多媒体信息的加工与表达——图像
新授课
高一( ) 课 时 1
⒈理解和掌握矢量图与位图特征。了解采集数字图像信息的多种方法。
⒉学会选用不同特长的软件对图像进行初步加工和表达。
⒊体会到图像媒体对感受外界信息的重要作用。
设计个人的《旅游计划》——“图像信息采集和加工”。
继续进行设计个人“旅游计划”的主题活动。
依据教育部《信息技术课程标准》和粤版教材，结合北京××中学高一学生和教学环境的特点，深入地二次开发《信息技术基础》第三章信息的获取和第四章信息的加工和表达(上)的教材内容，设计了“旅游计划”的主题活动。
利用“旅游计划”的主题活动，贯穿了两章的教学内容。本节课主要介绍了——“图像信息媒体采集和加工”。
高一的学生已经掌握了信息媒体（感觉媒体）的一些基础知识，具备了对信息的搜索获取、加工表达、发布交流的基本能力。这个时期的学生独立自主的意识逐渐地增强，正处在抽象逻辑思维逐步形成的过程，已经具有了使用计算机及网络对各种信息媒体的分类、归纳、整理的能力，主动积极接受新鲜事物，关注信息技术在生活中的应用及其发展，并对多种信息媒体的综合利用，充满了兴趣和好奇。
理解图像信息媒体的特征。能够根据图像需要修改的问题来分析、选择多种不同的图像处理软件解决问题。
根据图像的不同问题，分析选择不同的工具和操作方法的思路，增强具体问题具体分析的能力。
讲授法、演示法、情景导学法、实践探究法、讨论归纳法等。
计算机及多媒体网络教室系统
Windows XP(画图)、Office Picture Manager(管理者)
Photo stitch(图片缝合)等
图像信息媒体的加工与表达
一、矢量图与位图
二、采集图像
三、加工图像
时间（分）教 学 过 程 教师活动 学生活动 设计意图
（课前2分钟预备）
⒈图片是多媒体信息的一种重要表现形式，也是多媒体信息加工中的重要部分。图片具有哪些主要特征？
播放演示1：“香格里拉风景”相片（.JPG）。（如：图1）
播放演示2：查看文字处理（Word）中的“剪贴画”插图（.wmf）。（如：图2）
（讨论：图片具有直观、形象、信息量大等主要特征。）
⒉在计算机中的图形图像是以文件形式来保存的。请问都有哪些常见的文件格式？
（讨论：JPG、BMP、GIF和WMF、CDR、DXF、EPS、AI等）
播放演示3：“JPG、BMP、GIF和WMF、CDR、DXF、EPS、AI等”。
制作多媒体作品的基本过程是：需求分析——规划与设计——素材采集与加工——作品的集成——发布与评价。
从而引出主题活动“旅游计划”中的“图像信息媒体的加工与表达”的教学内容。
图像信息媒体的加工与表达
一、矢量图与位图
在计算机中，根据图片记录方式的不同，图片文件可分为矢量图格式和位图格式两大类（如：WMF、CDR、DXF、EPS、AI和JPG、BMP、GIF）。
⒈矢量图
播放演示4：在文字处理软件（如：Word）中，对插入剪贴画（如：J0281904.wmf、J0292020.wmf等），并进行放大、缩小、旋转。（如：图3）
操作体验1：（见《课堂练习》一、填空题⒈）进入文字处理软件（如：Word），插入剪贴画图形（如：J0281904.wmf、J0292020.wmf等），并进行放大、缩小、旋转等操作。
观察图形的变化，思考其特征。将操作与观察的结果填入表1中。
提问探究1：随着调节矢量图的旋转和大小变化，图形的精细程度是否有变化？图形是否变粗糙？
（结论：图形的精细程度基本上没有变化。）
播放演示5：（见《课堂练习》二、选择题⒈）矢量图的定义。
矢量图是用一组指令集合来描述的（如：程序设计语言)。这些指令描述一幅图中所包含的基本图元（如：直线、圆、弧线、矩形等)的大小、形状和颜色。当计算机显示一幅矢量图时，相应的软件就读取这些指令，并在屏幕上显示相应的形状和颜色。由于矢量图形中所有的对象都是用数学公式表示的，所以其占用的存储空间相对较小，并且其文件大小与分辨率和图形尺寸无关。
