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信息与信息处理教案

信息与信息处理教案
信息与信息处理教案

【教案】

第一章信息技术基础

第一节信息与信息处理

姓名:洪旭

单位:临颍县固厢乡第二初级中学

第一节信息与信息处理

一、学习者分析

初一年级学生,经过小学信息技术的学习,已具备使用计算机进行简单的信息处理的技能,但是对信息这个概念理解模糊,对信息的处理过程了解得还不是特别清楚。

二、教材内容分析

1、本节的主要内容及在本章中的地位

本节的主要内容为信息和数据,信息处理的过程以及计算机在信息处理中的地位和作用。本节教学内容较少,作为初中信息技术课程的第一课,对激发学生的学习兴趣非常重要。

2、教学重点、难点:

重点:

信息和数据的含义

信息处理的一般过程

难点:

信息和数据的概念

3、课时安排:

1课时

三、教学目标

1、知识与技能

(1)了解信息与数据的含义

(2)了解信息处理的一般过程

(3)了解计算机在信息处理过程中的地位和作用

2、过程与方法

能分清信息与信息载体的区别及各种信息处理过程中的基本环节。

3、情感态度价值观

感受计算机在信息处理中的地位和作用,以及学习信息技术的重要性。

四、教学理念与教学方法

本课教学内容全是理论性的知识,作为初中信息技术课程的第一课,在本节的教学中,应多引用实例,结合图片、视频的观看,让学生直观地理解课本知识,同时激发学生对信息技术课程的学习兴趣。

五、教学过程设计

1、教学内容的组织与呈现方式

本课以游戏引入新课,利用实例说明信息处理的五个基本环节;再通过视频的观看,使学生对计算机在信息处理中的地位、作用及学习信息技术的重要性有了更感性的认识。

2、教学过程

教学环节教师教学学生活动设计意图

新课引入引导学生观察"特警实用手势图"(学生看1分钟),1分钟后,教师关闭图形,用手势表达"我听到",让学生说出手势中所包含的信息;然后教师在黑板上写下如下文字:"

我看到你",让学生根据黑板上的文字作手势。观察"手势图"并根据教师的要求用语言或手势将所接受的信息表达出来。用游戏引入新课,激发学生的学习兴趣。

信息与数据引导学生说出刚才活动中师生之间使用了什么方式进行信息的交流(手势、文字、语言、声音、图形),由些引出信息的含义,"信息是特定的载体所承载的消息。它可以是手势、语言、文字、图像、声音等内容。"教师需强调信息是内容,而不是指传递方式。

引导学生阅读教材中的包含"信息"和"数据"含义的内容,要求学生找出数据与信息的相同点与不同点。阅读教材,回答问题通过游戏,学生更直观地理解了信息的含义。

学生在理解了信息含义的基础上,通过对比,很快就能理解数据的含义。

信息处理的一般过程以"天气预报怎样得来"为例,结合相关图片,对从收集气象信息到形成天气预报的过程进行讲解。归纳实例中气象信息处理的过程。通过实例,让学生自我归纳出信息处理的一般过程。

计算机在信息处理中的地位和作用播放一段关于信息技术的视频观看视频通过视频的观看,了解计算机在信息社会中的地位和作用

课堂小结教师总结本节结识点学生回顾

3、教学评价

填空题:信息的获取过程: ______、______、______、______、______。

4、教学资源

特警实用手势图、"天气预报怎样得来"的相关图片、视频

六、教学反思

本课作为中学信息技术课程的第一课,要设法激发学生对信息技术课程的学习兴趣。同时,教师需对学生已有信息技术水平进行调查,为后续教学内容的安排做好准备

《表格信息加工》 教学反思

《表格信息加工》教学反思 这一次的信息技术课是我在广雅给学生上的第一节课,最大的感触就是,开始以为2节课80分钟会很漫长,但是没想到就是时间过得这么快,可能是由于我在时间分配上的疏忽,让整个教学的后半段在比较匆忙的节奏下结束. 首先,我先对自己的课进行一点自我评价.在课前我心里都是非常忐忑的,可能在过去从来没有面对过50多个学生,2位老师,还有3名实习生的目光讲过课,但是出乎我的意料之外,第一节课开始,学生们进入教室之后,我的心却突然平静下来,毕竟我带的班也是我教的班,所以无论是我对他们,还是他们对我都很熟悉了,因此我也冷静得很迅速,开始先问问大家对EXCEL的认识。在我提问过后,回答的反应不是很好,但是我还是硬着头皮讲了下去,他们不热情那至少我得保持着热情的.还好在让他们做第一道输入题热身的时候,我下去巡视他们,都有很认真在做.不知道是我感觉太冷静,还是自己的语调本来就是不慢不紧的,我在台上已经发现自己说话太过平了,好象不管是问问题,还是给他们讲解的时候,都没有什么变化.这个问题,陶老师在课后提了出来,他觉得我的语调不能强调出重难点,我想,这也是我从微格以来的一个突出的问题.日后会尽量注意改进的。 在演示操作时候,也出现了一两次的奇怪错误,听到学生发出过诧异的声音,但是虽然心里感到很奇怪怎么这么简单都出错,最终我还是试图用其他方法达到了同样的目的.其实在EXCEL中同一个函数的计算就可以有很多种方法,快捷的和繁琐的都有,如果在课堂上操作仅仅用同一个方法,那么学生可能就只会照着我的方法去做,假如我每个方法都提到,课堂的时间又会很紧张,我想我的这个动作可能可以提醒到他们在出错的时候不用着急,还可以用用别的方法. 在课后的评课中,老师对我的第一节课表现都比较满意,他们认为我思路清晰同时安排也挺合理的。但是到了第二节课,我也明显感觉到自己表现得很不好,首先是在对“分类汇总”的作用进行介绍的时候,有点词穷的感觉,当我卡在某一句话的时候自己也觉得有点可笑,但是我也还是稳住情绪继续讲下去,过去在微格也曾经发生过这样的状况,只是在现实课堂中,我不可能因为自己发生的一个错误而终止下整节课,台下这么多双眼睛的监督也逼迫着我自己。 在我下去巡视学生做输入数据的时候,我已经发现有很多已经做好的学生很自觉地查看PPT完成下面的练习,但是还是有一部分学生不断示意我过去,所以我顾着在下面解答也就忽略了那些做好了的学生,老师提醒我让那些同学继续完成练习。这个问题出在我对控制课堂的时间还没有经验造成的,老师告诉我,有时候面对这样的状况,我们只能顾虑到60%的学生,如果要确保所有学生都懂,那恐怕得浪费很多时间。 在课后,我也询问了很多学生的意见,他们普遍认为我存在一下问题:1.声量不够大,虽然有麦克风,但是语调平均,也没有什么气势能够提起他们的精神。2.EXCEL的这部分内容简单,并且在PPT上都能找到答案,所以他们完成的速度也是快慢不一。3.课堂中没有出什么错,也没有特别吸引的地方。 综上所述,我认为我需要解决的问题就是自己的语调,并且要在课堂中设置一两个能够引发他们兴趣的亮点,最后还要控制好课堂时间,让备课时所准备的内容都能够保证全部演示完给学生看。

