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实验三图像编码一、实验内容:用Matlab语言、C语言或C++语言编制图像处理软件，对某幅图像进行时域和频域的编码压缩。
二、实验目的和意义:1. 掌握哈夫曼编码、香农-范诺编码、行程编码2．了解图像压缩国际标准三、实验原理与主要框架:3.1实验所用编程环境:Visual C++6.0（简称VC）3.2实验处理的对象:256色的BMP(BIT MAP )格式图像BMP(BIT MAP )位图的文件结构:(如图3.1)图3.1 位图的文件结构具体组成图:单色DIB 有2个表项16色DIB 有16个表项或更少 256色DIB 有256个表项或更少 真彩色DIB 没有调色板每个表项长度为4字节（32位） 像素按照每行每列的顺序排列每一行的字节数必须是4的整数倍biSize biWidth biHeight biPlanes biBitCount biCompression biSizeImagebiXPelsPerMeter biYPelsPerMeter biClrUsedbiClrImportantbfType=”BM ” bfSizebfReserved1 bfReserved2 bfOffBits BITMAPFILEHEADER位图文件头 （只用于BMP 文件）BITMAPINFOHEADER位图信息头Palette 调色板DIB Pixels DIB 图像数据3.3 数字图像基本概念数字图像是连续图像(,)f x y 的一种近似表示，通常用由采样点的值所组成的矩阵来表示：(0,0)(0,1)...(0,1)(1,0)(1,1)...(1,1).........(1,0)(1,1)...(1,1)f f f M f f f M f N f N f N M -⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥----⎣⎦每一个采样单元叫做一个像素(pixel )，上式(2.1)中，M 、N 分别为数字图像在横(行)、纵(列)方向上的像素总数。
分辨率与图像质量密切相关,是用以衡量图像细节表现力的一个重要技术参数。
其应用范围十分广泛，在扫描仪等数字化设备中都以分辨率作为衡量设备捕捉、显示或输出图像数据的能力。
但由于所处环境不同，其含义也不尽相同。
因此，正确认识扫描仪分辨率及其相互关系，不论在对硬件设备的了解程度方面还是在对图像的应用处理方面都非常重要。
一、分辩率的表示方法与含义在使用扫描仪、打印机、数字相机、显示器等数字设备或进行图像的数字化处理时，经常会接触到ppi，dpi和spi这3个常用表示方法。
ppi(pixels perinch）：即每英寸的像素数。
像素是组成数字图像的基本单位,如果将一幅数字图像进行多级放大，可以发现它是由一个一个带颜色的“小区域”构成的。
这些“小区域"就是像素。
这种描述方法主要用来描述图像分辨率。
例如在显示器上经常可以看到诸如1024X768ppi和800X600ppi等分辨率的设置，实际上这是屏幕的显示分辨率.另外,现在的扫描仪等数字化输入设备也常用以描述所获取信息的密度，即输入分辨率。
dpi(dotsperinch)：即每英寸的点数。
严格地说,点实际上是指打印机在打印文字和图像时所表征图像打印输出效果的色点.表示打印机分辨率的这个数越大，表明图像输出的色点就越小，所输出的图像就越精细。
打印机色点的大小只同打印机的硬件工艺有关,而与要输出图像的分辨率无关。
不过，在描述扫描仪分辨率时经常会使用此术语表示。
spi:即每英寸的采样点数。
实际上这个术语是扫描仪专用的，这是因为扫描仪在扫描图像时,不显示像素,也不使用点,它将源图像看成是由大量网格组成的，扫描时，从每一个网格中取出一个点,这个点就称为取样点,这些取样点的信息转换成计算机能够识别的形式后，再以像素的形式在显示器屏幕上显示或以点的形式通过打印机打印出来。
通常，这3个概念非常容易混淆,dpi中的色点指的是硬件设备最小的显示单元：而像素则既可以是一个点，也可以是多个点的集合。
