别。

四、重视实践教学，多手段丰富实践教学内容

实践教学是创新人才培养中的重要环节，对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力，有着重要意义。GIS专业“遥感数字图像处理”教学高度重视实践教学环节，从课程体系设置、实验课程内容设计、实验室开放项目、毕业设计、大学生科研训练计划和教师科研课题等几个方面为学生提供多样化的实践途径，丰富了实践教学体系。

从课程设置体系上，“遥感数字图像处理”单独设课，紧密联系课程理论教学内容附设6个单元的基础验证性课堂实验（见表1），增强学生对各种遥感图像处理算法及其效果的感性认识。“遥感数字图像处理”实验课程单独设课，结合“遥感数字图像处理”课程和“遥感应用分析”课程知识，设置综合设计型实验6个模块，培养和提高学生对知识与技能的综合运用、自主学习的能力。

积极利用各种平台，提供实践课题，培养学生创新能力。我校为了培养大学生的创新能力和实践能力，促进实验室开放，设置了实验室开放基金。在实验室开放基金平台支持下，设计了一些探索研究型实验课题，鼓励学生组团选择实验课题、查阅文献、拟定实验方案、实施实验过程、撰写实验论文。大学生科研训练计划和本科毕业设计（论文）也是培养本科生创新能力的平台。在实施学校大学生科研训练计划的年度，遥感课程组每年设计几个遥感应用分析研究小课题，供学生参与大学生科研训练，并从科研课题中提炼一些问题作为大学生毕业设计选题，引导学生参与到教师科研课题中。学生通过参与实验室开放基金课题、大学生科研训练计划项目和教师科研课题，检验了专业知识，培养了探索精神、创造思维和合作能力。

五、结束语

本文总结了我校遥感课程教学组围绕GIS专业“遥感数字图像处理”课程教学实施的一系列教学改革措施。这些措施已经取得较好的成效，有不少GIS学生积极参与校实验室开放基金项目、大学生科研训练计划项目和教师科研项目，每年GIS专业有近1/3的学生选择与遥感图像处理及遥感应用分析有关的毕业设计题目。人才培养是项长期复杂的系统工程，需要从师资、设备、教学等一系列软硬件教学条件上予以保障。

参考文献：

[1]李小文.定量遥感的发展与创新[J].河南大学学报(自然科学版),2005,(4):49-56.

[2]秦其明.中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨[J].地理信息世界,2003,(4):1-7.

[3]钱乐祥.GIS专业课程体系改革思路与实践[J].高等理科教育,2006,(6):95-98.

[4]谈树成,刘恒,夏既胜,等.关于地理信息系统(GIS)本科专业课程设置的思考[J].高等理科教育,2008,(4):47-50.

篇（2）

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2013）05-216-02

一、引言

随着电子和信息技术的迅速发展，数字图像处理已成为当今信息处理技术中发展很快且应用面很广的新兴学科之一。“数字图像处理”课程也成为了高校本科计算机与信息类专业的一门专业核心课程。但由于数字图像处理学科所涉及的知识面广，理论复杂，对数学基础的要求高，实践环节动手能力要求强，其课程内容也在不断更新丰富。在以往传统教学过程中呈现出了以下弊端：（1）教材中大量理论和算法推导给学生的学习带来困难；（2）单一的单机版多媒体教学，无法满足学生对新知识、新技术、新应用的了解和深入学习；（3）没有完善系统的实验指导书，促使学生学习的积极性下降，导致实验效果不佳；（4）没有实际项目作为应用锻炼，造成理论与实践脱钩，无法激发学生的学习动力和兴趣等。

针对数字图像处理教学过程中出现的上述问题，国内很多教学专家和学者，结合自己的实际教学过程，各抒己见，陆续提出了很多宝贵的改革建议和方案，取得了相应的教学改革成果。如山东工商学院的魏广芬和王永强等于2009年针对“数字图像处理”课程和学生特点，介绍了教学过程中实施的一些改革措施，包括采用现代化教学手段，“设问-思考-引导-尝试-总结”的教学模式和学生分组的学习方式，加强实验和课程设计教学环节以及完善评分机制等方面。并对教学过程中发现的相关问题进行探讨。西北民族大学的李向群和王书文于2010年从教学内容建设、教学手段改革、实验环境建立、考核方式改革等方面入手进行了深入细致的探讨，并将这些方法应用到实际教学过程中，收到了较好的效果。中国传媒大学的吕朝辉也于2010年根据数字图像处理课程的特点，探讨了本门课程的教学改革和实践，经过五年来的教学实施，取得了良好的教学效果。南通大学的赵敏于2011年，针对该课程的特点，论述了在教学中引入案例教学法的可行性和具体实施方案。

通过对上述数字教学改革的学习和研究，结合我校“大德育，大工程，大实践”的办学理念和信息与计算科学专业“3+1”教育模式（本专业“3+1”教育模式是指3年在学校完成理论课学习，1年在软件实习公司等完成工程实训、生产实习、毕业实习和毕业设计等实践环节，以培养应用型人才为培养目标）及本科生的特点。对本专业数字图像处理课程的教学进行了改革研究和实践。建立了一个以学生为主体，以现代网络多媒体教学为平台，以大学生科研立项为载体，以大学生就业或考研深造为目标的一套较为完善的数字图像处理课程教学体系结构。

二、课程改革内容

结合传统教学中存在的问题，和现代网络多媒体教学建设的需要。本课题研究内容主要将通过教学内容、教学方法、教学手段和考核机制来探索和实施。

1.优化教学内容。数字图像处理课程的基本内容包括图像处理的基础知识、图像增强、图像变换、图像分割、图像复原、图像特征提取与选取以及图像压缩编码等知识。但随着信息化时代知识的加快更新、技术快速革新，数字图像处理课程已成为模式识别和计算机视觉等新学科的基础，并根据学生就业需求的主线要求。通过对教学内容的深入研究，在本专业新版教学大纲中，对授课内容中要求以基础理论知识为基础，把相关的科研项目和实际项目渗透到授课中。例如在介绍图像处理的基础知识的时候，我们可以结合案例驱动来讲述图像处理的过程；将车牌识别、人脸识别、笔记识别等实际项目穿插到图像增强、图像分割、频域处理以及特征提取与选取中。同时，我们把信息熵、模糊数学和小波分析等概念渗透到部分章节中，并给出该理论解决问题的结果，以提高学生学习新理论的兴趣，促使部分同学自学新的理论，培养学生的自学能力。在讲述专业基础知识的过程中，我们将适时地增强相关的软件的学习和资源库的介绍，例如通过实验和实训的教学加强学生对Matlab和VC++等语言的学习和实践。通过CNKI和IEEE Tran文章的介绍，提高学生对最新科研成果的了解，激发学生学习的兴趣，培养学生对新事物的学习能力。鼓励学生进行大学生参加校内科研立项，引导学生分析问题和解决实际问题的能力，进一步提高学生的综合素质能力。

2.丰富教学方法。在以往的教学过程中，数字图像处理课程的教学主要以“填鸭式”教学方法为主，只注重对学生的教，而忽视了学生的学和做，没能产生良好的教学效果。通过对当前主要教学方法的研究与探索，我们丰富了数字图像处理课程的教学方法，以“启发式”教学方法为主，以综合运用讲授法、研究法、讨论法、实验法等教学法，把“教、学和做”很好地穿插起来，发挥各种方法的优势，引导学生积极参与教学，实现教与学深层次互动。促进学生对数字图像处理基本知识和方法的掌握及动手能力的培养。

3.提升教学手段。针对该门课程理论性强、乏味单调的特点，应用现代网络多媒体教学手段，借鉴当前较为流行的CDIO教学模式，进行教学手段的提升。结合教学内容的组合的优化和教学方法的丰富，在教学中以现代网络多媒体为教学媒体，通过制作多媒体课件，以“少而精”和“图文并茂”为原则，并结合Matlab和VC++等软件编程实例的案例教学，在课堂教学中适时引入前沿热点图例分析和编程处理实例，引导学生进行理论知识的学习，使学生体会到易学、乐学和会做。

4.改善考核机制。摒弃了以往“一考定乾坤”的考核方式，将平时出勤与课堂表现情况、作业和实验成绩等进行量化，纳入最终成绩的综合评核。并结合“3+1”创新教育模式对学生实践能力和CDIO培养大纲对学生素质进行全面考核的要求。侧重学生对基础知识的把握、个体实践能力、团队协作能力的考核。