现代光电信息处理技术样本

1、 在空域中, 如何利用d 函数进行物光场分解。( 5分) 答: 根据δ函数的筛选性质, 任何输入函数都能够表示为 ()()()ηξηξδηξd d y x f y x f 1??∞ ∞-111--=,,, 上式表明, 函数()1y x f 1, 能够分解成为在1y x 1, 平面上不同位置处无穷多个δ函数的线性组合, 系数()ηξ,f 为坐标位于()ηξ, 处的δ函数在叠加时的权重。函数()1y x f 1,经过系统后的输出为 () ()()??????--=??∞∞-112ηξηξδηξd d y x f y x g 2,,,L 根据线性系统的叠加性质, 算符{} L 与对基元函数积分的顺序能够交换, 即可将算符{} L 先作用于各基元函数, 再把各基元函数得到的响应叠加起来 ()()(){}ηξηξδηξd d y x f y x g 2??∞ ∞-112--=,, ,L ( 1.4) (){ }ηξδ--11y x ,L 的意义是物平面上位于()ηξ, 处的单位脉冲函数经过系统后的输出, 可把它定义为系统的脉冲响应函数( 图1.3) ()(){}ηξδηξ--=112y x y x h 2,,; ,L ( 1.5) 2、 卷积与相关各表示什么意义? 在运算上有什么差异? ( 5分) 答: 函数()y x g ,和()y x h ,的卷积定义为 ()()()()ηd ξd ηy ξx h ηξg y x h y x g ??∞ ∞---=*,,,, 则 ()(){}()()y x y x f f H f f G y x h y x g ,,,,F ?=* 即空间域中两个函数的卷积的傅里叶变换等于它们对应傅里叶变换的乘积。另一方面有

表格信息加工教案

集体备课课时设计活页纸 学科信息技术年级高一级授课时间第15、16、17周 主备人: 授课人:总课题第三章信息的加工与表达(上)课时 3 课题表格信息的加工与表达课型理论课+操作课 教学目标知识与技能: 1、根据任务进行需求分析,找到解决问题的方法。 2、学会使用Excel建立表格的操作方法和技巧。 3、利用数据求和、排序、分类汇总分析表格中的数据。 4、形成简单报告。 过程与方法: 1、认识Excel并创建表格。 2、熟练应用Excel进行数据求和、排序、分类汇总。 3、理解用图表来表现信息的特点与意义并且能够根据需要选择合适的图表类型。 4、通过分析“班级评优活动?”的案例入手,设计一系列学习活动。 情感态度与价值观: 1、培养一定的数据分析意识及对数据的敏感性和观察力。 2、体验表格信息加工的基本过程,了解表格信息加工的思想和方法。 3、培养学生自主尝试探究精神和小组合作精神,感悟信息技术蕴含的文化内涵。 教学重点1、获取原始数据并作需求分析。 2、利用数据求和、排序、分类汇总分析表格中的数据。 教学难点根据任务需求,熟练使用Excel加工信息。 教学准备信息技术教材,ppt课件,多媒体网络教室,office办公软件。 教学过程 教学内容备课札记(个案) 一、问题导入: 同学们,大家好,上一节课我们学习了文本信息的加工与表达, 这节课我们要学习的是另外一种利用计算机处理信息的方法:表格信息的加工与表达(边板书)。 请同学们看大屏幕,请大家用口算或者笔算算出平均分和总分。 下面给大家1分钟的时间算一算。 老师:同学们计算得怎样呢?有没有把结果算出来呢? 那好,通过了这样的计算,我们发现逐个计算平均分和总分是一 件麻烦的事情。那么有没有更好的办法简单方便的计算出我们要的数 据呢?怎样直观的分析出这些数据里面的最大和最小值呢?今天我 们就来学习一个工具,能够方便的解决以上的问题。 一 按照老师的要求进行计算。进行思考。回答老师的问题。 学生回答:

Matlab在光学信息处理仿真实验中的应用

收稿日期:2004202213 基金项目:佛山科学技术学院校级科研课题经费资助 作者简介:谢嘉宁(1971-),女,广东潮州人,佛山科学技术学院物理系讲师,光学工程硕士,主要从事光学实验教学与 光信息处理的研究. Matlab 在光学信息处理仿真实验中的应用 谢嘉宁1,陈伟成1,赵建林2,陈国杰1,张潞英1 (1.佛山科学技术学院物理系,广东佛山528000;2.西北工业大学应用物理系,陕西西安710072) 摘 要:提出了一种利用计算机并通过Matlab 软件仿真光学信息处理实验的方法,其特点是可以随意改变物理参量,克服了光学实验上难以实现的操作.文中分别给出了光栅衍射、空间滤波、图像边缘增强、相关识别等实验的部分仿真结果. 关键词:Matlab ;计算机仿真;CAI 中图分类号:O4239 文献标识码:A 文章编号:100524642(2004)0620023203 1 引 言 光学信息处理是以光子传递信息,以光学或光电子器件进行操作运算,利用光的透射、干涉和衍射等光学现象来实现对输入信息的各种变换或处理.因此,它也是一门基于实验的科学.随着计算机的广泛使用,计算机仿真实验得到了大量研究,各类CA I 软件应运而生,给光学信息处理的研究和教学带来极大方便.但笔者在调研中发现,大部分的仿真程序由VB ,C 和Fortran 等高级语言编写[1~3].使用这些语言编程,需要编者具有良好的计算机编程能力并花费较多的时间.因此,本文探讨利用Matlab 软件实现对光学信息处理实验的计算机仿真方法. Matlab 作为科学计算软件,主要适用于矩阵 运算和信息处理领域的分析设计,它使用方便、输入简捷,运算高效、内容丰富,并且有大量的函数库可供使用[4].与Basic ,C 和Fortran 相比,用Matlab 编写程序,其问题的提出和解决只需以数 学方式表达和描述,不需要大量繁琐的编程过程,因此特别适合工程计算和教学软件的编写.本仿真实验系统实现了多种衍射屏的夫琅和费衍射、空间滤波、图像边缘增强、相关识别等实验的仿真.2 仿真系统的总体设计 本系统采用Matlab5.3编写,在Pentium 以上个人计算机上、Matlab 环境下运行.为了方便 用户使用,本系统的实验项目模块设置如图1所示.主界面的程序为O IP000.m ,界面如图2所 示.四大系统子模块是该窗体的子窗体模块,分别为O IP1.m ,O IP2.m ,O IP3.m 和O IP4.m ,通过单击主界面上相应的按钮即可启动相应的子窗体,在每一级子窗体界面上有相关的参量选择和操作 . 图1 系统模块功能图 图2 仿真实验系统主界面 第24卷 第6期 2004年6月 物 理 实 验 PH YSICS EXPERIM EN TA TION Vol.24 No.6  J un.,2004