优点：无论放大、缩小或旋转等不会产生失真和畸变（如：产生锯齿、形变、像素化等），而且在打印输出时，可能显示得比原图还要清晰。
缺点：难以表现色彩层次丰富的逼真图像效果。
因此，矢量图主要用于线型的图画、美术字、统计图和工程制图等，一般不适合表现人物、风景相片等复杂的景物。
文件格式：WMF、CDR、DXF、EPS、AI等。
制作与处理工具：
①可以利用程序设计语言（如：Visual Basic、C、Java等）中，提供的绘制基本图形的语句（如：画直线、圆、填充、颜色控制等语句）。
②专业图形创作工具（如：Illustrator、CorelDraw、FreeHand、AutoCAD等）。
③有的文字处理软件也提供一些基本的矢量图形制作工具（如：文字处理软件Word）。
⒉位图
播放演示5：在图像处理软件（如：画图、Windows图片和传真查看器）中，打开一个“神舟飞船火箭升空.jpg”的文件。将图像放大几倍后，就会发现图像呈现颗粒状，即出现类似“马赛克”的效果（如：图4）。
图4 放大前后的图像对比
操作体验2：（见《课堂练习》一、填空题⒉）将获取的文件扩展名为“.mpg”“.jpg”的图像（如：神舟飞船火箭升空.jpg），在图像处理软件（如：画图、Windows图片和传真查看器）中打开查看。对图像进行缩放、旋转等操作。
观察图像的变化，思考其特征。将操作与观察的结果填入表2中。
提问探究2：随着调节位图的旋转和大小变化，图像的精细程度是否有变化？图像是否变粗糙？
（结论：当位图逐渐地被放大到一定的倍数后，图像也就开始变得越来越粗糙模糊不清。）
播放演示6：（见《课堂练习》二、选择题⒉）位图的定义。
位图是由像素（Pixel）组成的，像素是位图最小的信息单元，存储在图像栅格中。
每个像素都具有特定的位置和颜色值。按从左到右、从上到下的顺序来记录图像中每一个像素的信息，如：像素在屏幕上的位置、像素的颜色等。位图图像质量是由单位长度内像素的多少来决定的。单位长度内像素越多，分辨率越高，图像的效果越好。
位图也称为“位图图像”“点阵图像”“数据图像”“数码图像”。
优点：可以表现色彩层次丰富的逼真图像效果。位图适用于相片或要求精细细节的图像。
缺点：由于位图像素的总数是一定的，所以，当将位图图像放大到一定程度时，被放大的一个个像素点，像素颗粒逐渐地变得粗大，像素间距也随之加大，图像的颜色过渡也会逐渐消失。当旋转或缩放位图时会产生失真和畸变（如：产生锯齿、形变、像素化等）。
文件格式：BMP、GIF、TIFF、TGA、JPEG、PSD等。
编辑处理工具：
①专业编辑、设计图像处理软件（如：Photoshop系列等）。
②非专业的编辑图像处理软件（如：画图paintbrush、Office Picture Manager、Photo Stitch等）。
制作一个主题为“旅游计划”的多媒体作品，需要选用一些多媒体素材。通常图片素材可以：引用、购买或下载现成的图片文件。
（矢量图是由人们利用软件绘画出来的，所以矢量图没有采集的问题。）
提问探究3：（见《课堂练习》三、填图题）在主题活动“旅游计划”中，如果没有找到适合的图像（位图）文件时，需要使用一些设备采集成图像文件，主要采用哪几种方法？将什么→数据图像文件？
播放演示7：采集数据图像信息的几种方法。
结论： ①用扫描仪采集。 （实物图→位图）
②捕捉屏幕图像。 （屏幕帧→位图）
③利用数码相机采集。（实物图、实物、实景→位图）
（①图块覆盖。②调色与裁剪。③拼接与缝合）
对于非专业人员加工处理图像，可以选择操作简单、方便、快捷的工具软件（如：画图Paintbrush、Office Picture Manager、Photo Stitch等）。
