实验4_秘密分割门限方案设计实验

《现代密码学》实验指导书

（邹祥福）

五邑大学数学物理系

二○○八年四月印刷

实验指导书

实验项目名称：秘密分割门限方案设计实验

实验项目性质：设计性

所属课程名称：现代密码学

实验计划学时：2学时

一、实验目的

了解秘密分割的基本原理；了解基于中国剩余定理的门限方案的原理和有关运算。

二、实验内容和要求

实验内容：以教材160页例题5-5为例，用Mathematica实现基于中国剩余定理的门限方案并进行检验。

要求：要求有实现门限方案的程序及其使用说明和检验结果。

三、实验主要仪器设备和材料

每人一台计算机，要求已安装Mathematica。

四、实验方法、步骤及结果测试

（一）实验方法

(1)基于中国剩余定理的门限方案见教材159-160页。

(2) Mathematica 中利用中国剩余定理求解同余方程

112233(mod )(mod )

(mod )x a m x a m x a m ≡??

≡??

≡???

的命令为：

“ChineseRemainderTheorem[{a1,a2,a3,…},{m1,m2,m3,…}”， 也可以用 “ChineseRemainder[{a1,a2,a3,…},{m1,m2,m3,…}”。 特别注意：在Mathematica 5.0版中要先用：

“<

先给出基于中国剩余定理的门限方案的有关程序，并说明使用方法；然后通过例5-5检验其正确性。如果有时间用其他的密钥再检验一次。

（三） 结果测试

注意检查恢复的密钥是否和设计的一致。如果结果有错误，则要仔细检查整个程序，改正后重做，直到结果无误。

五、 实验报告要求

要求按学校设计性实验报告格式要求完成一份实验报告，要求提交电子稿和打印稿。

六、思考题

请设计一个基于中国剩余定理的(4, 7)门限方案并进行检验。

实验六-图像分割教学文稿

实验六-图像分割

信息工程学院实验报告 课程名称：数字图像处理 实验项目名称：实验六图像分割实验时间：2016.12.16 班级：姓名：学号： 一、实验目的 1. 使用MatLab 软件进行图像的分割。使学生通过实验体会一些主要的分割算子对图像处理的效果，以及各种因素对分割效果的影响。 2. 要求学生能够自行评价各主要算子在无噪声条件下和噪声条件下的分割性能。能够掌握分割条件(阈值等)的选择。完成规定图像的处理并要求正确评价处理结果，能够从理论上作出合理的解释。 二、实验内容与步骤 1.边缘检测 (1)使用Roberts 算子的图像分割实验 调入并显示图像room.tif图像；使用Roberts 算子对图像进行边缘检测处理； Roberts 算子为一对模板： （a）450方向模板（b）1350方向模板 图 1 matlab 2010的Roberts算子模板 相应的矩阵为：rh = [0 1；-1 0]； rv = [1 0；0 -1]；这里的rh 为45度Roberts 算子，rv 为135度Roberts 算子。分别显示处理后的45度方向和135方向的边界检测结果；用“欧几里德距离”和“街区距离”方式计算梯度的模，并显示检测结果；对于检测结果进行二值化处理，并显示处理结果。 提示：先做检测结果的直方图，参考直方图中灰度的分布尝试确定阈值；应反复调节阈值的大小，直至二值化的效果最为满意为止。 (2)使用Prewitt 算子的图像分割实验

（a）水平模型（b）垂直模板 图2. Prewitt算子模板 使用Prewitt 算子进行内容(1)中的全部步骤。 (3)使用Sobel 算子的图像分割实验 使用Sobel （a）水平模型（b）垂直模板 图3. Sobel算子模板 (4)使用LoG (拉普拉斯-高斯)算子的图像分割实验 使用LoG (拉普拉斯-高斯)算子进行内容(1)中的全部步骤。提示1：处理后可以直接显示处理结果，无须另外计算梯度的模。提示2：注意调节噪声的强度以及LoG (拉普拉斯-高斯)算子的参数，观察处理结果。 (5) 打印全部结果并进行讨论。 下面是使用sobel算子对图像进行分割的MATLAB程序 f=imread('room.tif'); [gv,t1]=edge(f,'sobel','vertical');%使用edge函数对图像f提取垂直边缘 imshow(gv) [gb,t2]=edge(f,'sobel','horizontal');%使用edge函数对图像f提取水平边缘 figure,imshow(gb) w45=[-2 -1 0;-1 0 1;0 1 2];%指定模版使用imfilter计算45度方向的边缘 g45=imfilter(double(f),w45,'replicate'); T=0.3*max(abs(g45(:))); %设定阈值 g45=g45>=T; %进行阈值处理 figure,imshow(g45); 在函数中使用'prewitt'和'roberts'的过程，类似于使用sobel边缘检测器的过程。

医学图像分割综述

医学图像分割综述郭爱心安徽大学摘要：图像分割是图像处理和分析的关键。随着影像医学的发展，图像分割在医学应用中具有重要意义。本文从医学应用的角度出发，对医学图像分割的意义、方法、评估标准和发展前景做出了简单综述。关键字：医学图像分割意义方法评估标准发展前景AReviewofMedicalImageSegmentation Ai- XinGuoAnhuiUniversityAbstract:Imagesegmentationisthekeyofimageprocessingandanalysis.Withthede velopmentofmedicalimage,imagesegmentationisofgreatsignificanceinmedicalapplications.Fromtheper spectiveofmedicalapplications,thispapermadeasimplereviewofthemedicalimagesegmentationonit’ssig nificance、methods、evaluationstandardsanddevelopmentprospects.words:Keymedical image,segmentation,sig nificance,methods,evaluation standards,developmentprospects1.医学图像分割的意义图像分割就是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程。它是由图像处理到图像分析的关键步骤。医学图像包括CT、正电子放射层析成像技术（PET）、单光子辐射断层摄像（SPECT）、MRI（磁共振成像技术）、Ultrasound（超[2]声）及其它医学影像设备所获得的图像。医学图像分割是将原始的2D或3D图像划分成[1]不同性质(如灰度、纹理等)的区域，从而把感兴趣的区域提取出来。医学图像分割是一个非常有研究价值和研究意义的领域，对疾病诊断、图像引导手术以及医学数据可视化等有重要作用，为临床诊疗和病理学研究提供可靠的依据。医学图像处理有其复杂性和多样性。由于医学图像的成像原理和组织本身的特性差异，图像的形成受到诸如噪音、场偏移效应、局部体效应和组织运动等的影响，医学图像与普通图像相比较，不可