光学信息处理讲义

光学信息处理 1. 引 言 自六十年代激光出现以来,光学的重要发展之一是形成了一个新的光学分支——傅里叶光学。傅里叶光学是指把数学中的傅里叶分析方法用于波动光学,把通讯理论中关于时间、时域、时间调制、频率、频谱等概念相应地改为空间、空域、空间调制、空间频率、空间频谱,并用傅里叶变换的观点来描述和处理波动光学中学波的传播、干涉、衍射等。傅里叶变换已经成为光信息处理的极为重要的工具。 光学信息处理就是对光学图像或光波的振幅分布作进一步的处理。自从阿贝成像理论提出以后,近代光学信息处理通常是在频域中进行。由于光的衍射,图像的夫琅和费衍射分布,即图像的空间频谱分布与图像的空间分布规律不同,这使得在频谱面上对其进行处理可获得一些特殊的图像处理效果。近代光学信息处理具有容量大,速度快,设备简单,可以处理二维图像信息等许多优点,是一门既古老又年青的迅速发展的学科。光学信息存储、遥感、医疗、产品质量检验等方面有着重要的应用。 2. 实验目的 1) 通过实验,加强对傅里叶光学中有关空间频率、空间频谱和空间滤波等概念的理解。 2) 掌握光学滤波技术,观察各种光学滤波器产生的滤波效果,加深对光学信息处理基本思想的认识。 3) 加深对卷积定理的理解 4) 了解用光栅滤波实现图像相加减及光学微分的原理和方法。 5) 了解黑白图像等密度的假彩色编码。 3. 实验原理 1) 二维傅里叶变换和空间频谱 在信息光学中常用傅里叶变换来表达和处理光的成像过程。设在物屏X -Y 平面上光场的复振幅分布为g (x ,y ) ,根据傅里叶变换特性,可以将这样一个空间分布展开成一系列二维基元函数的线性叠加,即 )](2exp[y f x f i y x +π∫∫+∞ ∞ ?+= y x y x y x df df y f x f i f f G y x g )](2exp[),(),(π (1) 式中f x 、f y 为x 、y 方向的空间频率,即单位长度内振幅起伏的次数,G (f x ,f y )表示原函数g (x ,y )中相应于空间频率为f x 、f y 的基元函数的权重,亦即各种空间频率的成分占多大的比例,也称为光场(optical field )g (x ,y )的空间频谱。G (f x 、f y )可由g (x ,y )的傅里叶变换求得 ∫∫+∞ ∞ ?+?= dxdy y f x f i y x g f f G y x y x )](2exp[),(),(π (2) g (x ,y )与G (f x ,f y )是一对傅里叶变换式,G (f x ,f y )称为g (x ,y )的傅里叶的变换,g (x ,y )是G (f x ,f y )的逆变换,它们分别描述了光场的空间分布及光场的频率分布,这两种描述是等

基于MATLAB光学信息处理结果的模拟

主要符号表 λ 入射光的波长 0 r 狭缝到接收屏的距离 a 缝宽(矩形孔的长度) b 矩形孔的宽度 d 缝间距 r 圆孔半径 θ 衍射角 f 透镜的焦距 x 屏上横向坐标 y 屏上纵向坐标 0I 0P 点的光强 I P 点的光强

1 绪论 1.1MATLAB语言用于计算机模拟的优势 有过计算机语言编程经验的人可能都会有这样的体会,当我们进行程序设计时,特别是当程序涉及到矩阵运算或绘图时,程序的编程过程是比较繁琐的,尤其是当我们需要编出一个通用程度较高的程序时就更为麻烦。它不仅要求我们深刻了解所要求解的问题以找到一个可靠性较好的算法,还必须研究各种可能的边界条件,特别是要考虑各种范围的数据大小等。另外,还要熟练掌握所使用的计算机语言。即便如此,所编写出的程序仍有可能会由于这样或那样的原因出错,或得不到满意的结果。因此,对于非计算机专业的科研和教学人员,更渴望有一种能让他们省时省力就能编写出解决专业问题的软件,从而避免资源浪费,提高工作效率。MATLAB就是顺应这一需求产生的,而且从它诞生之日起,就受到用户的欢迎,并且很快在各个领域得到推广。 MATLAB语言是Mathworks公司推出的一套高性能的数值计算可视化软件,它集数值分析、矩阵运算和图形显示于一体,被称为演算纸式的语言,是当今国际上最具活力的软件开发工具包。它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形生成及模拟、便捷的与其它程序和语言接口的功能。高质量的图形生成及模拟包括完成2D和3D数据图示、图像处理、动画生成、图形显示等功能的高层MATLAB命令,也包括用户对图形图像等对象进行特性控制的低层MATLAB 命令,以及开发GUI应用程序的各种工具。MATLAB提供了一个人机交互的系统环境,与利用C语言或FORTRAN语言作数值计算的程序设计相比,可以节省大量的 编程时间。通过MATLAB高质量的图形生成及模拟功能对抽象物理现象的细致模拟,使这些过程变得非常直观明了,从而把一些抽象的理论简明化,而且这种方法的实现要比其它的一些仿真软件简单、易行。因为MATLAB既是一种直观、高效的计算机语言,同时又是一个科学计算平台,它为数据分析和数据可视化、算法和应用程序开发提供了最核心的数学和高级图形工具。根据它提供的500多个数学和工程函数,可以在它的集成环境中交互或编程以完成各自的计算及图形生成与模拟。MATLAB中的Simulink是用来对真实世界的系统建模、模拟和分析的部件,提供了基于MATLAB核心的数值、图形、编程功能的一个块状图界面,对模型进行分析和模拟。通过利用MATLAB的编译器、C/C++数学库和图形库,可以自动地将包含数值计算和图形的MATLAB语言的源程序转换为C/C++的源代码。这些代码根据需要既可以当作子模块嵌入大的应用程序中,也可以作为一个独立的程序脱离环境单独运行。这样把一些复杂的物理现象通过MATLAB模拟出来并生成可执行的程序,可以拿来直接MATLAB使用,这是非常方便的。 MATLAB软件包括基本部分和专业扩展部分。基本部分包括:矩阵的运算和各种变换,代数和超越方程的求解。数据处理和傅立叶边变换,数值积分等等。专业扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或实现某一类的新算法。易扩展性是MATLAB 最重要的特点,每一个MATLAB用户都可以成为对其有贡献的人。在MATLAB的发展过程中,许多科学家、数学家、工程人员就用它来开发一些新的、有价值的应用程序,所有的程序完全不需要使用低层代码来编写。通过这些工作,已经发展