计算机视觉基础知识详解计算机视觉（Computer Vision）是一门涉及如何使计算机“看到”和理解图像的学科。
它结合了计算机科学、人工智能和机器学习等多个领域的知识，旨在开发算法和技术，使计算机能够模拟人类的视觉能力。
本文将详细介绍计算机视觉的基础知识，包括图像获取、图像处理、特征提取、目标检测和图像分类等方面。
一、图像获取图像获取是计算机视觉的起点。
图像可以通过相机、摄像机、扫描仪等设备获取。
数字图像是由离散的像素点组成，每个像素点包含了图像的亮度和颜色信息。
在计算机视觉中，我们需要了解图像的分辨率、色彩空间和图像格式等概念。
1. 分辨率：指图像中像素的密度，通常用像素数表示。
分辨率越高，图像越清晰，但同时也增加了计算机处理的负担。
2. 色彩空间：指用来描述图像色彩的模型。
常见的色彩空间有RGB、CMYK和HSV等。
3. 图像格式：常见的图像格式有JPEG、PNG、GIF等，不同的格式具有不同的压缩算法和特点。
二、图像处理图像处理是对获取到的图像进行预处理，以提高图像质量或者准备用于后续的处理任务。
常见的图像处理任务包括图像滤波、图像修复和图像增强等。
1. 图像滤波：使用一定的算法对图像进行模糊、锐化、降噪等操作，以改变图像的外观或者去除噪声干扰。
2. 图像修复：通过填充、插值等方法修复图像中的缺失或损坏部分。
3. 图像增强：增加图像的对比度、锐度或者色彩饱和度，以改善图像的视觉效果。
三、特征提取特征提取是计算机视觉中非常重要的一步，它将图像中的关键信息提取出来，用于后续的分析和处理。
常见的特征包括边缘、角点、纹理和颜色等。
1. 边缘检测：通过寻找图像中灰度级变化剧烈的地方，找出图像的边界信息。
2. 角点检测：角点是图像中具有明显角度变化的地方，可以用于图像匹配和目标跟踪。
3. 纹理分析：通过提取图像中的纹理信息，可以用于图像分类和目标检测等任务。
4. 颜色特征：颜色是图像中常用的一个特征，在图像分割和图像检索中有广泛的应用。
《计算机多媒体技术》课程教学大纲课程类别：专业基础课适用专业：计算机应用技术适用层次：高起专适用教育形式：成人教育考核形式：考试所属学院：计算机学院先修课程：计算机文化基础、计算机应用（提高）一、课程简介《计算机多媒体技术》是计算机学科的一门专业课程，本课程主要介绍多媒体技术基础知识、多媒体个人计算机的基本设备和扩展设备、多媒体制作中的美术问题、多媒体数据描述、多媒体压缩技术、图像处理技术、动画与视频制作技术、数字音频处理技术、多媒体平台设计技术等。
通过本课程的学习，要求考生能够熟悉多媒体技术的理论，掌握多媒体制作技术，进而能独立进行多媒体产品的设计和开发。
学习本课程能够加深信息数字化处理的理解，方便学习者快速掌握各类多媒体编辑工具的使用。
二、课程学习目标本课程的学习目标是了解多媒体技术的发展过程，建立多媒体技术的基本理念，掌握多媒体对象的制作技能，如动画、图像、音频等的创作与制作技巧，掌握多媒体平台的设计技巧。
三、课程主要内容和基本要求本课程以多媒体数据为中心内容，分别介绍了什么是多媒体，什么是多媒体计算机，多媒体计算机的组成部件等基本概念。
由针对多媒体信息在计算机里的表示、存储进行了阐述。
最后分别针对图形图像类数据、视频动画类数据、音频类数据以及综合类多媒体数据的软件编辑、制作进行了介绍。
课程主要内容大致可以分为以下几个模块：模块一：多媒体及多媒体计算机具体包括什么是多媒体，什么是多媒体技术，多媒体技术的应用领域，多媒体产品的制作过程，多媒体计算机的基本结构、主要特征、硬件标准，常用多媒体计算机的外设介绍，如视频卡、扫描仪、数码照相机、打印机、投影机等。
模块二：美学基础具体包括什么是美学，美学的作用，美学的表现手段，平面构图的规则及应用，色彩构成的相关概念，色彩的搭配和象征意义，图像美学，动画美学，声音美学。
模块三：多媒体数据的表示及存储具体包括静态图像文件介绍，动态图像文件介绍，声音文件介绍，数据压缩的基本原理及常用压缩算法介绍。
《机器视觉技术应用》课程标准一、适用对象本标准适用三年制高职或职业本科学生。