播放演示7：利用“画图”软件，对图像（面部修复⑴.jpg）进行简单地图块覆盖修复加工（面部修复⑵.jpg）。（如：图5）
图5面部修复
操作体验3：（见《课堂练习》二、选择题⒊）试将“面部修复⑴.jpg”修复为“面部修复⑵.jpg”。
问题探究4：选取图块与需要被覆盖图块之间有怎样的关系？
（如：选取的图块不能太远，也不能太大，颜色要与周围尽量接近。）
播放演示8：利用“Office Picture Manager”软件，对图像（如：牧牛归来⑴.jpg进行简单地调色、裁剪加工（牧牛归来⑶.jpg）。（如：图6）
操作体验4：试将“牧牛归来⑴.jpg”修复为“牧牛归来⑶.jpg”。
问题探究5：（见《课堂练习》二、选择题⒋）如何调节亮度、对比度的参数值，使图像达到最佳状态？如何裁剪图像的长宽比例？
（如：图像清晰度明亮，不失真。图像的长宽比例通常为1：0.618左右，特殊要求除外。）
播放演示9：利用图像拼接、缝合软件（如：Photo Stitch），对图像（如：金沙江大拐弯⑴.jpg、金沙江大拐弯⑵.jpg、金沙江大拐弯⑶.jpg金沙江大拐弯⑷.jpg）进行水平拼接、缝合加工。（如：图7）
问题探究6：在采集图像现场拍摄用于拼接、缝合的相片时，应当注意哪些问题？
（如：现场的光线反差不可太大，相机要保持水平从左向右移动，镜头不可倾斜，相邻的相片要有1/3左右的重叠图像。）
操作体验5：利用“Photo Stitch”软件，对图像（如：千年古柏⑴.jpg、千年古柏⑵.jpg、千年古柏⑶.jpg）进行垂直拼接、缝合加工。（如：图8）
操作体验6：利用“Photo Stitch”软件，对图像（如：360度-石景山元君庙外景⑴ ~⑺.jpg）进行旋转360度拼接、缝合加工。（如：图9）
问题探究7：如果图像的拼接缝隙有错位现象，如何解决？
（选中“显示接缝”后，采用方法：□指定重叠区域。□指定两个或多个对应区域。）
图像信息媒体的加工与表达
一、矢量图与位图
二、采集图像
三、加工图像
获取、采集主题活动“旅游计划”中所需要的图片。进行适当地加工处理，放入“旅游计划”多媒体作品中。组织
（满分：100分）
学校：班级：高一( ) 姓名：日期：成绩：
⒈（10分）随着矢量图旋转和缩放变化，将操作与观察的结果填入表1中。
⒉（10分）随着位图的旋转和缩放的变化，将操作与观察的结果填入表2中。
（40分，提示：可以单选、多选。）
⒈（10分）矢量图主要应用于（ ）等方面。
①线型的图画、美术字
②统计图和工程制图
③表现人物
④风景相片
⒉（10分）位图的质量是由单位长度内像素的多少来决定的。单位长度内（ ），图像的效果越好。
①像素越多，分辨率越高
②像素越少，分辨率越低
③像素越多，分辨率越低
④像素越少，分辨率越高
⒊（10分）作图像修复时，选取图块与需要被覆盖图块周围的（ ），图像修复的效果越好。
①颜色越接近、距离越接近
②颜色越接近、距离越远离
③颜色越不同、距离越接近
④颜色越不同、距离越远离
⒋（10分）通常情况下，裁剪图像长与宽的黄金分割比例是（ ）。特殊情况下，可以适当地选择图像的长宽比例。
① 1：1 ③ 1：0. 618
② 1：0. 732 ④ 1：0. 414
（20分，将采集数据图像信息方法与转换过程的图示，连接完整。）
①用扫描仪采集（实物图、实物、实景→位图）
②捕捉屏幕图像 ←————→（屏幕帧→位图）
③利用数码相机采集（实物图→位图）
（20分）
利用数码相机在现场拍照采集用于拼接、缝合的图像（相片）时，应当注意哪些问题？
答:
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