光学图像信息处理

课题光学图像信息处理 1.了解光学图像信息处理的基本理论和技术 教学目的 2.掌握光的衍射、光学傅里叶变换、频谱分析及频谱滤波的原 理和技术。 重难点 1.光具组各元件的共轴调节; 2.傅里叶变换原理的理解。 教学方法讲授、讨论、实验演示相结合。 学时 3个学时 一、前言 光学信息处理技术是近20年多来发展起来的新的研究领域,在现代光学中占有重要的位置。光学信息处理可完成对二维图像的识别、增强、恢复、传输、变换、频谱分析等。从物理光学的角度,光学信息处理是基于傅里叶变换和光学频谱分析的综合技术,通过在空域对图像的调制或在频域对傅里叶频谱的调制,借助空间滤波的技术对光学信息进行处理。 二、实验仪器 黑白胶片、白光光源、聚光镜、小孔滤波器、准直镜、黑白编码片框架、傅氏变换透镜、频谱滤波器、场镜、CCD彩色摄像机、彩色监视器、白屏等。 三、实验原理 光学信息处理的理论基础是阿贝(Abbe)二次衍射成像理论和著名的阿贝-波特(Abbe-Porter)实验。阿贝成像理论认为,物体通过透镜成像过程是物体发出的光波经物镜,在其后焦面上产生夫琅和费衍射的光场分布,即得到第一次衍射的像(物的傅里叶频谱);然后该衍射像作为新的波源,由它发出次波在像面上干涉而构成物体的像,称为第二次衍射成像,如图1所示。

进一步解释,物函数可以看作由许多不同空间频率的单频(基元)信息组成,夫琅和费衍射将不同空间频率信息按不同方向的衍射平面波输出,通过透镜后的不同方向的衍射平面波分别汇聚到焦平面上不同的位置,即形成物函数的傅里叶变换的频谱,频谱面上的光场分布与物函数(物的结构)密切相关。不难证明,夫琅和费衍射过程就是傅里叶变换过程,而光学成像透镜即能完成傅立叶变换运算,称傅里叶变换透镜。 阿贝成像理论由阿贝-波特实验得到证明:物面采用正交光栅(网格状物),用平行单色光照明,在频谱面放置不同滤波器改变物的频谱结构,则在像面上可得到物的不同的像。实验结果表明,像直接依赖频谱,只要改变频谱的组份,便能改变像。这一实验过程即为光学信息处理的过程,如图2所示。 如果对物或频谱不进行任何调制(改变),物和像是一致的,若对物函数或频谱函数进行调制处理,由图2所示的在频谱面采用不同的频谱滤波器,即改变了频谱则会使输出的像发生改变而得到不同的输出像,实现光学信息处理的目的。

光电信息处理技术复习考试题

长春理工大学光电信息处理技术考试复习题 1、人眼感受到的电磁波谱分布是0.01-1000μm或从3×102Hz- 3×107 Hz。 2、说出紫外光区、红外光区、可见光区的波长范围。 3、辐射的传播服从几何光学定律: 4、说明下列典型光学元器件的作用及特点。 ①透镜元器件(成像) ②反射元器件(改变光的方向) ③其他元器件 5、简述光调制的方法。各举一个具体的例子。 6、简述LED的特性及典型驱动电路。 7、简述半导体激光器的激光器稳定工作条件。 8、简述半导体激光器的特性。 9、简述LD的典型应用。 10、液晶显示器的驱动 11、简述液晶显示器的特点及应用。 12、简述CRT的优缺点。 13、简述光电信息转换的四种基本原理。 简述常用光电信息转换器件的名称、原理、主要特性和实用输出电路。15、光敏电阻有以下优点: 16、画出光敏电阻的恒流偏置电路与恒压偏置电路。

17、光电池的开路电压与照度L是什么关系?短路电流与照度L成什么关系?当光电池作为测量元件时,应以什么的形式来使用? 18、发光二极管工作时加正向还是反向电压?它输出的光强由什么控制?发光二极管和光敏二极管电路中的电阻及各起什么作用? 19、PIN管和APD管的频率特性为什么比普通的光敏二极管好? 20、热电探测器与光电探测器比较,在原理上有何区别? 21、试设计一个实用的光电检测或光电控制装置,要求: (1)大胆想象,有创新意识,又有实用价值。 (2)叙述原理,画出原理框图。 (3)画出电子线路图,不能画出部分用框图代替。 (4)叙述提高测量精度或防干扰措施。 22、叙述CCD的工作的基本原理及典型CCD输出信号的处理方式。 23、画出用线阵CCD测量工件直径的结构示意图,叙述CCD测量的原理,画出CCD测量的原理框图。如何提高测量精度?大直径测量怎样实现? 24、画出用线阵CCD测量运动热钢板长度的结构示意图,叙述CCD测长的原理,画出CCD测长的原理框图。画出测量时CCD输出信号的波形,并设计出供计数器计数的放大比较整形电路。

