实习教案----图像编码

本教程聚焦于图像编码,探讨字符编码的深化和声音编码的铺垫。内容涵盖矢量图与位图的区别、图像分辨率、像素概念以及常见位图格式。学生将通过观察、对比和操作理解图像编码原理,并进行小组实践,提升分析和合作能力。

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一、教材分析
本小节为信息与数字化,之前学习了字符的编码,除了字符,图像也是我们平时生活获得信息的重要途径之一。相比较字符而言,图像的编码更为地复杂,数字化的过程也更加地繁琐,是对之前字符汉字编码进一步的加深,也为之后的声音编码打下基础。
二、学情分析
学生的基础和学习能力较强,同时图像也在生活经常使用,因此学生对于图像的编码掌握起来不困难。

三、教学目标
1.知识与技能

  1. 了解什么是矢量图和位图。
  2. 知道图像分辨率和像素的概念。
  3. 理解图像编码的基本原理。
  4. 熟悉常见的位图格式。

2.过程与方法
1).通过观察,对比,操作,尝试找出位图和矢量图的特点并概括。
2).尝试小组完成一幅简易图像的编码。
3.情感态度价值观
1).通过对于位图和矢量图适用于不同场景的思考,加强对事物的探究能力。
2).通过课堂学习和任务的完成培养分析能力和信息归纳能力。
3).通过相互见得合作增强合作能力。
四、重点与难点

  1. 教学重点:
    图像编码的基本原理。
  2. 教学难点:
    图像编码的基本原理和计算。
    五、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 估计问题与解决预案
引入 将一张图像的局部放大,并给学生展示原图,让学生猜测放的局部是原图的哪里。 观察,讨论,回答 问题:放大部分过于模糊,学生难以辨认解决方案:适当缩小图片减小难度
新课讲解 发送给学生一张函数图像和引入时的图片让学生将两者都进行放大处理,提问两者的差别,同时引入矢量图和位图的概念。 对图像进行处理,观察两者的区别并讨论和概括特点。
资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/790f7ffa6527 在一维运动场景中,小车从初始位置 x=-100 出发,目标是到达 x=0 的位置,位置坐标 x 作为受控对象,通过增量式 PID 控制算法调节小车的运动状态。 系统采用的位置迭代公式为 x (k)=x (k-1)+v (k-1) dt,其中 dt 为仿真过程中的恒定时间间隔,因此速度 v 成为主要的调节量。通过调节速度参数,实现对小车位置的精确控制,最终生成位置 - 时间曲线的仿真结果。 在参数调节实验中,比例调节系数 Kp 的影响十分显著。从仿真曲线可以清晰观察到,当增大 Kp 值时,系统的响应速度明显加快,小车能够更快地收敛到目标位置,缩短了稳定时间。这表明比例调节在加快系统响应方面发挥着关键作用,适当增大比例系数可有效提升系统的动态性能。 积分调节系数 Ki 的调节则呈现出不同的特性。实验数据显示,当增大 Ki 值时,系统运动过程中的波动幅度明显增大,位置曲线出现更剧烈的震荡。但与此同时,小车位置的变化速率也有所提高,在动态调整过程中能够更快地接近目标值。这说明积分调节虽然会增加系统的波动性,但对加快位置变化过程具有积极作用。 通过一系列参数调试实验,清晰展现了比例系数和积分系数在增量式 PID 控制系统中的不同影响规律,为优化控制效果提供了直观的参考依据。合理匹配 Kp 和 Ki 参数,能够在保证系统稳定性的同时,兼顾响应速度和调节精度,实现小车位置的高效控制。
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