三、实践效果

通过数字图像处理教学内容、教学方法、教学手段和考核机制等四方面的改革研究与实践，近几年本专业每年都有10%左右的学生选择数字图像处理的相关研究内容作为本科毕业论文选题，并取得了较好的成绩。通过对毕业生的跟踪调查发现，考研深造的部分学生也把图像处理及新兴相关学科前沿方向作为自己的学术研究方向，工作就业的部分学生也从事了与数字图像处理相关的研究工作领域。

四、结束语

本文对以往数字图像处理课程教学过程中存在的主要问题进行了简要的介绍，并对主要相关学者的教学改革内容进行了阐述。结合我校的教学理念以及本专业的“3+1”教学改革模式，针对本专业本科生的特点，进行了数字图像处理教学的改革研究和实践。实践表明，此次教学改革提高了教学效果，得到了学生的认可和好评。完成了对本专业学生在知识、能力与素质等方面要求的综合培养。

[基金项目：黑龙江省教育科学“十二五”规划研究课题（GBC1212076）；黑龙江科技学院教学研究项目]

参考文献：

1.魏广芬，王永强，丁昕苗，何爱香.“数字图像处理”课程教学改革的尝试.电气电子教学学报，2009（6）

2.李向群，王书文.《数字图像处理》课程的教学改革初探.微计算机信息，2010（3-2）

3.吕朝辉.数字图像处理课程教学改革与实践.高教论坛，2010（11）

4.赵敏.MATLAB用于数字图像处理的教学实践研究.电脑知识与技术，2012（31）

篇（3）

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）08-0012-02

1 前言

数字图像处理技术的应用非常广泛，已经渗透到计算机、通信、交通、物理、医学、化学、生物学、军事、经济等各个领域，与人们的生活密切相关。《数字图像处理》是信息技术领域中发展较快的一个热门领域，是模式识别、计算机视觉、多媒体技术、数据挖掘等学科的基础，也是一门涉及多领域的交叉学科。

该课程的理论性和实践性都很强，要求学生在掌握图像处理的基本概念、基础理论、典型算法的基础上，掌握一定的编程实践能力，能够利用计算机编程实现数字图像的各种处理，如图像变换、图像增强、图像恢复、图像重建、图像分割、图像编码和图像识别等，在学习图像专业知识的过程中增强学生的创新意识，培养学生独立获取知识和综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，提高学生的实际动手能力，为其今后深入地进行科学研究和独立工作奠定良好的基础。

2 创新教学理念

在《数字图像处理》课程的教学中，努力贯彻素质教育的先进理念，注重教与学的有机结合，坚持以学生为主体，教师为主导，最大限度地发挥学生的主观能动性，将培养学生的主动思维，鼓励学生的创新意识作为教学的重要目标之一。

对于教学内容的设计，以图像处理算法的理论作为授课的重点，以算法的产生、应用、改进为主线，突出知识的内在联系，揭示数字图像处理发展的内在规律（要求学生重点理解）。

掌握数字图像的基本概念和基本算法，关注图像应用的前沿动态，培养学生的创新思维能力，并根据课程需要，适当将数字图像处理领域中最新的技术手段，研究进展以及发展趋势纳入教学，并鼓励学生对新知识、新领域进行积极地探索。

在教学过程中，努力将复杂抽象的理论融入到形象直观的应用实例当中，将算法实现过程中的重难点问题分解细化为可展现的图像处理效果，在理论中渗透实践，在实践中穿插理论，注重理论联系实际，培养学生的工程实践能力，真正使学生乐学、易学并会学。

3 改革教学内容

数字图像处理技术在科学研究、工农业生产、军事技术和医疗卫生等许多领域中发挥着越来越重要的作用。图像技术的快速发展决定了《数字图像处理》课程的教学内容也需要不断更新，教材原则上选用专业内容全面新颖的教材，即图像专业基础知识相对稳定，并能够紧跟数字图像处理技术发展趋势。对于辅教材，可以根据图像课程的系统性和实用性，并考虑到扩充学生的视野，可以选一些国际上经典书籍如外文经典专著。目前我们以2012年清华大学出版社出版的，章毓晋编写的《图像工程（上册）――图像处理（第三版）》教材为主线，以美国Rafael C.Gonzalez 等编著的Digital Image Processing，阮秋琦编著的《数字图像处理学》等教材和中外科技期刊发表的最新图像技术为参考资料，并适当补充本领域中的一些新技术、新方法及新成果。

对图像处理教材内容进行整合，课内图像处理基础知识分为九大模块：图像与视觉基础、图像运算与变换、图像增强、图像恢复、图像重建、图像编码、图像分割、图像目标表达与描述、图像识别等内容。

在授课过程中，一般知识点进行自学，系统讲解重点难点内容，如直方图均衡等，而对于教材中未写进或无系统介绍的前沿性、创新性或跨学科的内容，则渗透到各个章节中。例如，将水果识别系统、车牌图像的自动识别、基于内容的图像检索等新技术渗透到图像增强、图像分割、图像目标表达与描述和图像识别等各个章节中，授课内容完成，那么自动识别系统模型建立，学生就完成了水果、车牌等图像的自动识别。通过这种方法强调基础，跟踪前沿，将基础理论与实践有机地结合起来，使学生不仅能够学到课程的基础知识，了解科学前沿的最新成果，加强学生的实践动手能力，而且与时俱进，增强了学生的好奇心，促进学生创新能力的培养。

4 改进教学方法

在数字图像处理教学中，综合运用课堂讲授法、研究法、讨论法和实验法等教学方法，发挥各种教学方法的优势，引导学生积极参与教学。

对于一般的重点难点内容，例如，图像增强中的直方图增强等模块，同时以课堂讲授和实验法为主，在讲解图像增强理论的同时进行图像直方图增强实验，在图像增强原理讲完之后直接出现直方图增强的前后对比图，可以激发学生的兴趣和动手能力。

对于图像边缘检测等一些难度相对较小的内容，首先以讲授法系统地讲解其中一种边缘检测算法，其他与之原理相似的算法则运用讨论法，以学生讨论、交流为主，教师引导、点评为辅进行。

对于课堂难度较大的内容如图像恢复与重建，则采取研究法为主，其他方法为辅。促使学生主动思维，成为真正的学习主体，教师根据学生反馈的信息及时把握学生思维过程，成为真正的主导。

另外，对于图像某一知识模块的引入，可以适当设置一些悬念或疑问，再引出讲授的主要内容，即将教学过程设计成一个“产生疑问―寻求解决方法―解决疑问―再产生疑问―再寻求解决方法一再解决疑问……”的过程。这样不仅有利于增强授课内容的逻辑性，还有利于启发学生的思维，激发学生的兴趣及创新能力。

5 丰富教学手段

鉴于数字图像理论知识比较丰富，实践性比较强，应用领域比较广的特点，以及现有教学设备、教学网络环境的改善，《数字图像处理》课程采用板书、多媒体课件、辅助教学软件以及教学网络平台等多元化的教学手段。充分活跃课堂气氛，提高教学效果，促进教学改革，提高学生的学习兴趣及实践动手能力，增强学生的信息素养，获得了良好的教学效果。

对于数字图像处理中典型算法的原理与推导等难度较大的内容，以板书为主，通过对公式的推理计算，体现出知识的逻辑性和严谨性。同时适当辅以多媒体课件对图像处理的结果进行演示，以加速学生对授课内容的理解，增强了学习的直观性、生动性和趣味性。

针对本课程的特点，开发了辅助教学软件，利用该软件在课堂教学中将图像处理算法的实际效果进行随堂演示，从而将枯燥的理论推导转化为立竿见影的实际操作。让学生充分感受到数字图像处理技术的巨大魅力，从而降低了理论知识学习的难度，增加了课堂的信息量、激发了学生的学习兴趣，实现了化静态为动态，化抽象为直观，化复杂为简洁，使课堂教学的效率大大提高。此外，又锻炼了学生的研究性学习能力，培养了学生的创造性思维。

根据课程教学标准，进一步改革教学实践，安排了实验教学，并将实验内容划分为验证性实验和设计型实验。验证型实验的设计，要求学生掌握数字图像处理、基本操作处理和简单的典型算法编程，从而实现对课堂上理论知识的学习巩固，增强了学生的编程能力和基本的项目开发能力。设计型实验需要学生对源代码进行分析研究、修改或补充，动手设计一些综合性或创新性的算法，分析实验结果，写出实验报告或论文。既培养了学生发现问题，分析问题和解决问题的能力，又提高了学生的动手能力和创新能力。