《表格信息的加工与表达》说课稿教案

第三章第二节《表格信息的加工与表达》说课稿 各位领导同仁,下午好! 今天我将要为大家讲的课题是:《表格信息的加工与表达》,主要分为四个方面来说课,分别是说教材,说教法,说学法,说程序. 一, 说教材 《表格信息的加工与表达》是高中信息技术教材"第三章信息的加工与表达"中的第二节内容.它与前面一节《文本信息的加工与表达》相互辉映,并贯穿了EXCEL以后整个的教学,是学生能够顺利,快捷操作EXCEL的基础,也是形成学生合理知识链的一个必要环节.(这一节教学安排两课时,针对我校的实际情况,第一个课时要求学生初步了解工作表的编辑方法,掌握一种编辑方法,教学地点在放在机房;第二个课时要求在教师的指导下学生深入掌握工作表图表的编辑方法,教学地点放在机房.)今天围绕第一课时进行说课.根据这样的教学安排,我确定这一课时的教学目标如下: 知识目标:要求学生初步了解EXCEL工作表的六类基本编辑方法,熟练掌握每类工作表编辑的一种方法. 能力目标:培养学生合作的精神,解决实际问题的能力,并能在学习中举一反三,融会贯通. 情感目标:通过高一年级创建文明班集体评比变迁发展,激发学生的集体容誉感. 教学重点:复制和移动,单元格内容的修改; 教学难点:区分复制和移动,清除和删除单元格的操作差别,常用函数Average等应用. 二, 说教法 设置一个总任务---让学生掌握利用图表加工软件加工表格信息的过程和方法,然后把它分解成一个个子任务,每个子任务与工作表编辑的各种操作有机结合(任务驱动法),使教学内容合理流动,水到渠成. 三, 说学法 学生在教师的指导下带着一个个子任务通过课堂讨论,分层合作,实际操作等方式,逐步完成子任务,使学生在完成任务的过程中不知不觉实现知识的传递,迁移和融合. 四, 说教学过程 1.创设情境,巧妙导入:见P49, 大家来看一下下面的这个表格(显示),想一下,我们用什么工具可以把这个表格制作出来呢2,建立表格 任务1:建立各班三周以来"评优活动"得分统计表,如下图1所示. 图1 图2 注意点: 标题如何跨列居中对齐(选中→格式菜单→对齐选项卡→合并单元格) 表格边框如何添加,分为内外一致,内外不一致,式样,色彩等(选中→格式菜单→边框选项卡) 有规律性数据的输入 填充柄的使用技巧 数据在单元格中的对齐,小数点的保留位数等等 任务2: 利用工具栏中的"和按钮"完成总分统计. 利用函数"Average"完成"纪律"平均分的统计. 利用鼠标拖动填充句柄方式完成"卫生""礼仪"两个项目的平均分统计. 计算结果如下图2所示: 任务3:拓展练习:完成书本P52图3-15"评优活动各周总成绩"表的建立及数据分析.

(完整版)word中的表格教案

4.3 作品登记表(WORD中表格制作) 一、教学目标 知识与能力:使学生会利用文字工具软件WORD对表格信息进行加工与表达。 过程与方法:通过演示的方法,让学生先理解操作任务所用的命令,然后再自主实践和探究完成操作任务,合作探究操作中所碰到的问题 情感态度价值观:培养学生自主探究能力,树立学生积极向上的求学精神 二、学情分析 对于本节内容,学生已经有一定程度接触。对所涉及的命令,学生会有不同程度的掌握,有的学生的操作已经熟悉,而有的学生可能没有学过,因此老师要根据学生的实际情况调整教学内容和教学方法,使用适当的教学方法进行教学 三、教学策略选择与设计 Word 对现在的学生来说,是一个比较简单的操作模块,因此我选用了自主实践与合作探究相结合的方法,充分利用电子教室让学生之间相互学习,扬长避短,而且这样也可以照顾到各个水平的学生,保证不放弃每一个学生,以达到教学的目的 四、教学重点及难点 教学重点:利用WORD软件灵活处理表格信息 教学难点: 1、培养学生自主实践与探究能力 2、调动学生间相互协作的积极性 五、教学过程 课堂引入: 1、同学们都看一下p54表4-3-1这个表格,我们在学习生活中是不是经常碰到 呢?那你们知不知道用什么工具软件来处理?那我们一块看一看WORD软件是否具有这种功能?思考并回答(师生互动) 2、任务:实践1 请同学们参考p54操作提示,老师演示一步,你们跟着老师操作一步。 a.设置页面 b.建立一个5行4列的规则表格 c.合并单元格 d.调整行高、列宽 e.输入文本并设置文字格式 f.保存文件 3、自主实践: 学生自主完成p55实践2,可以互相交流讨论,老师巡回指导。 4、优秀作品展示: 在班上抽两三名学生的优秀作品进行展示,供其他学生借鉴比较。

昆工信息光学(光信息处理技术)试卷及答案

判断题 1、光波是电磁波,光波的传播满足麦克斯韦方程,其传播过程是衍射过程。( 对 ) 2、Whittaker-Shannon 二维抽样定理是唯一的抽样定理。 ( 错 ) 3、由于菲涅耳衍射的DFFT 算法中物平面及衍射观测平面保持相同的取样宽度,当衍射距离较大时,DFFT 算法将不能完整地给出衍射场。( 对 ) 4、使用菲涅耳衍射的SFFT 计算方法可以计算距离d 趋近于0的衍射图样。 ( 错 ) 5、光波在自由空间中由衍射屏到观测屏的传播过程,在频域中等效于通过一个半径为λ1的 理想低通滤波器。 ( 对 ) 填空题 1.若对函数()()ax c a x h sin =进行抽样,其允许的最大抽样间隔为 ||1 a 。 2.一列波长为λ,振幅为A 的平面波,波矢量与x 轴夹角为α,与y 轴夹角为β,与z 轴夹角为γ ,则该列波在d z =平面上的复振幅表达式为 )]cos cos cos (exp[),,(γβαd y x jk A d y x U ++=。 3.透镜对光波的相位变换作用是由透镜本身的性质决定的。在不考虑透镜的有限孔径效应时, 焦距为f 的薄凸透镜的相位变换因子为 )](2exp[22 y x f jk +- 。 4. 在 直 角 坐 标 系 xyz 中平 面 光 波 的 波 动 方 程 为 (,,)(,,)exp[(cos cos cos )])U x y z u x y z jk x y z αβγ=++ 傍轴球面光波发散的波动方程为 ) 2exp(|)|exp(||),,(2 20z y x jk z jk z U z y x U += 。 简答题 1. 写出菲涅尔近似条件下,像光场(衍射光场)() U x y d ,,与物光场(初始光场) ()U x y 000,,0间的关系式,并简述如何在频域中求解菲涅尔衍射积分? 22 000000exp()(,,)(,,0)exp[()()]2jkd jk U x y d U x y x x y y dx dy j d d λ∞∞ -∞-∞=-+-?? 变化卷积形式22exp()(,,)(,,0)*exp[()]2jkd jk U x y d U x y x y j d d λ=+ 由于空域的卷积为频域的积,则:

最新光学信息处理实验

光学信息处理实验

光学信息处理实验

阿贝成像与空间滤波实验 (2) 调制 (5) 光栅自成像实验 (8) 马赫—泽德干涉仪 (10) 阿贝成像与空间滤波实验 光学信息处理是在上世纪中叶发展起来的一门新兴学科, 1948年首次提出全息术,1955年建立光学传递函数的概念,1960年诞生了强相干光——激光,这是近代光学发展历史上的三件大事。而光学信息处理的起源,可以追溯到阿贝的二次成像理论的提出和空间滤波技术的兴起。空间滤波的目的是通过有意识地改变像的频谱,使像产生所希望地变换。光学信息处理则是一个更为广阔地领域,它主要是用光学方法实现对输入信息的各种变换或处理。阿贝于1893年,波特于1906年为验证这一理论所作的实验,说明了成像质量与系统传递的空间频谱之间的关系。 实验目的 频谱滤波实验是信息光学中最典型的实验,通过对频谱的观察和动手完成阿贝——波特实验(方向滤波),高通滤波、低通滤波实验,可加深对傅立叶信息光学中的空间频率、空间频谱、空间滤波和阿贝成像原理的理解和认识。首先,叙述一下实验原理。 实验原理 阿贝认为在相干的平行光照明下,透镜的成像可以分为两步,第一步是平行光透过物体后产生的衍射光,经透镜后在其后焦面上形成衍射图样。第二步是这

些衍射图上的每一点可以看作是相干的次波源,这些次波源发出的光在像平面上相干叠加,形成物体的几何像。 成像的这两步,从频谱分析的观点来看,本质上就是两次傅立叶变换,如果物光的复振幅分布是g(x 0,y 0),可以证明在物镜后焦面),(ηξ上的复振幅分布是g(x 0,y 0)的傅立叶变换G ),(y x f f (只要令f f f f y x ληλξ==,;λ为波长,?为透镜的焦距)。所以第一步就是将物光场分布变换为空间频率分布,衍射图所在的后焦面称频谱面(简称谱面或者傅氏面)。第二步是将谱面上的空间频率分布作逆傅氏变换还原成为物的像(空间分布)。按照频谱分析理论,谱面上的每一点均有以下四点明确的物理意义。 第一点:谱面上任一光点对应着物面上的一个空间频率分布。 第二点:光点离谱面中心的距离标志着物面上该频率成分的高低,离中心远的点代表物面上的高频成分,反映物的细节部分。靠近中心的点,代表物面的低频成分,反映物的粗轮廓,中心亮点是0级衍射即零频,她不包含任何物的信息,所以反映在像面上呈现均匀的光斑而不能成像。 第三点:光点的方向是指出物平面上该频率成分的方向,例如横向的谱点表示物面有纵向栅缝。 第四点:光点的强弱则显示物面上该频率成分的幅度大小。 如果在谱面上人为的插上一些滤波器(吸收板可移相板)以改变谱面上的光场分布,就可以根据需要改变像面上的光场分布,这就叫空间滤波。最简单的滤波器就是一些特种形状的光阑。把这种光阑放在谱面上,使一部分频率分量能通过而挡住其它的频率分量,从而使像平面上的图像中某部分频率得到相对加强或者减弱,以达到改善图像质量的目的。常用的滤波方法有如下这些。

高中信息技术 表格信息的加工与表达教案 粤教版必修1

表格信息的加工与表达 各位评委,大家好!我说课的题目是“让数据生动起来”——《Excel数据的图表呈现》,主要从说教材、说教法、说学法、说教学过程四个方面进行。 一、说教材 1、本节课地位和作用 本节课是广东教育出版社的《信息技术基础》必修模块中《表格信息的加工与表达》的内容,属于信息素养中信息加工的范畴。本节内容是表格加工中的重点,另外也为以后学习信息集成和信息交流奠定基础,有承上启下的作用。这节课是在掌握了Excel中数据的输入与统计之后,基于实际应用的需要,用图表来形象表示数据为主要内容的一课。 2、教学目标 知识与技能:掌握图表的制作方法和三种常见图表的使用特点,能够用合适的图表来表示并分析数据形成报告,培养学生处理信息的能力。 情感态度与价值观:通过制作图表的学习活动,激发学生创造的欲望和创新精神;培养学生正确分析、评价数据的价值观;在学习过程中学生利用计算机技术解决实际问题,体验到成功的喜悦和“学有所用”的快乐;同时增强学生爱国主义情感。 3、重点、难点 重点:1)、图表的制作方法及步骤,三种常用图表的使用特点。 2)、图表的分析及应用。 难点:1)、数据源、图表类型、图表选项的选择与修改。 2)、运用有效的图表来表示数据,并对图表数据进行分析,形成报告。 本节的教学对象是高一年级学生,具有一定的基本操作技巧,但是学生通常会在数据源选择、图表修改上遇到问题,以及不会用合适的图表来表示数据,所以确定他们为难点。 二、说教法