科学 微课 苏教版四下四4《摩擦力的秘密》教学设计

《摩擦力的秘密》教学设计 四年级下册第4单元第4课 一、教材分析 本课是苏教版小学科学四年级下册第四单元《无处不在的力》中的第四课。本课在单元中起到了承上启下的作用，既需要前面力学知识的铺垫，尤其是《力在哪里》中力对物体形状的影响和测量力的大小知识和技能，又为下一课《降落伞》的学习，提供了知识支撑。本课教学内容主要有四部分。第一部分认识摩擦现象和摩擦力，重点在于体验摩擦力。第二部分，区分摩擦力的功与过。第三部分是动手活动，通过教师提供的实验器材动手操作探究改变摩擦力的方法。第四部分是实践应用活动，针对不同的情况，设计增大或减小摩擦力的方法。提高学生用所学科学知识解决实际问题的能力。 二、学情分析 四年级学生喜欢科学，爱动脑、爱动手，对实验感兴趣。经过一年的学学习，学生已具备一定的观察能力，探究能力有了很大的提高。他们对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望，并且乐于动手操作具体形象的物体。但是他们设法自主去获取知识的意识和自主探究能力不强。 三、学习目标 1、了解什么是摩擦力现象及摩擦现象发生的条件? 2、在实验操作中体会决定摩擦力大小的因素有哪些？ 3、判断生活中摩擦力的“功”与“过”。 4、乐于探究生活中的摩擦现象,享受实验成功的喜悦。 四、重点与难点 重点：什么是摩擦力以及摩擦力的大小与什么有关系。 难点：研究摩擦力大小与什么因素有关以及分析摩擦力的“功”与“过”。 五、教学准备 准备器材：小车、弹簧测力计、一面光滑一面粗糙的木板（毛巾）、轮子、装满洗洁精的标本瓶、橡皮泥、绳子、秒表、实验记录单

六、教学过程 （一）游戏导入 1.老师带大家玩个小游戏，每组俩人滑冰游戏，一个人在前面跑，另一个人蹲在地上抱住第一个人向前滑行，哪一组先到终点就是大力士。 2、提问：再向前划的时候有啥感受?后面同学脚掌有啥感觉？你认为这 种力量是什么力？（师板书：摩擦力的秘密） 【意图解析】两个学生像滑冰一样在地上拖行，感受到地面与脚掌的摩擦；课堂一开始的游戏一下子激发了学生的兴趣和探究的欲望。提高了学生参与的热情，也使课堂气氛变得异常活跃。 （二）探究新知，认识摩擦力 1.跟老师一起来接着做游戏，伸出你的双手，紧贴在一起，右手用力往上推，你会感到什么？把两手分开一些再做相对运动，还有刚才的感觉吗？伸出你的左脚，在地板上往左推，你有什么感觉？根据学生回答适时板书：阻碍运动的力 （1）用橡皮擦擦掉纸上的错别字；（橡皮与纸面摩擦） （2）生活中，你在做什么的时候也感受到摩擦力？教师出示小朋友坐在滑梯的斜坡上玩滑坡的图片。说说你们在推箱子的时候的感觉（这些摩擦现象它们都有哪些相同点？） 2、揭示概念 （1）一个物体在另一个物体表面上运动的时，在两个物体的接触面上会产生一种阻碍物体运动的力，这种力叫做摩擦力。 （2）出示游泳和蒲公英的图片，讲述：物体穿过液体或空气时也会产生摩擦力，这种摩擦力叫阻力 【意图解析】这里是一个循序渐进认识过程。通过用双手接触和分开来体验，目的是让学生感悟到，只有两个物体互相接触才能产生摩擦力。两个物体如果没有接触面，就不会有摩擦力。“接触面”、“阻碍运动的力”是摩擦力概念中两个较为重要的地方，通过学生手和脚的体会，充分让学生理解摩擦力

实验三 图像分割

实验三图像分割 一、实验目的 1、掌握基于边缘的分割方法：检测图像点边缘，线边缘 2、掌握基于区域的分割方法：阈值分割技术、区域生长技术、分水岭分割方法 3、用MATLAB编写程序实现上述分割方法 二、实验内容 1、点、线和边缘检测 1）点检测方法为g=abs(imfilter(double(f),w))>=T，即将图像f 用8邻域拉普拉斯模板w 进行滤波，得到滤波图像g，将图像g中大于最高灰度值一半的图像显示出来，即得到检测的点。 2）线检测方法为g=abs(imfilter(double(f),w))，即将图像f分别用，水平、垂直、+45度，-45度模板检测。 3）边缘检测方法为使用edge函数，语法BW = edge(I,‘parameter’)，即用edge函数，通过实验选择一种较好的算子检测图像边缘。 要求：给出djc.m，xjc.m，byjc.m三个完整程序，给出原始图像，检测后的图像，合理排列图像，给出合理的图像title。 2、阈值分割 语法：level = graythresh(I) ，自动阈值分割。 要求：给出yzfg.m完整程序，给出原始图像，分割后的图像，合理排列图像，给出合理的图像title。 3、区域生长技术 使用函数regionGrow（见附件1），实现图像分割。 要求：给出程序各行注释；给出原始图像，分割后的图像，合理排列图像，给出合理的图像title。 4、分水岭分割方法 使用附件2代码对图像进行分割。 要求：给出程序各行注释；给出原始图像，分割后的图像，合理排列图像，给出合理的图像title。 三、实验报告内容 1、4个源程序，2个程序注释；分别实现图像分割。 2、试验中涉及的相应的图像，具体见每一项实验的“要求”。打印图像（B5纸），附在试验报告之后。