利用大学提供的教学网络平台，把图像处理课程的教学标准、授课教案、教学课件、习题、实验指导以及相关参考资料都上传到此教学网络平台。同时引导学生在网络上积极讨论关于图像处理方面的一些最新研究等话题，激发学生讨论及思考。另外，学生对于未消化的难点，也可以在网络平台上提出，教师及时通过教学平台进行回复，实现课后数字图像处理教学的互动，从而作为课堂学习的补充。教学网络平台实现了教学资源的共享，课后教学的互动，丰富了教学手段，为开展多种形式的教学奠定基础。

6 改革考核方法

课程考核对于加强学生对学习内容的掌握、实验技能的提高、创新能力的培养具有很大的促进作用。然而，传统的闭卷考试，主要考核学生对课堂教学内容的理解和掌握，容易使得学生将注意力放在背记考点及研究考试技巧上。《数字图像处理》课程是一门实践性很强的课程，仅采用这种评价方式将难以调动学生实践学习的积极性，达不到良好的效果。

在考核方法的改革上，对《数字图像处理》课程采用了综合性的考核方法。期末考试采用笔试开卷方式，主要强调学生对数字图像处理技术基础理论的宏观掌握。在考试题目设计上，重点强调学生知道如何去寻找解决问题的方案，考核学生发现问题，分析问题和解决问题的能力；同时增强实验成绩的比重，根据学生对实验内容的完成情况，以及创造性解决图像处理问题的能力，对实验成绩进行评分。另外，还将平时的听讲，回答问题，作业的情况列入平时成绩。因此《数字图像处理》课程最终的考核成绩包括三个部分：期末考试成绩（占50%），实验成绩（占30%）和平时成绩（占20%）。

通过课程考核方法的改革，不仅有效地检验了学生对《数字图像处理》课程的综合掌握程度，而且还能激发学生学习的积极主动性，提高了实践创新能力。

7 结语

随着信息技术不断发展和完善，数字图像处理技术也在不断发展，并且越来越多地应用于各个领域，相应地，数字图像处理课程的教学改革和实践也应与时俱进，结合国内外科研和教学成果，不断吸收新知识，丰富教学内容；根据教学内容灵活运用各种教学方法，使学生在掌握数字图像处理基本理论和方法的基础上，培养学生的实践动手能力，创新意识与综合设计能力，使学生的信息综合设计能力和科学研究能力有明显地提高。激发学生主动学习的兴趣，提高学生进行研究性学习的能力，同时进一步提高教学质量和教学水平，真正培养出具有开拓精神和创新意识的现代化新人。

参考文献：

[1]章毓晋.图像工程（上册）――图像处理（第三版）[M].北京：清华大学出版社，2012.

[2]冈萨雷斯.数字图像处理（第三版）[M].北京：电子工业出版社，2010.

篇（4）

中图分类号：TN911.7；TU311文献标识码：A 文章编号：

Abstract: The video image vibration testing technique, based on common USB digital camera and PC, is introduced in the paper. The first order modal parameters of the simple beam model is identified adopting the video image vibration testing technique, and comparing the result with the DASP and traditional vibration test Method. Based on Matlab software, the program is developed to obtain structural vibration displacement curves. And the simple beam model of the natural frequencies, damping ratios and mode shapes is determined using modal analysis. The test results show that the vibration testing technique is feasible for low frequency vibration system.

朗读

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Key words: digital video; polynomial fitting; simply supported beam model; modal parameter;vibration testing

图像测量技术[1]表现出其非接触式、无设备损耗、表面全尺度、重复可比性好、环境适应性强、无负载效应等优点，不仅适合静态测量，也可满足动态测量要求，对结构可实现全域高密度检测。数字图像测量技术近年来发展迅速，其对结构边缘识别精度可达到0.05像素，如刘敏提出识别结构一维大变形的数字图像边缘检测法[2]，袁向荣提出的一维DIC法检测结构边缘变形[3]，胡朝辉提出结构振动测试的视频图像技术测试方法 [4]。

本文以数字图像测量技术为理论依据，采用普通数码摄像头和PC机作为硬件设备与matlab软件相结合而成的视频图像振动测试的系统[5]，使用该测试系统在实验室进行简支梁模型的振动测量试验，结果表明对低频结构的振动测量采用该测振系统是可行和可信的。

视频图像振动测试系统简介

视频图像进行振动测量的原理是：使用普通USB摄像头实时拍摄并记录被测对象振动状态下的时间序列图像，对图像用数字图像处理技术处理，得到测试对象准静态的变形序列，进而获得被测对象的振动轨迹。具体测试流程如图1所示：

图1测试流程图

模型试验及结果分析

2.1 试验Ⅰ

采用梁长L=2.1m等截面匀质材料，两端铰支，单位长质量为160g/ m，抗弯刚度EI=21.5N.m2；梁体表面光滑平整，颜色为纯黑色，背景颜色取为白色，拍摄时光照条件良好，以有利于边缘识别。试验简图如图2所示。

图2试验Ⅰ简图

振动试验开始后，对梁进行激励，采集振动稳定后振动状态，采样时间为5s，利用matlab程序处理图像序列[5]，获取各像素点的振动信号，部分结果列于表1中。

表1 实测振动频率与阻尼比

简支梁模型的理论固有频率： ，用数字图像测量所得到的梁的一阶频率为4.1016，误差为0.7%，故数字图像法在桥梁测试中的数据是真实可信的。

2.2 试验Ⅱ

梁长L=2.1m等截面匀质材料，两端铰支，单位长质量为160g/ m，抗弯刚度EI=21.5N.m2；同时采用DASP动力测试系统进行数据采集和处理，试验简图如图3所示。测试结果比较如表2及图4―图7所示。

图3试验Ⅱ简图

表2 视频图像和传统测试实测频率对比表（Hz）

图4视频图像测试拟合不同像素点的一阶图5传统测试前三阶的振型图

本次试验通过用采用DASP动力测试系统来验证数字图像法，二者结果很相近，梁的一阶频率结果比值仅为1.038，具体如表2所示。

结论与建议

简支梁模型动载试验结果表明：

（1）对于动态位移的测量，试验数据均较合理，简支梁模型的二次试验均测出了结构的一阶模态参数，通过验证，测量结果也真实可信，因此认为数字图像振动技术可用于低频振动结构的测试；

（2）但是二次试验均未测出二阶模态参数，经分析认为可能的原因有：响应谱对应二阶频率处的幅值太小以及激励点选取位置不适当以致未能激励出其二阶模态，普通摄像头信噪比低而无法识别也是原因之一。

（3）通过与传统的DASP动力测试系统试验对比，说明相对于传统测试方法，数字图像振动测试技术精度较好；但是传统方法可测得前三阶模态，说明该方法测试分辨率与传统方法有一定的差距；故对于高频、高阶的结构振动测试，能通过高速、高清的图像采集设备，提高其测试分辨率 。

参考文献：

[1] 张红娜,王祁.图像测量技术及其应用[J].电测与仪表，2003，451(40):19-22.

篇（5）

中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0185-02

遥感作为一种高效的探测、获取、分析和处理空间信息的先进技术手段，已广泛应用于各个领域。高等院校是我国遥感专业人才培养的主战场，它提供了一个综合性高、专业性强的平台[1]。在该平台上，可以针对社会的应用需求，塑造学生不同的个体特征，培养出适于不同岗位的研究型、应用型人才。因而，构建旨在培养学生综合素养，并突出其个体特征的课程体系具有举足轻重的作用。特色鲜明的体系可以在提升学生的综合素养的同时，也能够突出学生个体，因而可以更好地满足我国遥感专业人才培养的需求。

现阶段我国为遥感专业人才培养设置的本科专业主要有摄影测量与遥感、遥感科学与技术、地理信息科学等，在这些专业的培养方案中，《遥感导论》和《遥感图像处理》在多数高等院校中都有开设，并为专业核心课程之一，有的高等院校还开设了《数字图像处理》。《遥感导论》和《数字图像处理》两门课程可以视为《遥感图像处理》的前期基础课，因而在课程学期安排上应该提前。

《遥感图像处理》以地理学、测绘学、数理统计、计算机技术等为背景，在学习了遥感技术、图像处理技术的原理和理论基础上，着重介绍遥感信息处理的原理、过程与方法，并掌握遥感图像处理技术的发展动态与实际应用。由于《遥感图像处理》是多学科的交叉，与很多专业都有很密切的联系，而且发展速度较快，在遥感图像处理的教学中，一方面要求不同对象的学生掌握、理解或了解图像处理技术的基本原理；另一方面，还要求不同对象的学生理解或了解遥感图像的成像机理、处理技术和流程等。同时，图像处理技术和遥感技术具有技术更新快的特点，因而还需要学生掌握现阶段的状态以及最新发展情况。除了教学内容和教学方法外，实验教学也是《遥感图像处理》课程的重要的环节，传统的课程教学大都偏重于理论，一些已有的实验也主要是针对特定图像处理的一些应用，缺乏图像处理技术应用与遥感图像特征无缝结合和系统组织。