学生是学习的主人,教师是学生学习的组织者、引导者与合作 者。 对于信息技术教学,我注意更新教学观念和学生的学习方式, 化学生被动学习为主动愉快学习。为了更好地突出本节课重点、难点,我采用的教学方法是: 先学后教,“生”教“生” 、任务驱动法 、提问引导法 三、说学法 我所教的高一年级大部分学生对信息技术学习有浓厚的兴趣, 肯学敢问,并掌握了windows 系统的基本操作以及上一节课的数据统计,也有个别学生遇到难题不肯寻求方法去解决。这节课内容不难,只要教师积极有效的引导,学生都可以完成。针对以上的情况,我从学生学习的角度出发,指导他们更好地学好本节课的内容。具体采用如下方法: 示范促进法 、角色扮演法、自主探究法、小组协作法 。 四、说过程 教学准备 硬件:网络教室、液晶投影仪 软件:windows 操作系统、Microsoft Excel2000 把这节课所用冬奥会部分数据表拷贝到学生机上 本节课以任务为主线,在解决每个任务时,要求学生自学尝试 操作,自学得好的学生充当小教师,演示给其他学生看,实现“生”教“生”,教师再根据学生自学效果适时地进行精讲、点评,不断解决重难点,最后用一个综合练习,培养学生将知识应用到实践中去的能力。 我采取的教学程序是:

现代光信息处理试题汇总

现代光信息处理思考题汇总 1. 透镜的相位变换因子t (x,y )的表达式。 t(x,y)=)](2ex p[22y x f jk +- 2. 单位振幅的平面波垂直入射,透镜前表面的复振幅1),(1=y x U ,则透镜后表面上的复振幅 =),('1y x U )](2ex p[22y x f jk +- 3. 不管衍射物体位于何种位置,只要观察面是照明光源的 ,则物面(输入面)和观察面(输出面)之间的关系都是傅里叶变换关系,即观察面上的衍射场都是 型 参考答案:共轭面;夫琅禾费 4. 如图所示的等腰直角三角形孔径放在透镜的前焦面上,以单位振幅的单色平面波垂直照明,试求透镜后焦面上的夫琅禾费衍射图样的复振幅分布。 参考答案:注意到等腰直角三角形三个边的方程分别为00x y =,00x y -=,a x =0. 000000')](2exp[),() ,(dy dx y x j y x t c y x U ηξπ+-=?? ??-+-= a x x dy y x j dx c 0 000' )](2exp[ηξπ +++-=a c a j a jc )(sin ])({ex p[2'ηξηξππη })(sin )](exp[a c j ηξηξ π--- 其中,f x λξ= ,f y λη= . 5. 散射物体的菲涅尔全息图的一个有趣性质是,全息图上局部区域的划痕和脏迹并不影响像的再现,甚

至取出全息图的一个碎片,仍能完整地再现原始物体的像,这一性质称为全息图的冗余性。 应用全息照相的基本原理,对这一性质加以说明。 碎片的尺寸对再现像的质量有哪些影响? 参考答案: (1) 对于散射物体的菲涅尔全息图,物体与底片之间的关系是点面对应关系,即每一物点所发 出的光波都直接照射到记录介质的整个平面上;反过来,菲涅尔全息图上的每一点都包含了物 体各点的全部信息,称为全息图的“冗余性”。这意味着只要一小块全息图就可完整再现原始物 的像。因此,局部区域的划痕和脏迹并不影响物的完整再现,甚至取出一小块仍能完整再现原 始物体的像。 (2) 虽然,冗余的各小块并不带来新的信息,但各小块再现像的叠加提高了像的信噪比,增加 了像的亮度。其次,一个物点再现为一个像点是在假定全息记录介质也即全息图为无限大的情 况下得出的。对于有限大小的全息图,点物的再现像是一个衍射斑,全息图越小衍射斑越大, 分辨率越低。碎块的再现像分辨率较低。最后,通过全息图来观察再现像,犹如通过橱窗看里 面的陈列品一样,如将橱窗的一部分遮挡,有些物品就可能看不到。因此,小块全息图再现时, 视场较小。 6.简述全息照相与普通照相的区别。 参考答案:(1)普通照相是以光的直线传播、光的反射和折射等几何光学的规律为基础的,而全息照相是以光的干涉和衍射等物理光学的规律为基础的;(2)普通照相成的像是二维平面的,而全息照相成像具有三维立体性;(3)普通照相具有不可分割性,而全息照相可分割,即“冗余性”(上题有具体阐述);(4)普通照相的底片上只能拍一个场景,而全息照相底片上可分层记录多幅全息照,再现时互不干扰,所以全息底片的存储量很大;(5)普通照相对光源没有要求,而全息照相需要用相干性很高的激光。 7.简述全息照相的两步过程。 参考答案:第一步,全息记录,物光波与参考光波的干涉,使物波的振幅和相位信息被调制成干涉条纹分布,再把干涉条纹图的强度分布转化为全息图的振幅透过率分布。 第二步,全息再现,用与参考光波一模一样的照明光波照射全息图,应用衍射原理,使全息图上的强度调制信息(振幅透过率信息)还原(解调)为原物光波的振幅和相位信息,再现原物光波。 8.全息记录以及再现分别是利用光学中的什么原理?记录时参考光波的作用? 答案:记录是用的干涉原理 再现是利用的衍射原理。 因为全息记录的不仅是振幅信息,还包含相位信息。参考光波的作用正好完成使物波波前的相 位分布转换成干涉条纹的强度分布的任务。 9.以下是全息再现中的全息基本方程,请指出其中每一项的作用。 U’( x , y ) = C ( x , y ) · t H ( x , y ) =C o( x , y ) exp [ jφC ( x , y )] ?[∣O∣2 +∣R∣2 + O·R* + O*·R ] = C o O o2exp [ jφC ( x , y )]+ C o R o 2exp [ jφC ( x , y )]+ C o O o R o exp [ j (φO -φR+φC)]+ C o O o R o exp [ - j (φO -φR -φC) ] 答:第一、二项是零级衍射像(位相与照明光完全相同,传播方向与C(x,y)相同) 第三项是+1级衍射波,包含再现像的位相信息,用来重现全息像。 第四项是-1级衍射波,包含再现像的共轭位相的信息,形成赝像。