图像处理实验-图像增强和图像分割

图像处理实验 图像增强和图像分割 一、实验目的： 掌握用空间滤波进行图像增强的基本方法，掌握图像分割的基本方法。 二、 实验要求： 1、测试图像1中同时含有均值为零的均匀分布噪声和椒盐噪声。用大小为5×5的算术均值滤波器和中值滤波器对图像进行处理，在不同窗口中显示原图像及各处理结果图像，并分析哪一种滤波器去噪效果好？ 2、对测试图像2进行图像分割，求出分割测试图像2的最佳阈值。分别显示原图、原图的直方图（标出阈值）、和分割后的二值图。 实验内容： 1. 实验原理 1) 图像增强：流程图： 图像增强可以通过滤波的方式来完成，即消除一部分的噪声。滤波又可以分为均值滤波和中值滤波。 1. 中值滤波原理：中值滤波就是选用一个含有奇数个像素的滑动窗口，将该窗口在图像上扫描，把其中所含像素点按灰度级的升（或降）序排列，取位于中间的灰度值来代替窗口中心点的灰度值。

对于一维序列{N f }： 21,},...,,...,{-=∈=+-m u N i f f f M e d y u i i u i i 对于二维序列{ij F }：为滤波窗口W y ij F Med W ij }{= 2. 均值滤波原理：对于含噪声的原始图像g(s,t)的每一个像素点去一个领 域N ，用N 中所包含的相速的灰度平均值，作为领域平均处理后的图像f(x,y)的像素值，即： ∑∈=xy S t s t s g mn y x f ),(),(1),(? 2) 图像分割： 图像分割：依据图像的灰度、颜色等特征，将一幅图像分为若干个互不重叠的、具有某种同质特征的区域。

本实验中我们是根据灰度值，将灰度值大于阈值T的像素统一置为255，小于的则置为0。如何求出最合适的分割阈值，则需要用到迭代算法。 迭代法算法步骤： (1) 初始化阈值T (一般为原图像所有像素平均值)。 (2) 用T分割图像成两个集合：G1 和G2，其中G1包含所有灰度值小于T的像素，G2包含所有灰度值大于T的像素。 (3) 计算G1中像素的平均值m1及G2中像素的平均值m2。 (4) 计算新的阈值：T ＝（m1＋m2）/2 。 (5）如果新阈值跟原阈值之间的差值小于一个预先设定的范围，停止循环，否则继续（2）－（4）步。 2.程序代码与分析： 1)图像增强： clear all;clc; %读入图像 I1=imread('Fig5.12(b).jpg'); %均值滤波模板 h1=ones(5,'uint8'); %获取分辨率 [a,b]=size(I1); %创建变量 I2=zeros(a+4,b+4,'uint8'); I3=zeros(a+4,b+4,'uint8'); %复制原始图像 for n=3:a+2 for m=3:b+2 I2(n,m)=I1(n-2,m-2); I3(n,m)=I1(n-2,m-2); end end

小学科学_摩擦力的秘密教学设计学情分析教材分析课后反思

《摩擦力的秘密》教学设计 同学们，今天我们先来做个小实验，用筷子夹球，看谁先赢。找两个同学用两双同样的筷子夹10个玻璃球，其中一双筷子套上橡皮筋，两人交换筷子再进行夹球比赛，通过两轮的比赛结果，让同学们探索里面的奥秘，引出《摩擦力的秘密》，这一课题。 出示本节课的学习目标： 1、知道什么是摩擦力 2、知道摩擦力产生的条件 3、摩擦力与哪些因素有关，减小摩擦力的方法 4、会分析生活中哪些地方要增大摩擦力，哪些地方要减小摩擦力。 一、感知摩擦力 1、提问：什么是摩擦力？ 通过课件演示物体的运动，让学生观察，一个物体在另一个物体的表面上运动时，在两个物体的接触面上会产生一种阻碍物体运动的力，这种力叫摩擦力。 2、提问：摩擦力的产生需要哪些条件？引导学生总结出物体要运动或运动趋势，两个 面要接触。 3、提问：物体在液体或空气中穿行时，也会受到摩擦力的作用吗？ 物体穿过液体或空气时，也会产生摩擦力，这种摩擦力叫阻力 让学生结合自己的生活经验举例说明空气和水产生的阻力，学生举例游泳、坐电动车产生的风。 4、教师演示（师生共同感知、体验）：教师伸出一只手掌，在空中左右摆动，感受空 气的阻力。同样把手放在桌子上，左右摆动，说说你有什么感觉。学生谈自己的感受。 同学们伸出一只手掌，再伸出另一只手掌，两手掌相对，互相接触，一手掌在另一手掌上向前或向后运动，提问你感到摩擦力了吗？双手并拢上下搓，用手搓搓脸又有怎样的感觉？ 5、提问：请同学们举例说明生活中哪些摩擦力现象？ 学生结合生活经验举例说明。 二、合作探究 既然我们知道了摩擦力，摩擦力的现象，我们来探究一下，摩擦力的大小与哪些因素有关，进入我们的 第一关：合作探究我能， 请同学们猜想一下摩擦力的大小与哪些因素有关呢？学生猜想。小组交流，学生汇报。 猜想一：摩擦力大小和物体的接触面的粗糙程度有关 猜想二：摩擦力大小和物体的重量有关 我们的科学探究的一般过程是：提出问题----作出猜想-----寻找证据-----得出结论。 让我们一起探究一下摩擦力的大小与哪些因素有关吧。摩擦力我们需要测量，回顾一下测力计的使用方法： 1、使用前先检查指针是否在“0”处。 2、读数时，视线要与指针平齐。 3、被测的力不可超过弹簧秤标定的最大数值。