总的来说，目前的《遥感图像处理》课程体系主要存在以下几个方面的问题[2]：（1）传统的课程体系多注重经典理论，轻实验和实践[3]。除了应该重视理论教学外，有效地利用实践教学环节，有利于学生理解和掌握该课程内容，取得事半功倍的教学效果；（2）传统课程体系脱胎于数字图像处理，和遥感处理关键技术之间存在断裂面，遥感处理知识体系不够完善。

本文以我国高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业为例，针对《遥感图像处理》课程的教学目标，提出了适合高等师范院校本专业领域学生的课程体系的构建方案，并就其实践教学的效果和课程体系特色进行介绍。

1 课程体系的建立

内容的模块化设计是目前课程体系建设的主要方案，在很多高等院校的专业教学中得到了较好地应用[4]。为适于高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业教学需求，通过近10年左右的实践教学，我们将《遥感图像处理》的课程体系结构分为7个模块，如图1所示。

（1）图像基础模块：这一部分主要介绍遥感数字图像的基础知识，主要包括遥感数字图像、遥感数字图像的计算机存储、遥感数字图像的计算机视图与表达等内容，让学生了解遥感数字图像的基本概念和特点，并从计算机存储和显示的角度，定性了解数字遥感图像，引导学生建立遥感图像处理研究和实践的兴趣。

（2）定量遥感处理模块：遥感定量化是当前技术发展的重要方向之一，其分析和处理过程涉及到物理、大气等学科；本科生由于前期所开课程较少，感觉定量遥感处理的难度较大，因而我们主张在本科阶段掌握定量遥感的基础理论和图像处理，深层次处理设置在后续的研究生课程开设。

该模块的主要内容涵盖辐射定标、大气校正、热红外地面温度反演等，以Landsat TM图像为例，了解遥感图像的辐射校正和定量反演的技术方法：辐射定标结合Landsat TM的0级、1级产品，介绍遥感图像数字值（digital number，DN）转换为光谱辐射亮度的方法；大气校正主要讲述基于辐射传输方程的校正方法，结合6S和MOTRAN辐射传输软件包，完成遥感图像的大气校正；热红外图像地表温度反演以Landsat TM6为例，介绍单波段热红外图像的地表温度反演方法和技术流程。

（3）几何遥感处理模块：该模块针对遥感成像的纯中心投影、多中心投影、侧视雷达等不同构像方式，解释它们的几何纠正方法和技术流程；对于多项式纠正方法重点介绍，强度多项式的构建、地面控制点的选择、最小二乘法拟合等相关内容。

（4）数字图像增强模块：数字图像增强模块按照彩色增强、辐射增强、空间域增强、频率域增强、多光谱增强等顺序进行讲解。在这一部分，我们遵循系统深入的原则，基于遥感数字图像处理的实例，帮助学生系统复结并领会各种理论方法之间的逻辑顺序与本质。由于图像处理具有理论性和可视化强的特点，在这个部分教学中，我们希望加强学生对前置基础课程（如《遥感导论》和《数字图像处理》）所学基本理论和方法的深入理解，使其充分认识遥感机理理论知识在遥感图像增强应用中的指导意义，并体会理论本身的魅力。

（5）遥感图像融合模块：该模块从遥感图像融合的目的出发，介绍图像融合的主要方法和技术流程、图像融合结果的性能评估等；联系数字图像增强模块的多光谱增强子模块，以HIS变换、主成份分析、傅里叶变换和小波变换等为基础，阐述遥感图像融合的主要技术方法，并对其方法的缺点进行分析，提出改进的遥感图像融合方案。

（6）遥感图像分类模块：该模块主要包括计算机分类的基本原理、非监督分类、监督分类、计算机分类的新方法、分类结果后处理、精度评估等内容。在这一部分教学中，我们充分发挥图像处理应用性强的特点，选择最小距离法、ISODATA、最大似然分类法等，重点讲述其基础理论和技术方法，激发学生学习兴趣。

（7）变化检测模块：该模块是对前面所学模块的综合运用，向学生展示《遥感图像处理》立体而丰富的专业内容。在介绍遥感图像变化检测意义和技术流程的基础上，重点论述变化检测的分类后比较法和直接比较法；将变化向量分析法（CVA）作为典型算法进行讲述，通过土地覆被变化检测的应用实例，综合遥感图像辐射校正、几何纠正等知识，重点论述变化强度和变化方向的确定方法，并利用图像处理实践提升学生的研究性思维，初步培养学生的创新能力。

2 课程教学实践及其特色

2.1 加强实践教学环节，注重动手能力的培养

本课程主要教学目的是使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态，初步掌握应用遥感信息处理技术分析和解决实际问题的能力。因而，实践教学能力培养是我们课程建设的核心部分。我们在每个模块中设置了多个实践环节，多角度、多目标的提升学生动手操作能力。

通过理论学习、实践处理等环节，增强学生对本课程的理解，并在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论和这些理论在遥感图像处理中的应用。近10年的教学实践证明，该课程的实践教学环节较好地调动了学生专业学习的积极性，取得了较好的学习效果。

2.2 内容延伸模块化，形成分层次课程体系

我们依据课程教学内容，构建了授课内容的基本框架，按照教学内容分块设置，根据学生学习阶段、课时安排、专业特色延伸等可以灵活变化，因而给授课内容带来了较大的机动性。

在每个教学模块中首先确定知识体系和拓展专题内容，将这些拓展专题分为偏应用型和偏理论型。每个专题中设置基本内容和扩展内容，形成模块化分层次的课程体系。

例如：在数字图像增强模块中，目前的大多数教材中存在直方图均衡化的内容，然而随着图像处理技术的发展和应用的拓展，人们发现在绝大多数遥感图像增强处理中不适合直方图均衡化处理，因此这部分内容可以不讲或让学生自学。图像增强部分的内容非常多，使学生清楚掌握第一节内容介绍的关键词，课程的延伸内容就会更易理解。根据学科特色和学习层次，可以有意识地引入偏应用专题或偏理论专题，更好地满足不同目标、不同层次的学生的需求。

通过遥感图像处理课程教学内容的分块划分，形成了层次化、模块化课程体系，在确保授课内容体系完整情况下，使内容选择更具条理和可操作性，便于培养不同目标导向的学生，更适于我国高等师范院校相关专业的教学设计。

2.3 多目标人才及其创新能力培养

社会对人才可以从不同的角度加以分类，从生产或工作活动的目的来分析，现代社会的人才可分为学术型（理论型）、技术型、工程型和技能型等。多目标人才就是多功能人才，其特点是多才多艺，能够在很多领域大显身手。当今社会的重大特征是学科交叉，知识融合，技术集成。因而，《遥感图像处理》多目标人才培养是培养学生在各个方面都有一定能力，同时在某一个具体的方面要能出类拔萃。

在高等师范院校地理学背景创办遥感科学与技术、地理信息科学等本科专业的情况下，不同层次、不同培养目标导向，可以让学生针对自己的发展方向选择应用型还是研究型，因而该课程体系更加具有灵活度。我们课程体系中设置的定量遥感模块，可以满足学生在应用型《遥感图像处理》课程中学习到研究型知识，丰富和完善学生的有关遥感处理的知识结构，提升学生的创新能力。实践教学证明，我们的本科生经过该模块的学习，也能够独立完成研究方案构思和具体研究路线设计，并在老师的指导下撰写科学论文。

3 结语

卫星遥感、图像处理技术的迅猛发展，其应用领域愈来愈广泛，该领域受到很多学生的垂青，激发了他们的学习热情。目前很多高等院校都开设了《遥感图像处理》这门课程。如何根据各个高等院校的学科特色、学生特点构建适合自己的课程教学体系、安排好授课内容、提高教学方法和教学手段的有效性是很多高等院校主讲教师最关注的，同时对于提高学生学习兴趣、加强实践应用能力以及培养信息技术时代的创新型人才具有重要意义。

笔者结合多年《遥感图像处理》课程的教学经验，设计了一个课程内容模块化、专题内容可延伸、分层次的课程体系，它采用专题框架，在保证授课体系完整性的前提下，授课教师可以依据人才培养目标、专业特色、学时要求引入模块化延伸内容，有机地将课程教学内容联合在一起，形成多层次、多目标的授课内容。实践证明，该课程体系设置达到了我们高等师范院校相关专业的课程教学预期效果，可以为我国其他高等师范院校的相关专业的《遥感图像处理》课程教学提供参考。

参考文献

[1] 邓磊，赵文吉，胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报，2012（7）：136-137.