光学信息处理实验报告

实验十 透镜的FT 性质及常用函数与图形的光学频谱分析 一、实验目的: 1. 了解透镜对入射波前的相位调制原理 2. 加深对透镜复振幅传递函数透过率物理意义的认识(参见实验十一实验原理) 3. 应用光学频谱分析系统观察常见图形的傅里叶(FT )频谱,加深空间频率域的概念 二、实验原理: 理论基础:波动方程、复振幅、光学传递函数 透镜由于本身厚度变化,使得入射光在通过透镜时,各处走过的光程不同,即所受时间延迟不同,因而具有位相调制能力,下图为简化分析,假设任意点入射的光线在透镜中的传播距离等于该点沿光轴方向透镜的厚度,并忽略光强损失,即通过透镜的 光波振幅分布不变,仅产生大小正比于透镜各点厚度的位相变化,透镜传递函数记为: t(x,y)=exp[j Φ(x,y)] (1) Φ(x,y)=kL(x,y) L(x,y):表示光程MN L(x,y)=nD(x,y)+[D 0-D(x,y)] (2) D 0:透镜中心厚度。 D :透镜厚度。 n :透镜折射率。 可见只要知道透镜厚度函数D (x,y )可得出其位相调制,在球面透镜傍轴区域,用抛物面近似球面,可得到球面透镜的厚度函数: ()( )??? ? ? ?- +- =21 22 0112 1,R R y x D y x D (3) R 1,R 2:构成透镜的两个球面的曲率半径。因此有 ()()()() ??? ?? ????? ??-+--?=2122011211R R y x n jk exp jknD exp y ,x t (4) 引入焦距f ,其定义式为()???? ??--=21 1111R R n f 代入(4)得: ()()( )?? ????+-=2 2 02y x f k j exp jknD exp y ,x t 此即透镜位相调制的表达式。第一项位相因子仅表示透镜对于入射光波的常量位相延迟,不 影响位相的空间分布,即波面形状。第二项起调制作用的因子,它表明光波通过透镜时的位相延迟与该点到透镜中心的距离平方成正比。而且与透镜的焦距有关。其物理意义在于,当入射光波()1=y ,x u i 时 Q 1 D(x,y) M N Q 2 D 0

现代光电信息处理技术

现代光电信息处理技术 部门: xxx 时间: xxx 整理范文,仅供参考,可下载自行编辑

1、在空域中,如何利用 函数进行物光场分解。<5分) 答:根据函数的筛选性质,任何输入函数都可以表达为 上式表明,函数可以分解成为在平面上不同位置处无穷多 个函数的线性组合,系数为坐标位于处的函数在叠加时 的权重。函数通过系统后的输出为b5E2RGbCAP 根据线性系统的叠加性质,算符与对基元函数积分的顺序可以交换, 即可将算符先作用于各基元函数,再把各基元函数得到的响应叠加起 来p1EanqFDPw <1.4) 的意义是物平面上位于处的单位脉冲函数通过系统后 的输出,可把它定义为系统的脉冲响应函数<图1.3) <1.5) 2、卷积与相关各表示什么意义?在运算上有什么差异?<5分) 答:函数和的卷积定义为 则

即空间域中两个函数的卷积的傅里叶变换等于它们对应傅里叶变换的乘积。另一方面有 即空间域中两个函数的乘积的傅里叶变换等于它们对应傅里叶变换的卷积。卷积定理可以用来通过傅里叶变换方法求卷积或者通过卷积方法求傅里叶变换。DXDiTa9E3d 两复函数和的互相关定义为 ☆ 显然两函数的互相关可以表达为卷积的形式,再利用卷积定理,可以得到 式中通常称为函数和的互谱密度,因此式 <1.23)说明两函数的互相关与其互谱密度构成傅里叶变换对。这就是傅里叶变换的互相关定理。RTCrpUDGiT 函数与其自身的互相关称为自相关。在式<1.23)中,用替换 可得自相关定理为 自相关定理表明一个函数的自相关与其功率谱构成傅里叶变换对。 空间傅里叶变换的物理意义,具有哪些基本性质?哪些函数的傅 里叶变换本身还是该类型函数?他们具有哪些特点?<10分) 5PCzVD7HxA 答:若函数在整个平面上绝对可积且满足狄里赫利条件,其 傅里叶变换定义为 (1.7a>

实验五 光学信息处理基本实验

实验五光学信息处理基本实验 【实验目的】 1.初步了解光学信息处理的基本原理及基本方法; 2.初步了解傅里叶光学中的空间频谱、空间滤波等概念; 3.熟悉阿贝成像原理,了解透镜孔径对成像的影响。 【实验器材】 1.5m光具座、氦氖激光器、白炽灯(12V)、扩束器、一维光栅、正交光栅、 θ调制板、薄透镜、像屏等。 【实验原理】 光信息处理是上世纪60年代随着激光器的问世而发展起来的一个新的研究方向,是现代信息处理技术中一个重要组成部分,在现代光学中占有很重要的地位。所谓光学信息,是指光的强度(或振幅)、位相、颜色(波长)和偏振态等。 光学信息处理是基于光学频谱分析,利用傅里叶综合技术,通过空域或频域调制,借助空间滤波技术对光学信息进行处理的过程,较多用于对二维图像的处理。自从阿贝成像理论提出以后,近代光学信息处理通常是在频域中进行。在图像的频谱面上设置各种滤波器对图像的频谱进行改造,滤掉不

需要信息和噪声,提取或增强我们感兴趣的信息;滤波后的频谱还可再经过一个透镜还原成为空域中经过修改的图像或信号。光学信息处理在信息存储、遥感、医疗、产品质量检查等方面有着重要的应用。 阿贝成像原理 1873年阿贝首次提出了一个与几何光学成像传统理论完全不同的成像概念。该理论认为相干照明下显微镜成像过程可分作两步:首先,物平 面上发出的光波经物镜,在其后焦面上产生夫琅和费衍射, 得到第一次衍射像;阿贝称这个为物体的“初级像”,我们称它为物体的傅里叶变换频谱。 然后,该衍射像作为新的相干波源,由它发出的次波在像平面上干涉而构成物体的像,称为第二次衍射像。因此该理论也被称为“阿贝两次成像理论”。 一般说来,像和物体不可能完全一样,这是由于透镜的孔径是有限的,总有一部分衍射角度较大的高级成分(为高频信息,主要反映物体的细节)不能进入物镜而丢失了,所以像的信息总是比物的信息少,这也是显微镜分辨率受到限制的根本原因。 三、空间滤波 图 3 阿贝的两步成像原理

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