苏教版小学四年级科学下《摩擦力的秘密》教学设计及反思

《摩擦力的秘密》教学设计 作者： 焦建生 来源：介休市义棠镇师屯南小学 教学内容：苏教版科学四年级（下册）第四单元第四课《摩擦力的秘密》 教学目标： 知识与技能 1、 知道摩擦力是一种阻碍运动的力。 2、 知道影响摩擦力的因素。 3、 知道如何增大或减小摩擦力。 过程与方法 1、 能够从日常生活中发现有关摩擦力的现象。 2、 能够说出摩擦力的功与过。 3、 能够设计增大或减小摩擦力（阻力）的验证实验。 4、 能先择适合自己的方式表达对摩擦力的研究结果。 情感、态度与价值观 1、 对探究日常生活中的摩擦现象感兴趣。 2、 能够辨证地看待摩擦力。 教学重点：研究如何增大或减小物体之间的摩擦力。 教学难点：分析摩擦力的“功”与“过” 。 教学结构：本课内容分四部分展开： 1、 认识摩擦力。 2、 判断摩擦力的“功”与“过” 。 3、 做研究摩擦力大小与哪些因素有关的实验。 4、 生活中增大或减小摩擦力的应用。 板书设计: 摩擦力的秘密 教学过程： 一、 认识摩擦力 1、老师给大家表演一个魔术：先拿来差不多厚的两本书，请同学检查是不是普通的书，有没有刷上胶水， 有没有其它什么机关。再一页一页交叉在一起，请两个“大力士”上来把这两本交叉在一起的书拉开。学 生拉不开，再加上四个男生一块拉还是拉不开。b5E2RGbCAP 说说自己的拉书时候的感受。 老师吹了一口“仙气”很容易地让一个同学把书分开。 （六个学生像拔河一样拉两本交叉在一起的书，居然拉不开，老师吹了几口气就能轻松的分开。课堂一开 始的游戏一下子激发了学生的兴趣和探究的欲望。提高了学生参与的热情，也使课堂气氛变得异常活跃。 ）
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2、同学们想拉开这两本书，可是我们感到一种看不见的力量把书拽住，阻碍两本书分开。你认为这种力量 是什么力？DXDiTa9E3d 学生猜测，认为是摩擦力。板书： “摩擦力” 3、跟老师一起来体验摩擦力，伸出你的双手，紧贴在一起，右手用力往上推，你会感到什么？ 把两手分开一些再做相对运动，还有刚才的感觉吗？

实验2 图像分割

实验二、图像分割 一、实验目的 1、使学生通过实验体会一些主要的分割算子对图像处理的效果，以及各种因素对分割效果的影响； 2、使用MatLab 软件进行图像的分割； 3、能够自行评价各主要算子在无噪声条件下和噪声条件下的分割性能； 4、能够掌握分割条件(阈值等)的选择； 5、完成规定图像的处理并要求正确评价处理结果，能够从理论上作出合理的解释。 二、实验原理 1、边缘检测 (1)使用Roberts 算子的图像分割实验，调入并显示一幅图像*.gif或*.tif；使用Roberts 算子对图像进行边缘检测处理；Roberts 算子为一对模板，相应的矩阵为： rh = [0 1;-1 0]; rv = [1 0;0 -1]; 这里的rh 为水平Roberts 算子，rv为垂直Roberts 算子。可以显示处理后的水平边界和垂直边界检测结果；用“欧几里德距离”方式计算梯度的模，显示检测结果；对于检测结果进行二值化处理，并显示处理结果。 (2)使用Prewitt 算子的图像分割实验 使用Prewitt 算子进行内容(1)中的全部步骤。 (3)使用Sobel 算子的图像分割实验 使用Sobel 算子进行内容(1)中的全部步骤。 (4)使用Canny算子进行图像分割实验。 (5) 使用拉普拉斯算子进行图像分割实验。 I=imread('D:\blood.bmp'); Imshow(I); BW1=edge(I,'roberts'); BW2=edge(I,'prewitt'); BW3=edge(I,'sobel'); BW4=edge(I,'log'); BW5=edge(I,'canny');

医学图像分割方法汇总

医学图像分割方法汇总 本文主要介绍在医学图像分割方面的几种典型算法，详细介绍每种算法的工作原理，通过对具体的医学图像实验来对比每种方法在分割方面的优点和缺点，分析结果产生的原因，从而在后面的实际应用中选择最合适的算法。 1阈值法分割 1-1 简单阈值分割 简单的阈值处理是图像分割中最为简单基础的一种分割方法。对于一副灰度图像，使用给定的阈值。图像中的像素超过这个阈值的一律设置为最大值（对于八位灰度图像，最大值一般为255），像素小于这个阈值的设置为0.下图1.2是利用五个不同的阈值对脑部图像（图 1.1）的分割结果。（从上到下，从左到右一次使用的阈值分别为最大值的0.1,0.3,0.5,0.7,0.9倍）。 图1.1原始脑部图像