篇（6）

摘要：大学研究型教学思想已成为重要的教学理念之一。本文针对课程特点和学生特征，以研究型教学思想为指导，在遥感数字图像处理课程中，强调开放意识、问题意识、探究意识和能力培养意识，建构了研究型教学模式，在实践中取得了较好的教学效果，能够激发学生学习和研究的兴趣，提高学生的动手、动脑能力。

关键词 ：研究型教学；遥感数字图像处理；教学模式；建构

DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.04.024

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1671—1580（2015）04—0052—02

基金项目：甘肃省自然基金（编号145RJZA163）；甘肃农业大学重点课程建设项目（遥感数字图像处理）；甘肃农业大学教学研究项目“地理信息科学专业实践教学模式的改革与实践”资助。

收稿日期：2014—10—19

作者简介：吴静（1973— ），女，四川道孚人。甘肃农业大学资源与环境学院，副教授，博士，研究方向：遥感教学。

李纯斌（1972— ），男，湖北长阳人。甘肃农业大学资源与环境学院，副教授，博士，研究方向：3S技术与应用。

付彩菊（1981— ），女，甘肃定西人。甘肃农业大学资源与环境学院，讲师，硕士，研究方向：遥感教学。

闫培洁（1985— ），女，甘肃白银人。甘肃农业大学资源与环境学院，讲师，硕士，研究方向：遥感教学。

大学研究型教学以主体教育思想、素质教育思想、创新教育思想为理论指导，注重培养学生可持续发展的能力，如自主能力、创新能力、交往合作能力等，能够很好地体现现代大学教学的本质，［1］因此，研究型教学思想自美国在20世纪80年代提出以来，得到了包括中国在内的各国教育界的积极响应和发展，取得了瞩目的成就，成为高校推崇的教育理念之一。［2］

目前，我国高校的在校学生一般都是“90后”，他们在开放的网络环境中成长，通过网络获取信息的能力较强，更希望在学习中掌握主动权，［3］［4］［5］适合“以学生为主体、以教师为主导”的研究型教学模式。［6］

甘肃农业大学遥感数字图像处理重点课程建设项目以研究型教学思想为指导，进行了研究型教学模式建构的探索和实践，并取得了较好的效果。

大学研究型教学的基本特点包括：教学时空的开放性；教学主体的互促性；教学方法、手段的多样性、灵活性；教学过程的探索性；教学氛围的民主性；教学评价的综合性。基于上述理念，笔者结合学生的特点和课程特征，贯穿开放意识、问题意识、探究意识和能力培养意识，［7］在遥感数字图像处理课程教学实践中建构研究型教学模式。

一、开放意识

（一）教学时空开放

遥感图像资料是遥感处理的对象，如何根据需求获取合适的遥感图像是本课程的最基本技能，也是对学生首要的素质要求。然而，下载遥感图像耗时较长，而且必须通过网络下载，鉴于课堂学时不足，同时学院实验室机房没有开通互联网，所以，我们设计了一个课外实验：要求学生利用课余时间和网络资源，下载一景遥感图像（不限平台、传感器、时间、地点等）；说明下载的过程，包括网站信息、数据查询条件设置、数据下载的方式等。通过这个实验，达到让学生掌握下载遥感图像的流程、了解相关网站的目的。由于该实验具有一定的挑战性，而且最后结果明确（是否下载到图像），学生克服各种阻力完成之后，会有一种成就感。此外，由于实验中没有限制平台、传感器、时间、地点，结果也不是全班统一的，有的学生下载了学校所在城市的影像，有的下载了家乡的影像，有的下载了自己向往地点的影像，等等，体现了自己的独特性。通过教学时空的开放，达到了对实验条件扬长避短、充分调动学生积极性的效果。

（二）资源开放

1.网络资源。收集整理各种获取遥感图像资料的途径，让学生亲自去体验获取影像资料的过程，使其对不同平台、不同处理级别、不同价位、不同格式、不同内容的资料有直观认识，并熟悉网站资源和数据申请流程，及时跟进网站的更新进度，了解业界的最新动态。

2.文献资源。遥感图像处理具有一定的不确定性，而且处理方法多样，因此，在教学过程中，应为学生提供各种相关的期刊文献供其参考，让他们不仅自己会操作、与同学探讨处理过程和结果，还能看到相关专业领域的学者如何进行遥感图像处理研究。

（三）课程开放

遥感数字图像处理与遥感概论、遥感概论教学实习两门课程内容相关，但各有侧重。遥感概论侧重介绍遥感相关理论以及遥感图像处理方法及原理；遥感数字图像处理课程侧重处理的基本操作；遥感概论教学实习则是在具体给定项目中，在所学理论方法指导下，贯穿各种基本操作，实现项目目标。遥感数字图像处理每一次实验所培养的技能就像一颗颗打磨好的、散落的珍珠，遥感概论教学实习就像一条线，将每颗珍珠贯穿到一起，形成一条美丽的项链。三门课程相互衔接，前后呼应，学习、巩固、提高，不断提升学生对遥感学科的理解。

二、问题意识

以问题为导向，在实验设计中强调利用所学知识和技能解决实际问题，通过每个实验的设计以及不同实验之间的相互呼应体现问题意识。

（一）单个实验要求分两个层次

每一次实验对学生提出两个层次的要求，首先是要求其完成基本操作；在此基础上，提出任务要求，要求用基本操作解决具体问题，加深对操作的熟悉程度，同时要对此操作的目的和意义有进一步的思考和理解。

综合两个层次的练习，不仅能让学生学会操作，而且能够明白操作的目的和意义。

（二）各个实验互动呼应

如综合“实习一ERDAS视窗操作”和“实习六空间建模”设计一个习题，要求学生利用实习一的作业二的结果作为输入，运用实习六的操作完成对图像的分类。这样一方面可以加深学生对实习一的内容的理解，用更积极、深入的方式激活学生对前面所学实验的回忆；另一方面还能增强学习的趣味性，激发学生思考的积极性，达到了由实验六激活实验一的效果。

期中开设习题课，综合所学，提出思考题，引导学生想办法利用所掌握的操作技能，完成思考题，解决问题。

三、探究意识和能力培养意识

将课程与其他相关的专业学习活动联系起来，学研结合，培养学生的探究意识。指导学生参加学生科研训练项目（SRTP）、进行毕业设计与毕业论文研究，利用本课程中学到的技能和方法解决一些实际问题，完成图像的获取、预处理、增强处理、运算、得出结果和结论的全过程，并用论文的方式进行总结。鼓励学生参加国际、国内相关内容的比赛，按一定要求和规则完成相应任务。

一般来说，在SRTP、毕业设计和各种比赛中，学生们需要解决的问题比课堂上要多，包括数据的下载、数据的格式、数据的运算、各种不同来源数据之间的协同等，或者是海量数据的处理等各种问题。在解决问题的过程中，往往要求学生查阅大量文献或者需要在课程教学所用到的平台或相关软件平台的基础上进行二次开发，达到按需处理数据的目的。这个过程非常锻炼学生，能使学生在心理素质的培养、学识的积累、处理问题的能力培养等方面获益良多。

综上所述，只要根据课程特点采用研究型教学模式，将双主体意识、开放意识、问题意识、能力培养意识和探究意识贯穿于教学之中，挖掘学生学习的积极性，就能够使他们学得轻松、快乐。

［

参考文献］

［1］罗秋明，梁美华，易斌.大学研究型教学理论、方法与模式［M］.徐州：中国矿业大学出版社，2005.

［2］何云峰.大学“研究性教学”的发展路向及模式建构［J］.中国大学教学，2009（10）.

［3］王晓雪.针对“90后”学生特点的大学英语个性化教学研究［J］.科技信息，2013（10）.

［4］薛晶心.认识90后大学生特征，寻求有效的教学对策［J］.大学（学术版），2011（1）.

