項目驅動教學法在“計算機圖形圖像處理”教學中的運用

時會省 朱文軍 康敏

摘 要： 在“計算機圖形圖像處理”教學中，采用項目驅動教學法，將兩者很好地融合，能收到較好的效果。文章從影像、圖幅糾正，圖形、圖像色彩調整和拼接，專題地圖符號設計及數字柵格地圖DRG的制作，圖像縮放幾方面，探討項目驅動教學法在“計算機圖形圖像處理”教學中的運用。

關鍵詞：項目驅動教學法;圖形圖像處理;圖像糾正;圖幅拼接;競爭能力

中圖分類號：G642;G434 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2020）09-0020-02

計算機圖形圖像處理課程主要是結合軟件Photoshop CS6開展實訓的。在該課程教學過程中，采用項目驅動教學法，將兩者很好地融合，能收到很好的教學效果。下面，本文對項目驅動教學法在“計算機圖形圖像處理”教學中的運用進行探討，以提高學生的學習積極性，使他們掌握基本的理論知識和操作技能。

一、影像、圖幅糾正

數字正射影像（DOM）作為一種重要的數字測繪產品，已經廣泛地被社會各行業所認可，應用范圍也越來越廣泛。原始遙感影像一般不能直接應用于各種工程項目，通常要做大量的處理，才能提供給用戶使用。

在地理信息系統獲取的空間數據中，操作者在收集大量的遙感影像或原始地圖等資料時，這些資料有可能發生傾斜變形，需要先對其進行預處理。教師可以數字地圖的糾正為例詳細介紹具體的作業過程。例如，在實際生產中，常常需要對已有地圖資料掃描后進行數字化，獲得數字圖像數據。這時，操作者應先對地圖資料進行掃描，但在掃描過程中，因圖紙變形、人為誤差和儀器誤差等影響，會造成所得數字柵格圖像與原圖圖像有一定的誤差，如傾斜、局部扭曲變形等。為確保精度矢量化數據的精度，一般需要操作者在數字化前對其原始數字圖像進行糾正。在其他配準軟件不齊備的情況下，操作者可用Photoshop圖形圖像處理軟件進行。如Photoshop中的度量工具可用來度量距離、位置和角度，旋轉工具可用來對圖像旋轉任意角度。具體操作步驟如下：（1）操作者進入Photoshop軟件，打開掃描底圖，在圖中尋找一個較明顯的參照物，一般選擇圖廓線作為參照物，以此參照物為基準線。（2）操作者用度量工具量取此參照物的傾斜角度，角度的度量有正負的區別，這與度量的方向有關，一般不需要考慮，軟件會自動調整，計算出一個準確的旋轉角度。需要特別說明的是，為了保證角度度量的精度，此步操作要在圖像放大的狀態下進行。（3）操作者選用旋轉任意角度工具，對圖像按步驟（2）計算出的旋轉角度進行旋轉。（4）操作者再次用度量工具檢查旋轉后是否滿足精度要求，若已達到，工作即完成。若達不到精度要求，可按上述步驟再進行一遍，直至達到精度要求為止。數字柵格影像的糾正參照上述步驟進行即可，參照線一般選擇影像的南或北邊緣線即可。

二、圖形、圖像色彩調整和拼接

由于地域特點、天氣和季節條件、傳感器等因素的存在，操作者獲得的影像資料存在一定的偏色。而圖形、圖像色彩的調整和圖幅拼接是圖像處理的基本技能，在下述幾種情況下，需要操作者進行圖形、圖像色彩調整和拼接處理。（1）單張遙感影像或航空攝影獲得的影像無法覆蓋整個地區，需要操作者將數張有重疊部分的圖像（可能是不同時間、不同視角或者不同傳感器獲得的）拼成一幅大型的無縫高分辨率圖像。（2）由于資料圖形或圖像尺寸太大，掃描儀無法完整地進行掃描，操作者必須將其分成幾部分，掃描存儲入計算機后再考慮把它們拼合成一幅圖像。（3）用大比例尺地圖資料編繪小比例尺地圖時，為了提高效率，操作者可以先把相關的圖幅拼接后，再進行編繪處理。