图1.2 使用不同阈值分割后的结果 从实验结果来看，使用简单的阈值分割，过程十分简便，原理简单易懂，但是要是得到比较好的分割结果需要进行多次试验。 1-2 otsu阈值分割法 Otsu阈值分割法又称大津阈值分割法。它的原理是对图像所有的像素围进行遍历(对8位灰度图像来说呢，就是从0遍历到255)，找出合适的T(阈值),把原始图像分割成前景图像和背景图像并且两者之间的类方差最大。 原理： 对于图像I(x,y)，前景(即目标)和背景的分割阈值记作T，属于前景的像素点数占整幅图像的比例记为ω0，其平均灰度μ0；背景像素点数占整幅图像的比例为ω1，其平均灰度为μ1。图像的总平均灰度记为μ，类间方差记为g。 假设图像的背景较暗，并且图像的大小为M×N，图像中像素的灰度值小于阈值T的像素个数记作N0，像素灰度大于阈值T的像素个数记作N1，则有：ω0=N0/ M×N (1)

图像分割实验报告

实验七图像分割 一、实验目的 利用光谱特征进行遥感图像的分割和分割后处理。 二、实验要求 1. 能够根据图像的特征，综合使用不同的方法分割出地物对象。 2. 熟练掌握图像直方图的应用。 3. 掌握彩色图像分割的基本方法 4. 掌握利用波段组合进行图像分割的工作流程 5. 熟悉数学形态学基本方法的应用。 三、实验准备 ●软件准备：ENVI软件 ●数据：兰花.jpg 文字测原始图像.bmp IKNOSm14 nj Hroad ●基本知识： ?图像分割的原则：（1）依据像素灰度值的不连续性进行分割。假定不同区域像素的灰度值具有不连续性，因而可以对其进行分割。（2）依据同一区域内部 像素的灰度值具有相似性进行分割。这种方法一般从一个点（种子）出发，将 其邻域中满足相似性测量准则的像素进行合并从而达到分割的目的。依据像素 的不连续性进行分割的方法只要是区域增长法。 ?图像分割的工作流程：（1）确定待分割的对象；（2）选择对分割对象敏感的波段；（3）选择分割方法进行分割；（4）将分割后的结果图像转为矢量图。 ?图像分割：（1）图像分割是指把图像分成各具特性的区域并提取出感兴趣的目标的技术和过程。从数学角度来看，图像分割是将数字图像划分成互不相交的 区域的过程。图像分割的过程也是一个标记的过程，即将属于同一个区域的像 素赋予相同的编号的过程。（2）目的：将一幅图像分为几个区域，这几个区域 之间具有不同的属性，同一区域中各像素具有某些相同的性质。 ?图像分割的方法：（1）灰度阀值法，它在目标与背景之间存在强对比时特别有效（直方图方法）；（2）数学形态学方法，腐蚀、膨胀、开运算和闭运算； ?波段运算：ENVI Band Math是一个灵活的图像处理工具，其中许多功能是无法在任何其它的图像处理系统中获得的。由于每个用户都有独特的需求，利用 此工具用户自己定义处理算法，应用到在ENVI打开的波段或整个图像中，用 户可以根据需要自定义简单或复杂的处理程序。例如：可以对图像进行简单加、 减、乘、除运算，或使用IDL编写更复杂的处理运算功能。 ?波段运算实质是对每个像素点对应的像素值进行数学运算。

图像分割 实验报告

实验报告 课程名称医学图像处理 实验名称图像分割 专业班级 姓名 学号 实验日期 实验地点 2015—2016学年度第 2 学期

050100150200250 图1 原图 3 阈值分割后的二值图像分析：手动阈值分割的阈值是取直方图中双峰的谷底的灰度值作为阈值，若有多个双峰谷底，则取第一个作为阈值。本题的阈值取

%例2 迭代阈值分割 f=imread('cameraman.tif'); %读入图像 subplot(1,2,1);imshow(f); %创建一个一行二列的窗口，在第一个窗口显示图像title('原始图像'); %标注标题 f=double(f); %转换位双精度 T=(min(f(:))+max(f(:)))/2; %设定初始阈值 done=false; %定义开关变量，用于控制循环次数 i=0; %迭代，初始值i=0 while~done %while ~done 是循环条件，~ 是“非”的意思，此 处done = 0; 说明是无限循环，循环体里面应该还 有循环退出条件，否则就循环到死了; r1=find(f<=T); %按前次结果对t进行二次分 r2=find(f>T); %按前次结果重新对t进行二次分 Tnew=(mean(f(r1))+mean(f(r2)))/2; %新阈值两个范围内像素平均值和的一半done=abs(Tnew-T)<1; %设定两次阈值的比较，当满足小于1时，停止循环， 1是自己指定的参数 T=Tnew; %把Tnw的值赋给T i=i+1; %执行循坏，每次都加1 end f(r1)=0; %把小于初始阈值的变成黑的 f(r2)=1; %把大于初始阈值的变成白的 subplot(1,2,2); %创建一个一行二列的窗口，在第二个窗口显示图像imshow(f); %显示图像 title('迭代阈值二值化图像'); %标注标题 图4原始图像图5迭代阈值二值化图像 分析：本题是迭代阈值二值化分割，步骤是：1.选定初始阈值，即原图大小取平均；2.用初阈值进行二值分割；3.目标灰度值平均背景都取平均；4.迭代生成阈值，直到两次阈值的灰 度变化不超过1，则稳定；5.输出迭代结果。