篇（7）

一、背景情况

当今的大中型雨污水泵站内一般均安装有移动式格栅除污机，其利用单个可移动除污机头进行移动除污的效果深受好评。其传统的自动控制方式[1]是在格栅井前后各设超声波液位计，测量格栅前后的液位值，控制系统通过判断液位差值触发其除污动作，但自动除污过程为：不管各仓位的栅片上污物的多少，移动机架均要逐仓进行除污一次（或几次），直至最后一个仓位除污完毕后自动回复至初始仓位，一般整个除污过程的周期时间会达半小时以上。这样既费时、费电，又增加了设备的使用率，加快了设备的损坏与维修，加速了设备的折旧与报废。而且，超声波液位计应用于污水行业中有其自身的缺陷，其不适用于测量有气泡及悬浮物的介质等不利因素，而在泵站内的污水成份复杂，夹杂着大量的污物、油脂等漂浮物，并且水流流速快，对于超声波信号的扰动很大，常会引起数据的跳跃或偏差，所以一般不利用超声波信号直接去自动控制设备，而仅用作水位情况的监视。如在中国自动化网上的一文中指出，为保证控制可靠运行，需定期对超声波液位计进行维护和校正[2]。

在此种状况之下，有必要去研究一种方法、装置或系统，以解决上述问题。

二、模拟实验

针对上述中的除污过程，试制了一套模拟实验系统，首先在实验室里进行小试，以解决图像处理技术在此类污物图片处理中的应用问题，待试验数据结果证明可行之后，再进一步进行实验室类比或实地试验。

（1）组成器件

摄像头：Kacon color ccd camera Model：VC-423A

视频采集卡：Hikvision Model：DS-4004HC（R）

水槽：1150cm×30cm×28cm（长*宽*高）

栅片组：栅条尺寸30mm×4mm×320mm 栅条间隙20mm

小潜水泵：交流220V鱼缸用小型潜水泵

污染物：塑料马夹袋、抹布及一些其它杂物

待开启潜水泵，水流迎向栅片正向流动，带动污物靠近甚至贴在栅片之上，同时，摄像头每间隔一定周期地拍下图像，通过模拟系统拍摄了7幅图像，有无水调整图像（摄像头调整固定位置）1幅，加水后的无污物初始图像2幅、有污物污染程度（轻、中、高、重度）不同的图像4幅。

（2）图像处理方法[3]

本文所采用的MATLAB[4]的版本为R2007a。图像处理工具箱是以数字图像处理理论为基础，用MATLAB语言构造得到的一系列用于图像数据显示与处理的M文件，并且可以查看或改进这些M文件的代码。

针对上述7幅图像应用数字图像处理的相关技术进行处理，将污物从有污物的图像中分离出，并且计算出面积，用以后序判断。首先对于采集的图像进行预处理工作以便减少对后序处理过程的影响。之后，再进行目标物（污物）的提取、统计。设想方案有2个，方法一：先分割后差分。先对于各幅图像进行目标提取（分割处理），提取出感兴趣部分，之后进行差分（减背景）处理，再计算污物面积，超过预设值即发出除污信号；方法二：先差分后分割。直接将有污物图像与背景图像进行差分（减背景）操作，再对于得到的差分后图像进行分割处理（二值化等方法），计算其污物面积。通过实验后得出，应用方法一中的Otsu算法选取的阈值对图像分割后再进行差分操作效果较好，基本可以将重度污染物提取出来；而应用方法二直接先与背景图像进行差分处理[5]，似乎二种算效果均较好，都基本可将重度污染物提取出来。

（3）面积计算

通过bwarea（）函数的运用，得出表1：

从得出的污物面积数据分析，不管是先分后差还是先差后分，利用直方图法选取的阈值分割方法优于Otsu算法选取的阈值，Otsu算法在高度与重度污染图像判断时，产生了数据倒大的现象（表格中灰色显示的数据），说明此方法不适用于此类图像的操作。再看先分后差方法中，对2幅图像分别进行分割处理后再进行差分处理，此过程中有2次分割和1次差分；而先差后分方法中，对2幅图像先进行差分，然后再分割，此过程中有1次差分和1次分割，虽然从实验得出的数据来看，似乎两种方法均较适合，但是，先差后分过程中对于图像处理次数少，理论上来说所引入的干扰或误差也应该较少，所以，还是认为先差后分效果更好（表格中加粗的数据）。

三、实验结果

本文研究了图像处理技术在移动式除污机智能控制中的模拟应用，主要内容涉及到图像的预处理，图像的差分，图像的分割（二值化），将污物从背景图像中提取出来，再计算面积，最后将得到的面积与预设值比较，判断出在栅片上污物的大致污染程度是否需要进行除污工作。通过对于图像基础知识的了解与学习并且利用模拟系统较简单的实验工作，得到如下结论：

（1）通过一系列的图像处理技术或方法，可以将不同污物程度较明显的提取出来，并且对于此类图像进行先差分后分割要略优于先分割后差分的方法，在下一步的实验中有指导运用的可行性。

（2）此实验效果仅代表实验室中的小试结果，与泵站实地情况差别较大，有其局限性，如集水井内的光照度白天与黑夜差别较大，运行水位高低对于固定摄像机拍到的像片中感兴趣部分（污物）面积的影响等因素。这在进一步的类比性实验或实地试验中均应考虑周全。

对于图像处理技术的研究，在医疗器械、航空航天、多媒体技术等很多领域的发展过程中启到了举足轻重的作用。而在市政工程的雨污水处理行业之内，研究与应用极少，希望在不久的将来，能将图像处理技术应用于移动式除污机的控制系统中。

参考文献

[1] 梁博宁，黄巧亮，刘剑平.PLC在污水泵站控制系统中的应用.工业控制计算机，2006，第19卷（第10期）：80～81

[2] 基于S7-400 PLC的控制系统在污水处理中的应用.中国自动化网，2010.11

篇（8）

中图分类号：TN91934文献标识码：A文章编号：1004373X(2012)06013103

Method of curved surface area calculation based on the idea of CT tomography

CAO Jun, CHEN Puchun, XU Ying, ZHANG Ying

(Electric and Information Institute, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China)

Abstract： According to the requirement of practical engineering application on the curved surface area information, inspired by the idea of CT tomography, a new method to calculate the curved surface area by utilizing the boundary information of every cross section is proposed. For the area of ellipsoid surface, conical surface and spherical surface, the numerical calculation results coincident with the theoretical results are presented. And then for the curved surface area of an egg, the boundary shape of every cross section was obtained with thin copper wires around the egg and was imaged. The boundary′s data of every cross section was extracted with the edge detection technique. The curved surface area of egg is calculated with Helen formula. Experiment results show that the method is practical, simple and precise, and can satisfy the needs of practical engineering application.

Keywords：image processing; CT tomography; Helen formula; curved surface area calculation

收稿日期：20111011目前数字图像处理已在医学领域取得了广泛的应用［1］，深入开展数字图像处理研究，对提高机器的自动化和智能化水平有很大的促进作用。深层的数字图像处理任务就是要获取物体的三维描述，识别三维物体并计算出物体的尺寸、位置和方向［2］，计算结果将为下一步目标的分析设计、成本预算、精确加工以及自动识别打下基础。本文基于CT断层扫描的思想，用细铜丝定位断层轮廓，通过图像边缘检测技术，定位断层轮廓数据，最后利用海伦公式计算出曲面面积。

1三维重建

有2种三维重建方法［2］：一种是通过几何单元拼接拟合物体表面来描述物体的三维结构，称为表面重建；另一种是直接将体像素以一定的颜色和透明度投影到显示平面，称为体重建。本文运用三维表面重建的方法，提取三维断层扫描的边界进行三维重建，使曲面面积计算更加接近真实。

1.1图片的获取

为了获取鸡蛋的轮廓，采用的方法是用细铜丝每隔一定距离围出鸡蛋的轮廓，然后将固形的铜丝粘贴在白纸上，为了使拍摄出的每层轮廓图片相对大小一致，本文中对实验的器材进行了一系列的处理，首先是将用于增强对比度的底衬白纸固定，不至于在拍摄图片的时候移动，其次是在底衬白纸中间标记一个点，同样在贴着铜丝的白纸上标记出铜丝的中心点，拍摄图片时使得2个点重合，并且保证每次拍摄的距离相同，用铜丝定位断层面的边界如图1所示，断层边缘检测如图2所示。