二、适用专业智能机电技术、智能控制技术、电气自动化技术、工业机器人技术、机电一体化技术三、课程定位本课程是智能机电技术、智能控制技术、电气自动化技术、工业机器人技术、机电一体化技术的专业核心课程。
本课程是智能机电技术、智能控制技术、电气自动化技术、工业机器人技术、机电一体化技术专业人才培养目标和相关职业岗位（群）的能力要求而设置的，对本专业所面向的通用设备制造业、专用设备制造业的智能制造工程技术人员、设备工程技术人员、电气工程技术人员职业群等所需要的知识、技能和素质目标的达成起支撑作用。
在课程设置上，前导课程有《传感器与检测技术》、《Python程序设计》、《电气控制与PLC应用技术》、《组态技术应用》，后续课程有《自动线安装与调试》、《数字孪生与虚拟调试》、《毕业设计》、《顶岗实习》等，相互之间衔接得当。
四、课程目标总体目标通过本课程的学习，使学生全面了解和掌握机器视觉技术的基础知识和应用技能。
通过学习数字图像处理、机器视觉系统、软件工具以及各种实际应用案例，学生将能够理解机器视觉的起源和发展，熟悉相机、镜头、光源等硬件设备的选型和使用，掌握数字图像处理的基本方法和技术，熟练使用机器视觉软件进行图像处理和分析，并具备机器视觉识别、测量、检测和引导定位等方面的能力。
通过这门课程的学习，为将来从事机器视觉领域的工作或研究奠定坚实的基础。
1、知识目标学习机器视觉技术的基本原理、数字图像处理的基础知识以及机器视觉系统的组成和工作原理。
了解不同类型的图像处理算法和识别方法，并学会使用常见的机器视觉软件工具。
通过这些知识的学习，将对机器视觉技术有一个全面的了解，并能够应用于实际问题的解决中。
2、技能目标掌握数字图像处理的基本操作技巧，包括图像采集、预处理、特征提取和分类等。
学会使用各种机器视觉软件工具进行图像处理和分析，并能够设计和实现简单的机器视觉系统，能够独立完成机器视觉相关的项目任务。
一、填空题1、对于媒体的含义，可以从和两个范畴理解。
2、国际电信联盟定义了五种媒体，它们分别是：、、、、。
3、计算机记录和传播的信息媒体的一个共同的重要特点就是信息的最小单元是。
4、数字媒体的特点有：、、、、。
5、是结合文字、图形、影像、声音、动画等各种媒体的一种应用。
6、数字媒体压缩包括压缩编码和压缩编码。
7、数字版权保护技术包括、、等。
8、人耳可感受声音频率的范围为。
9、根据Nyquist（奈奎斯特）定理，要想不产生低频失真，则采样频率至少是录制的最高频率的倍。
10、描述及处理一幅图像需要使用图像的属性。
图像的属性包含、、、、等。
11、视频信号包括、、几种。
12、运用键控功能抠掉图像背景的单一颜色，然后再合成其它所需要的背景的技术叫做。
13、获取数字视频的主要途径有、、、。
14、作为一个完整的3D作品制作过程至少要经过、和三步。
15、三维动画的基本类型包括：、、、、。
16、游戏的特征是、、等。
17、一般游戏的设计文档包括、、三种类型。
18、游戏开发的基本流程分为、、、四个阶段。
19、多媒体数据的信息冗余主要体现在、、、、、等。
20、运动图像的压缩标准有、、等。
21、按照JPEG标准的要求，一幅彩色图像经过JPEG压缩后还原得到的图像与原始图像相比较，非图像专家难以找出它们之间的区别，问此时的最大压缩比是。
22、通用的数据压缩技术包括、、等无损压缩技术，以及、、等有损压缩技术。
23、数据管理经历了、、三个阶段。
24、数字水印有、、三个条件。
25、目前主要的加密算法有：和。
26、数字媒体产业的技术发展趋势是、、、。
二、选择题1、模拟音频处理设备中，进行声音能量的收集；进行声音还原，将音频电流信号变换成声音信号；具有多路输入，每路的声音信号可以单独被处理。
（1）模拟调音台（2）音箱（3）话筒A.（1）（2）（3）B. （2）（3）（1）C. （3）（2）（1）D. （3）（1）（2）2、下列采集的波形声音质量最好的是：A. 单声道、8位量化、22.05 kHz采样频率B. 双声道、8位量化、44.1 kHz采样频率C. 单声道、16位量化、22.05 kHz采样频率D. 双声道、16位量化、44.1 kHz采样频率3、以下的采样频率中，是目前声卡所支持的。