《摩擦力的秘密》-教学设计

4摩擦力的秘密 设计：仪征市真州小学万晓伟教学目标： 过程与方法 1、能够从日常生活中发现有关摩擦、摩擦力的现象。 2、能够说出摩擦力的“功”与“过”。 3、能选择适合自己的方式表达对摩擦的研究结果。 知识与技能 1、知道摩擦现象产生的条件，了解什么是摩擦现象、什么是摩擦力。 2、知道如何减小摩擦力。 3、知道摩擦力在日常生产和生活中的应用。 4、培养学生的设计实验的能力、动手实验的能力、归纳概括的能力。 情感、态度与价值观 1、对探究日常生活中的摩擦现象感兴趣。 2、能够辨证地看待摩擦力。 3、培养学生团结协作的意识。 教学重点： 研究如何减少物体之间的摩擦力。 教学难点： 分析摩擦力的“功”与“过”。 教学准备： 测力计、平面、小车、多媒体课件、实验记录单等。 教学方法： 实验法、观察法、谈话法、启发式教学法。 一、发现摩擦现象，认识摩擦力 1、谈话：同学们，你们知道我一走进教室，最先注意什么了吗？是你们的鞋子！你们的鞋子很漂亮，尤其是那些款式多样的运动鞋。可是你们注意过鞋子的底部是什么样子的吗？大家可以看一看。（课件出示不同鞋子的底部花纹）

学生汇报看到的现象。（注意控制，及时汇报） 2、提问：同学们知道这些花纹有什么用啊？谁来说说？(增大鞋底与地面的摩擦，走路时不容易滑倒。) 板书：摩擦 3、生活中还有哪些地方使用花纹来防滑的呢？学生举例。 4、对比活动：同学们把手伸出来。在空中摆动一下，有什么感觉？ 把你的手掌按在桌面上，让它慢慢向前运动，有什么感觉？ 观察一下自己的手掌和桌面，发现了什么？ 当手掌与桌面直接接触并运动时，手掌和桌面之间有了摩擦，产生一种阻碍手运动的力。其他摩擦现象也会产生这样的阻碍力。这种阻碍手运动的力有一个科学名称叫摩擦力。板书：摩擦力 课件出示概念 6、揭示课题：今天这节课，我们就来研究《摩擦力的秘密》。（板书：的秘密） 二、认识摩擦力的“功”与“过”。 1、在我们的生活中哪些地方会产生摩擦力，你发现了吗？ 2、同学们你们喜欢摩擦力吗？ 3、分两组讨论：喜欢不喜欢 4、教师小结：看来摩擦力在我们生活中给我们带来方便的同时又给我们带来了烦恼。板书：无处不在必不可少 三、动手实验，主动探究。 今天我们就来动动脑动动手做个小实验 （一）减小固体的摩擦 （出示图片）讲述：这是古埃及金字塔，非常壮观的建筑。建造埃及金字塔的巨石平均每块有2.5吨，最重的可达160吨，这些巨石是古埃及人从非常遥远的地方搬

图像分割实验报告汇总

图像分割实验报告 一、实验目的 1. 掌握图像分割的基本思想，了解其分割技术及其计算策略； 2. 学会从图像处理到分析的关键步骤，掌握图像分割过程； 3. 了解图像分割的意义，进一步加深对图像分析和理解； 4. 掌握基本分割方法：迭代分割和OTSU图像分割，并编程实现。 二、实验原理 （一）迭代阈值分割选取的基本思路是:首先根据图像中物体的灰度分布情况，选取一个近似阈值作为初始阈值，一个较好的方法就是将图像的灰度均值作为初始阈值，然后通过分割图像和修改阈值的迭代过程获得认可的最佳阈值。迭代式阈值选取过程可描述如下： 1. 计算初始化阈值g0=(g max+g min) ； 2 2. 根据g0，将图像分为两部分，分别计算灰度值期望，取其平均值为g1； 3. 如此反复迭代，当|g n-g n?1|足够小时，停止迭代，取T=g n即为最终阈值。 （二）OTSU图像分割（最大类间方差法）是一种自适应的阈值确定的方法，是按图像的灰度特性,将图像分成背景和目标两部分。背景和目标之间的类间方差越大,说明构成图像的两部分的差别

越大, 当部分目标错分为背景或部分背景错分为目标都会导致两部分差别变小。因此,使类间方差最大的分割意味着错分概率最小。以最佳门限将图像灰度直方图分割成两部分，使两部分类间方差取最大值，即分离性最大。OTSU阈值选取过程可描述如下： 1.记T为目标与背景的分割阈值，目标点数占图像比例为w1，平均灰度为u1；背景点数占图像比例为w2，平均灰度为u1； 2.图像的总平均灰度为：u=w1*u1+w2*u2； 3.目标和背景图象的方差：g=w1*(u1-u)*(u1-u)+w1*(u2-u)*(u2-u)=w1*w2*(u1-u2)*(u1-u2)； 4.当方差g最大时，可以认为此时前景和背景差异最大，此时的灰度T是最佳阈值。 二、实验内容 1. 利用C++编程实现迭代阈值图像分割算法； 2. 利用C++编程实现OTSU动态阈值图像分割算法。 三、实验框图

数字图像处理实验 图像分割

实验报告 实验名称实验四图像分割 课程名称数字图像处理A 姓名成绩 班级学号 日期地点 1.实验目的 （1）了解并掌握图像分割的基本原理； （2）编写程序使用Hough变换处理图像，进行线检测；

（3）编写程序使用阈值处理方法进行图像分割，根据实验结果分析效果； （4）总结实验过程（实验报告，左侧装订）：方案、编程、调试、结果、分析、结论。 2.实验环境（软件条件） Windws2000/XP MATLAB 7.0 3.实验方法 对256级灰度的数字图像camera.bmp（如图4.1所示）和car.bmp（如图4.2所示）进行如下处理： （1）对图像camera.bmp进行Hough变换进行线检测，显示处理前、后图像： 思考如何利用Hough变换进行圆检测； （2）对图像car.bmp分别利用不同的阈值处理方法进行图像中汽车及车牌的分割，显示处理前、后图像；思考不同的阈值处理算法对分割效果的影响？ 4.实验分析 实验原理 Hough变换是最常用的直线提取方法，它的基本思想是：将直线上每一个数据点变换为参数平面中的一条直线或曲线，利用共线的数据点对应的参数曲线相交于参数空间中一点的关系，使直线的提取问题转化为计数问题。Hough变换提取直线的主要优点是受直线中的间隙和噪声影响较小。 思考： Hough变换对圆的检测： Hough变换的基本原理在于，利用点与线的对偶性，将图像空间的线条变为参数空间的聚集点，从而检测给定图像是否存在给定性质的曲线。 圆的方程为：222 ()() x a y b r -+-=，通过Hough变换，将图像空间(,) x y对应到参数空间(,,) a b r。 第一题结果图 图4.1 实验图像camera.bmp 图4.2 实验图像car.bmp