图1用铜丝定位断层面的边界图2断层边缘检测

1.2层间目标的提取

目标提取的目的是将图像中感兴趣的部分从其背景中分离出来。本文利用阈值分割方法提取目标。阈值分割的首要问题是阈值的选取，根据Matlab中的函数pixval可以得到目标的灰度值。用阈值分割的方法不能完整分割出目标，所以本文还利用形态学中标记连接分量的相关知识来提取目标，选取8邻接求出标记矩阵和连接分量的总数，每个不同连接分量中的像素被分配给一个惟一的整数，该整数的范围是从1到连接分量的总数，根据惯有的经验，标记矩阵是按照从上到下从左到右的规律排列的，观察目标的位置，确定标记矩阵的数字，提取出需要对象的矩阵，最后将其转换到原有图像上［3］。

1.3层间目标图像的边缘提取

三维表面重建是指首先运用图像技术从二维图像中分割出兴趣区的轮廓曲线，然后经图像处理，得到其三维结构。因此，对于三维表面重建而言，边界轮廓的提取尤为重要［4］。常用的边缘检测器有：Sobel边缘检测器, Roberts边缘检测器, Prewitt边缘检测器，Log边缘检测器［5］, 零交叉边缘检测器，Canny边缘检测器［3］等。本文运用的是Log边缘检测器,它把Gauss平滑滤波器和Laplacian锐化滤波器结合了起来，先平滑掉噪声，再进行边缘检测，使边缘提取的效果会更好。

1.4层间轮廓的三维结构

下面，用这些边界轮廓曲线的数据进行三维表面重建。在本文中采用的方法是将边界轮廓曲线存储在三维数组里，用Matlab中的函数scatter3画出边界轮廓线的三维散布图，使用hold on函数，画完一组边界后再画另外一组，这样所有的边界轮廓线就形成三维图像［6］。断层面轮廓的三维表面重建如图3所示。

图3断层面轮廓的三维表面重建2曲面面积计算方法

2.1数字图像的表示

数字图像可用矩阵或数组来表示。假如一幅图像f(x,y)被均匀取样，则产生的数字图像有M行和N列，M和N值取整数。一幅图像被分割成一个个小矩形（像元或像素pixel），形成一幅点阵式的数字图像。

2.2表面积的计算

可采取面积分的思想求图像的表面积，具体思路是：在第i层的轮廓边缘线上取两相邻点，其坐标分别是（x1,y1）和（x3,y3）；在第i+1层上找到与(x1,y1)距离最近的点(x2,y2),以及与 (x3,y3)距离最近的点(x4,y4)，这4个点构成一个四边形，把该四边形转化为2个三角形，利用海伦公式:S=p(p-a)(p-b)(p-c)式中：p=1/2(a+b+c)；a,b,c为三角形的边长。可以求出三角形的面积，进而求出四边形的面积。网格划分越细，计算误差就越小。

2.3曲面面积的计算精度评价

考虑到任意曲面的面积在数学上计算是困难的，为了评价所提出的方法的曲面面积计算精度，针对椭球面、圆锥面和半球面，论文给出了断层法面积计算结果（见表1），并与公式法求得的实际曲面面积相比较，计算它们的相对误差。计算结果如下表所示。

采用断层边缘点计算以上3种不同曲面的面积如图4~图6所示，均得到精度较高的计算结果，圆锥面和半球面的曲面面积的计算误差较小，椭球面的计算误差稍大些，但都小于0.6%，原因是在求椭球面的曲面面积时间隔要稍微大一些，由此可见利用断层边缘点计算曲面面积具有可行性。

图4半球面图5椭球面2.4鸡蛋表面积的计算结果

在实际计算鸡蛋表面积时，与前面的模拟计算主要有以下2个不同的地方：

(1) 相邻断层边界的取样点数不一致，所以在做循环的时候就会出现一个已经跳出循环，另一个还没有运行完的局面，这样就会产生误差，为避免该困难，本文选取采样点数少的边界进行循环编程。

图6圆锥面(2) 2个边界图像不规则，大小也不一样，所以它不能像参考模型那样，第一个边界点移动时，第2个边界上的点对应移动。本文的解决办法是，第i层的轮廓边缘线上面取一个点，其坐标是（x1，y1），在第i+1层上找到与(x1,y1)距离最近的点(x2,y2)；再在第i层的轮廓边缘线上面取一个点，其坐标是（x3，y3），在第i+1层上找到与(x3,y3)距离最近的点(x4,y4)，其中点(x1,y1)和(x3,y3)为相邻点。利用这4个点构成1个四边形，再转化为三角形，然后利用海伦公式，求三角形的面积，进而求四边形的面积，当步长值很小的时候，由所有四边形的面积和即可得到鸡蛋的表面积。

为验证断层法计算曲面积的可靠性，本文利用排水法测出鸡蛋壳的总体积，利用螺旋测微计分别测量10次鸡蛋壳的厚度，求得鸡蛋壳的平均厚度。在厚度很薄的情况下，根据体积等于底面积乘以厚度的近似关系，计算出鸡蛋外表面和内表面的总表面积，然后除以2，得到鸡蛋壳的外表面积的近似值。表2为实验测得的鸡蛋表面积与断层法得到的表面积的比较。分析数据可以发现，尽管2种方法得到的鸡蛋表面积都与真实结果存在误差，但是二者的结果是基本吻合的，相对误差均小于3%，这也说明了断层法计算曲面面积的实用性。

3结语

根据实际工程应用对曲面面积测量的需求，本文提出了一种利用CT断层的边界信息求图像曲面面积的方法，从理论上和实验上验证了该方法的可靠性和实用性。该算法简单且计算精度高，能广泛地应用于各领域，诸如果实损坏面积的计算、加工工件材料成本估算、皮肤烧伤面积的计算等，为更多定量研究提供了一种计算方法。

参考文献

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［8］张汝楠.利用Matlab实现原木CT断层图像的三维重建［J］.木材加工机械,2008(4):2429.

篇（9）

 

“数字图像处理”是为了适应现代装甲车辆战场信息获取与信息处理的要求而开设的一门专业基础性课程。数字图像处理技术大量的研究、教学文献、资料均是以英文形式出现的，直接以原文为信息源来理解相应理论和方法，可以减少因翻译者的认知偏差而产生的误解，从而更为准确地把握相关的前沿问题。从对外交流和知识更新的角度看，这门课非常适合双语教学模式。 

学员成绩是衡量双语教学效果的重要方面之一，然而试卷的难易程度、考试方法、教员评卷的宽严程度均会影响学员的成绩。教学活动是教学双方参与的活动，学员是教学活动的最直接的感受者，因而最有资格评价教员的课堂教学效果与质量。笔者从2004年起一直承担着“数字图像处理”双语教学课程建设和授课任务，授课对象是光学专业大三本科学员。在教学中，笔者感到授课对象的英语水平参差不齐，课堂参与程度并不理想。鉴于此，笔者以所授班级全体学员为调查对象，在学期末课程结束后做问卷调查，旨在通过学员对双语教学的评价，考察双语教学的实际教学效果，并探求保证教学效果的最佳途径。 

 

一、对象与方法 

 

此次调查的对象是“数字图像处理”双语授课的全体学员，调查采用的问卷是选择式问卷，主要包含以下6个方面内容：学员通过英语四、六级情况、对双语教学主要目标的认知、对教材的看法、对课堂教学的适应情况和期望、双语教学的收获、影响学员学习效果的因素。为了准确反映学员的真实想法，调查采取不记名问卷方式，统一发放并回收。共发放问卷31份，收回31份，有效问卷31份。 

 

二、结果与分析 

 

1.学员通过英语四、六级情况 

通过四级27人，占87％；通过六级4人，占13％。从外语水平看，学员的外语基础较好 

2.对双语教学主要目标的认知 

学员对双语教学主要目标的认知情况(多选项问题)调查结果显示，认为“提升外语知识和能力”的占71％，排在首位；其次为“开拓国际视野和意识”的占61％；再次为“提升专业知识和能力”的占58％；最后是“学习外国先进教育理念”的占48％。但是，不同外语水平的学员对双语教学主要目标的认知情况有所差别，通过四级的学员选“提升外语知识和能力”的人数最多，占74％；而通过六级的学员选“提升专业知识和能力”的人数最多，占75％。可见英语水平越高，对“提升专业知识和能力”的认同度越高。 

3.对教材的看法 

本课程选用的教材是冈萨雷斯的digital imageprocessing，但由于受到课时限制只选取了其中的部分章节作为教学内容。为了便于学员自学，还自编了一本与教学内容同步的词汇手册。从调查结果看，认为教材“很难”或“较难”的占58％；认为教材“一般”或“较容易”的占32％。而对于词汇手册，74％的学员持肯定态度，认为对学习有一定的帮助。调查中还发现，约10％的学员对教材的难易程度以及词汇手册的辅助作用认识比较模糊，选择了“不好说”一项，这说明他们对本课程所选用的教材和词汇手册并不熟悉。造成这种情况的原因可能是：他们对课程本身并不感兴趣，或是尚不知如何学习本课程。 