具體的操作過程如下：（1）操作者進入Photoshop軟件，按一定順序打開第一幅圖像，根據它在原圖中的位置按一定的方向改變畫布尺寸，畫布具體尺寸數據以能完全放下原圖像為準。（2）操作者打開第二幅圖像，若圖像有缺陷，可先對其進行處理，如去除污點、校正、圖像增強等，再用移動工具把它拖動到第一幅圖中合適的位置。接著，操作者調整該層的透明度，以能看出第一層圖像上的要素為準。然后，操作者移動圖像與第一幅圖接邊，拼接好后，再將圖像調至不透明。（3）操作者依次打開其他圖像，重復第（2）步操作，直至整幅圖拼合完成。（4）操作者利用色彩平衡工具分層調整圖像的色彩，要達到整幅圖像協調一致。（5）操作者利用“圖層合并”工具把所有的圖層合并為一層。（6）操作者利用“裁剪”工具裁掉圖幅多余的部分，并保存圖像文件，即可得到一幅完整的工作底圖。

在操作過程中需要特別注意的是，拼接時一般要將圖像放大，同時應多選幾個參照點進行配準，以保證拼接精度的要求。另外，圖像的顏色不能是索引模式，如果是，操作者應先轉換成其他色彩模式，方可進行操作。為了保證圖像能準確接邊，各掃描圖像都必須有足夠的重疊帶。

三、專題地圖符號設計及數字柵格地圖DRG的制作

專題地圖又稱特種地圖，著重表示一種或數種自然要素或社會經濟現象的地圖。其內容、形式多種多樣，所以專題地圖的符號設計對表示專題內容起著重要的作用。相對于普通地圖符號，專題地圖符號的設計靈活性強，符號要求形象生動。一般情況下，要想設計出內容復雜、半透明效果的符號，或者設計出形象、生動、美觀、逼真的符號，用矢量形式是很難表達的。而用Photoshop制作，則較為方便。在教學過程中，教師可以有針對性地安排學生進行符號設計練習。數字柵格地圖（DRG）是地理信息系統4D產品之一，其生產周期短，除使用專業DRG生產軟件外，制作過程也完全可以用Photoshop圖像處理軟件完成。基本過程是：首先把地圖資料進行掃描，輸入計算機后，進行誤差糾正處理，然后用Photoshop提供的工具進行剔除噪點、細化、修補等處理，最后，把圖像轉換為相關規定的色彩模式或分為黑、藍、綠、棕四種顏色，即得到DRG地圖產品。

四、圖像縮放

在地圖的生產過程中，下列幾種情況需要操作者對原始底圖進行縮放后，后期處理才更為方便。（1）有的資料圖幅很大，但圖內要素少而且簡單，為縮小工作量，操作者可以將掃描圖形進行縮小，對其處理后再進行矢量化，編輯處理完成后再按要求放大矢量圖。（2）用大比例尺地圖縮編小比例尺地圖時，一般也需要操作者進行縮小處理。（3）當原圖內容比較復雜、要素多時，為保證精度，操作者可放大工作底圖，處理完了以后再縮小。（4）當地圖資料少，而編輯結果圖大并且內容增多時，為方便處理，操作者一般也將底圖進行適當放大。

在Photoshop中，圖像放大或縮小可通過使用“圖像”“圖像大小”按比例修改圖像尺寸。而且，Photoshop還可用于地圖出版前分色PS或EPS數據的檢查。

五、結束語

總之，Photoshop具有強大的圖像處理功能，在測繪行業中的應用十分廣泛，與專業知識的完美結合可以大大提高GIS數據處理的工作效率，有利于培養適應社會需要、行業發展需要的創新型人才。因此，在“計算機圖形圖像處理”教學中，教師要以“學以致用、適應當今地理信息建設需要”為宗旨，讓學生掌握基本的理論知識和操作技能，進而不斷提高學生專業技能方面的競爭能力。

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