北航数字图象处理实验报告

数字图像处理实验报告 实验二图像变换实验 1．实验目的 学会对图像进行傅立叶等变换，在频谱上对图像进行分析，增进对图像频域上的感性认识，并用图像变换进行压缩。 2．实验内容 对Lena或cameraman图像进行傅立叶、离散余弦、哈达玛变换。在频域，对比他们的变换后系数矩阵的频谱情况，进一步，通过逆变换观察不同变换下的图像重建质量情况。 3. 实验要求 实验采用获取的图像，为灰度图像，该图像每象素由8比特表示。具体要求如下： （1）输入图像采用实验1所获取的图像（Lena、Cameraman）； （2）对图像进行傅立叶变换、获得变换后的系数矩阵； （3）将傅立叶变换后系数矩阵的频谱用图像输出，观察频谱； （4）通过设定门限，将系数矩阵中95%的（小值）系数置为0，对图像进行反变换，获得逆变换后图像； （5）观察逆变换后图像质量，并比较原始图像与逆变后的峰值信噪比（PSNR）。 （6）对输入图像进行离散余弦、哈达玛变换，重复步骤1-5； （7）比较三种变换的频谱情况、以及逆变换后图像的质量（PSNR）。 4. 实验结果 1. DFT的源程序及结果 J=imread('10021033.bmp'); P=fft2(J); for i=0:size(P,1)-1 for j=1:size(P,2) G(i*size(P,2)+j)=P(i+1,j); end end Q=sort(G); for i=1:size(Q,2) if (i=size(Q,2)*0.95) t=Q(i); end end G(abs(G)

苏教版科学四年级下册第4单元第4课《摩擦力的秘密》优秀教学设计

四年级下册第4单元第4课 《摩擦力的秘密》教学设计 一、教材分析 本课是苏教版小学科学四年级下册第四单元《无处不在的力》中的第四课。本课在单元中起到了承上启下的作用，既需要前面力学知识的铺垫，尤其是《力在哪里》中力对物体形状的影响和测量力的大小知识和技能，又为下一课《降落伞》的学习，提供了知识支撑。本课教学内容主要有四部分。第一部分认识摩擦现象和摩擦力，重点在于体验摩擦力。第二部分，区分摩擦力的功与过。第三部分是动手活动，通过教师提供的实验器材动手操作探究改变摩擦力的方法。第四部分是实践应用活动，针对不同的情况，设计增大或减小摩擦力的方法。提高学生用所学科学知识解决实际问题的能力。 二、学情分析 四年级学生喜欢科学，爱动脑、爱动手，对实验感兴趣。经过一年的学学习，学生已具备一定的观察能力，探究能力有了很大的提高。他们对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望，并且乐于动手操作具体形象的物体。但是他们设法自主去获取知识的意识和自主探究能力不强。 三、学习目标 1、了解什么是摩擦力现象及摩擦现象发生的条件? 2、在实验操作中体会决定摩擦力大小的因素有哪些？ 3、判断生活中摩擦力的“功”与“过”。 4、乐于探究生活中的摩擦现象,享受实验成功的喜悦。 四、重点与难点 重点：什么是摩擦力以及摩擦力的大小与什么有关系。 难点：研究摩擦力大小与什么因素有关以及分析摩擦力的“功”与“过”。 五、教学准备 准备器材：小车、弹簧测力计、一面光滑一面粗糙的木板（毛巾）、轮子、装满洗洁精的标本瓶、橡皮泥、绳子、秒表、实验记录单

六、教学过程 （一）游戏导入 1.老师带大家玩个小游戏，每组俩人滑冰游戏，一个人在前面跑，另一个人蹲在地上抱住第一个人向前滑行，哪一组先到终点就是大力士。 2、提问：再向前划的时候有啥感受?后面同学脚掌有啥感觉？你认为这 种力量是什么力？（师板书：摩擦力的秘密） 【意图解析】两个学生像滑冰一样在地上拖行，感受到地面与脚掌的摩擦；课堂一开始的游戏一下子激发了学生的兴趣和探究的欲望。提高了学生参与的热情，也使课堂气氛变得异常活跃。 （二）探究新知，认识摩擦力 1.跟老师一起来接着做游戏，伸出你的双手，紧贴在一起，右手用力往上推，你会感到什么？把两手分开一些再做相对运动，还有刚才的感觉吗？伸出你的左脚，在地板上往左推，你有什么感觉？根据学生回答适时板书：阻碍运动的力 （1）用橡皮擦擦掉纸上的错别字；（橡皮与纸面摩擦） （2）生活中，你在做什么的时候也感受到摩擦力？教师出示小朋友坐在滑梯的斜坡上玩滑坡的图片。说说你们在推箱子的时候的感觉（这些摩擦现象它们都有哪些相同点？） 2、揭示概念 （1）一个物体在另一个物体表面上运动的时，在两个物体的接触面上会产生一种阻碍物体运动的力，这种力叫做摩擦力。 （2）出示游泳和蒲公英的图片，讲述：物体穿过液体或空气时也会产生摩擦力，这种摩擦力叫阻力 【意图解析】这里是一个循序渐进认识过程。通过用双手接触和分开来体验，目的是让学生感悟到，只有两个物体互相接触才能产生摩擦力。两个物体如果没有接触面，就不会有摩擦力。“接触面”、“阻碍运动的力”是摩擦力概念中两个较为重要的地方，通过学生手和脚的体会，充分让学生理解摩擦力