4.对课堂教学的适应情况和期望 

统计结果表明，84％的学员在一开始并不能适应双语教学模式，然而经过一段时间后均能适应双语模式。这说明双语模式对学员来说并不是无法跨越的鸿沟，只要给予一定的锻炼过程，绝大部分学员都能习惯这种教学模式。但是调查中也有约10％的学员选择“一直不适应”，这主要集中在仅通过四级的学员中，在已通过六级的学员中并没有人选此项，可见外语水平越高，双语模式的适应情况越好。 

在“数字图像处理”双语课堂上，课件是必不可少的，它承载了很大信息量，比如重点词汇、一些不易直观接受的内容，用课件展示出来，非常有助于学员的理解和记忆。调查发现，94％的学员希望授课的课件为中英文混合形式，然而他们所期望课件的中英文比例差别较大，其中选“中英文各半”的占21％，选“英文为主中文为辅”的占41％，选“中文为主英文为辅”的占38％。这与学员所希望的课堂上的中英文授课语言的比例相类似。这说明在双语教学中，一味追求全英文授课，很有可能导致学员对双语教学的不认同，最终影响双语教学效果。但是，需要注意的是，中英文混合授课时无论以哪种语言为主，都要避免“双语混合疲劳”现象产生。所谓的“双语混合疲劳”指的是，为了满足学员对课堂语言的要求，在课堂上总是混合使用两种语言，打破了学员的正常思路，导致学员对课程内容无法理解。这样的授课方式笔者曾经尝试过，比如在讲授某一知识点时，先用英语讲一遍之后再用汉语讲一遍，发现学员根本无法跟上教学节奏，这主要是由于他们的注意力完全被中英文之间的对应关系牵扯住，从而忽视了对教学内容的理解。同样，在课件的制作中也要避免“双语混合疲劳”现象。 

5.双语教学的收获 

双语教学的收获的调查分两个方面，专业知识和外语水平。71％的学员认为双语教学对专业知识有一定的促进作用，而81％的学员认为双语教学对外语水平有一定的提高作用。可见学员对外语方面收获的认同程度大于专业知识方面。这恰与学员对双语教学主要目标的认知相吻合。但是，笔者认为双语教学的主要目标绝不是语言教学，也不是为了扩展学员在专业领域的外语词汇量，而应该是以讲授专业知识为主线，以系统地掌握一门专业知识为主要目的。为了避免本末倒置，在教学过程中，要重视对学员教学目的的教育；同时，教员在备课授课中，要注重课程前延和后续相关学科知识的衔接，不要让双语课程孤立，让学员能够将这门课程的专业知识纳入自己的专业知识体系。 

6.影响学员学习效果的因素 

调查发现，74％的学员表示“不认识专业英文词汇”是他们学习本门课程的主要困难。约65％的学员认为“教材参考词汇表”是学习本门课程有效的辅助措施。这说明在授课中，同步词汇手册对学习本门课程非常重要。87％的学员认为“中英文参考资料”对学习本门课程很有效。关于这一点笔者认为，如何给学员提供适当的中英文参考资料需要慎重考虑，资料不宜太多，否则会与教学内容偏离，适得其反。 

 

三、对保证双语教学效果的建议 

 

对双语教学效果的评价有多种，如领导评价、专家评价、同行评价、学员评价等。此次调查从学员角度出发，符合以学员为中心的教学模式。针对调查中发现的问题，为保证教学效果，在今后的教学中需要把握以下两点： 

(1)加强学员双语教学目的的认知教育，避免学员学习中过分强调语言而忽略专业知识。 

(2)教学内容要深入浅出。教员在授课中，除了对讲授内容要了如指掌，做到放得开、收得拢以外，还应洞察学生心理，了解学员对知识的掌握情况。不要只站在教的角度考虑问题，还应从学的立场出发，将要讲的内容转化成学员渴求的知识传授给学员。 

双语教学是一项实施成本较高的课程教学，如果没有好的教学效果，不仅造成人力、物力、财力等资源的浪费，还会对下一步的推进造成不利影响，因此每门双语教学课程都要重视教学质量。 

 

篇（10）

引言

集料棱角性对沥青混合料性能的影响十分重要的，许多外国学者都对集料棱角性的评价方法展开系统研究。为此，本文采用数字图像处理技术（DIP）技术，对不同集料形状特征量化研究。

1 集料的图像识别与处理分析

本文通过使用高倍数码相机进行集料图像的获取，采用白色背景，中间使用一角硬币参照，以此选取标尺能较准确的获得集料的实际平面尺寸。利用IPP软件进行形态分析。

图像识别的目的是对图像中感兴趣的对象进行测量，以获得它们的客观信息，从而对对象的进行分类、评价。而图像处理的目的则是使这一识别过程更方便、更准确。

对采集到的图像通过PS进行图像增强等预处理，通过MATLAB平滑分析及灰度门限法进行阀值分割。选取玄武岩9.5mm为例，进行PS预处理后的图像如下图1，然后利用IPP软件进行处理，图2为IPP处理后的轮廓图像。

图1玄武岩9.5mm集料采集图像

图2 IPP对玄武岩9.5mm轮廓选取图

2 集料几何形态特征指标

集料的形状特征会影响沥青混合料的力学特性和使用性能，针片状颗粒集料对沥青混合料的性能不利是我们所不希望出现的。提出基于集料几何形态特征可分为二维指标。

集料的棱角性所反映的是集料表面轮廓上角度的变化，角度变化越锋利则表现为更凸或则更凹。这里引用等效椭圆的概念，是由于等效椭圆较好的保持了颗粒形状，椭圆的棱角性为0，因此，基于周长的棱角性可表征为

（1）

式中：Perimeter为集料轮廓周长；Perimeterconvex为凸面的周长；P为凸度。

依据等效椭圆可以保留集料轮廓形状特征，最小化了轮廓形状对棱角性量化的影响，集料形态特征量化指标可以从等效椭圆的关系来引出。

（2）

用圆度来表示集料颗粒接近与圆的程度，可表征为

（3）

3 集料形态特征量化指标分析研究

测量结果中，长度、宽度单位是以像素为单位的，因此要进行单位的转化，已知图中一角硬币直径19mm。选中硬币的外轮廓进行标尺设定，然后就可以进行测量分析。首先进行误差分析验证，如图3所示，硬币对象编号51测得的平均直径结果为18.963mm。误差仅为0.95%，表示可以满足误差的要求。然后进行集料颗粒的软件识别计算。

图3 硬币对象51号轮廓的获取图

量化集料形态的二维、三维量化指标，以玄武岩9.5mm中的40个颗粒为例，分析其七个关键指标来评价各指标的相互关系，具体形态特征量化指标计算结果如图4所示。

图4 玄武岩9.5mm的形态特征量化指标

图4中玄武岩9.5mm的形态特征量化指标可以看出，圆度和凸度都接近于1，说明玄武岩9.5mm轮廓形状的变化不大，凸度P基本等于1，集料的凸面周长与集料周长基本一致，表面玄武岩颗粒的棱角性和纹理较小，集料相应之间的空隙率也较小，球度DS和形状因子SF都在1的下方呈现出相似的变化规律，差异性变化不大，其针度介于1.07-2.31之间，扁度介于1.55-2.85之间，而轴度AS（等效椭圆的长短轴比）介于1.09-2.08之间，表明细长比较小，扁平状和针片状含量较小，显然可以得到玄武岩9.5mm集料颗粒的破坏或者在重复荷载下集料颗粒的定向排列发生的可能性较小，可以获得很好的车辙性能。

4 结语

（1）对采集到的图像进行PS软件预处理，包括图像增强、灰度变化等，然后通过MATLAB平滑分析及灰度门限法进行阀值分割。使用IPP进行轮廓提取和对象转化便于软件的计算。

（2）假设同一料场骨料的来源相同，厚度应该或多或少与宽度有一定关联。通过此种体积模型的假

设进行集料的形态研究，采用形状参数的加权平均值来计算分析。

（4）以玄武岩9.5mm中的40个颗粒为例，IPP研究得出：玄武岩颗粒的棱角性和纹理较小，集料相应之间的空隙率也较小。扁平状和针片状含量较小，因此玄武岩9.5mm集料颗粒的破坏或者在重复荷载下集料颗粒的定向排列发生的可能性较小，可以获得很好的抗车辙性能。

参考文献：

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