实验三图像分割与边缘检测

数字图像处理实验报告 学生姓名王真颖 学生学号L0902150101 指导教师梁毅雄 专业班级计算机科学与技术1501 完成日期2017年11月06日

计算机科学与技术系信息科学与工程学院

目录 实验一.................................................................................................. 错误!未定义书签。 一、实验目的.................................................................................................... 错误!未定义书签。 二、实验基本原理 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 三、实验内容与要求....................................................................................... 错误!未定义书签。 四、实验结果与分析....................................................................................... 错误!未定义书签。实验总结............................................................................................... 错误!未定义书签。参考资料.. (3) 实验一图像分割与边缘检测 一．实验目的 1. 理解图像分割的基本概念； 2. 理解图像边缘提取的基本概念； 3. 掌握进行边缘提取的基本方法；

医学图像的分割

第六章医学图像分割 医学图像分割是医学图像处理和分析的关键步骤，也是其它高级医学图像分析和解释系统的核心组成部分。医学图像的分割为目标分离、特征提取和参数的定量测量提供了基础和前提条件，使得更高层的医学图像理解和诊断成为可能。本章首先对医学图像分割的意义、概念、分类及其研究现状进行了概述,然后分别对基于阈值、基于边缘、基于区域和基于模式识别原理的各种常见医学图像分割方法作了详尽而系统的介绍，接着在对图像分割过程中经常用到的二值图像数学形态学基本运算作了简单叙述之后，较为详细地讨论了医学图像分割效果和分割算法性能的常用评价方法。 第一节医学图像分割的意义、概念、分类和研究现状 医学图像分割在医学研究、临床诊断、病理分析、手术计划、影像信息处理、计算机辅助手术等医学研究与实践领域中有着广泛的应用和研究价值，具体表现为以下几个方面：(1) 用于感兴趣区域提取，便于医学图像的分析和识别。如不同形式或来源的医学图像配准与融合，解剖结构的定量度量、细胞的识别与计数、器官的运动跟踪及同步等；(2)用于人体器官、组织或病灶的尺寸、体积或容积的测量。在治疗前后进行相关影像学指标的定量测量和分析，将有助于医生诊断、随访或修订对病人的治疗方案； (3)用于医学图像的三维重建和可视化。这有助于外科手术方案的制定和仿真、解剖教学参考及放疗计划中的三维定位等；(4)用于在保持关键信息的前提下进行数据压缩和传输。这在远程医疗中对实现医学图像的高效传输具有重要的价值；(5)用于基于内容的医学图像数据库检索研究。通过建立医学图像数据库，可对医学图像数据进行语义学意义上的存取和查找。 所谓医学图像分割，就是根据医学图像的某种相似性特征（如亮度、颜色、纹理、面积、形状、位置、局部统计特征或频谱特征等）将医学图像划分为若干个互不相交的“连通”的区域的过程，相关特征在同一区域内表现出一致性或相似性，而在不同区域间表现出明显的不同，也就是说在区域边界上的像素存在某种不连续性。一般说来，有意义的图像分割结果中至少存在一个包含感兴趣目标的区域。

医学图像分割方法综述

医学图像分割方法综述 随着计算机技术的发展，图像分割在很多领域都得到发展并被广泛应用，在医学临床上的应用更是越来越明显和重要。找到合适的医学图像分割方法对临床诊断和治疗都具有重大意义。文章针对近年来提出的图像分割方法进行了总结。 标签：图像分割；区域生长；聚类；水平集；图割 1 概述 图像分割是图像处理和计算机视觉领域的基础。分割结果直接影响着后续任务的有效性和效率[1]。图像分割的目的就是把目标从背景中提取出来，分割过程主要基于图像的固有特征，如灰度、纹理、对比度、亮度、彩色特征等将图像分成具有各自特性的同质区域[2]。医学图像分割是医学图像进行后续操作的必要前提，学者通过大量的研究得到了很多自动快速的分割方法。 2 图像分割方法分类 医学图像有各种成像模态，比如CT、MRI、PET、超声等。由于医学图像本身的复杂性和多样性，如灰度不均匀、低分辨率、弱边界和严重的噪声，准确分割是个相当棘手的问题，分割过程中在目标区域里出现的一些问题都将导致图像分割结果不准确。近年来，众多图像分割方法中没有任何一种算法能适用于所有图像。图像分割方法一般是基于图像的，即利用图像梯度、亮度或者纹理等就能从图像中获得信息进而对图像进行分割，主要有聚类法、区域生长、水平集、图割等算法。 2.1 聚类法 聚类算法简单的包括K-Means算法和Fuzzy C-Means（FCM）。 K-Means算法是基于距离的硬聚类算法，通常采用误差平方和函数作为优化的目标函数，定义误差平方和函数如下： 其中，K代表聚类的个数，Cj（j=1，2，…，K）表示聚类的第j类簇，x 表示类簇Cj中的任意一个数据对象，mi表示簇Ci的均值。从公式中看出，J是数据样本与簇中心差异度平方的总和，K个类聚类中心点决定了J值的大小。显然，J越小表明聚类效果越好。 K-Means算法的核心思想为：给定一组含有n个数据对象的数据集，从其中隨机选取K个数据对象作为初始中心，然后计算剩余的所有数据对象到各个初始中心之间的距离，根据最近邻原则，把所有数据对象都划分到离它最近的那个初始中心的那一类簇，再分别计算这些新生成的各个类簇中数据对象的均值，以此作为新类簇的中心，比较新的中心和初始中心的误差平方和函数J的大小，上