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知识讲解算法与程序框图基础

知识讲解算法与程序框图基础
知识讲解算法与程序框图基础

算法与程序框图

【学习目标】

1.初步建立算法的概念;

2.让学生通过丰富的实例体会算法的思想;

3.让学生通过对具体问题的探究,初步了解算法的含义;

4.掌握程序框图的概念;

5.会用通用的图形符号表示算法,掌握算法的三个基本逻辑结构;

6.掌握画程序框图的基本规则,能正确画出程序框图.

【要点梳理】

要点一、算法的概念

1、算法的定义:

广义的算法是指完成某项工作的方法和步骤,那么我们可以说洗衣机的使用说明书是操作洗衣机的算法,菜谱是做菜的算法等等.

在数学中,现代意义的算法是指可以用计算机来解决的某一类问题的程序和步骤,这些程序或步骤必须是明确和有效的,而且能够在有限步之内完成.

2、算法的特征:

(1)确定性:算法的每一步都应当做到准确无误、“不重不漏”.“不重”是指不是可

有可无的、甚至无用的步骤,“不漏”是指缺少哪一步都无法完成任务.

(2)逻辑性:算法从开始的“第一步”直到“最后一步”之间做到环环相扣,分工明确,“前一步”是“后一步”的前提,“后一步”是“前一步”的继续.

(3)有穷性:算法要有明确的开始和结束,当到达终止步骤时所要解决的问题必须有明确的结果,也就是说必须在有限步内完成任务,不能无限制的持续进行.

(4)不唯一性:求解某一个问题的算法不一定是唯一的,对于一个问题可以有不同的算法.

3、设计算法的要求

(1)写出的算法,必须能解决一类问题(如:判断一个整数35是否为质数;求任意一个方程的近似解……),并且能够重复使用.

(2)要使算法尽量简单、步骤尽量少.

(3)要保证算法正确.且计算机能够执行,如:让计算机计算1×2×3×4×5是可以做到的.

4、算法的描述:

(1)自然语言:自然语言就是人们日常使用的语言,可以是汉语、英语或数学语言等.用自然语言描述算法的优点是通俗易懂,当算法中的操作步骤都是顺序执行时比较容易理解.缺点是如果算法中包含判断和转向,并且操作步骤较多时,就不那么直观清晰了.

(2)程序框图:所谓框图,就是指用规定的图形符号来描述算法,用框图描述算法具有直观、结构清晰、条理分明、通俗易懂、便于检查修改及交流等特点.

(3)程序语言:算法最终可以通过程序的形式编写出来,并在计算机上执行.

要点诠释:

算法的特点:思路简单清晰,叙述复杂,步骤繁琐,计算量大,完全依靠人力难以完成,而这些恰恰就是计算机的特长,它能不厌其烦地完成枯燥的、重复的繁琐的工作,正因为这些,现代算法的作用之一就是使计算机代替人完成某些工作,这也是我们学习算法的重要原因之一.

事实上,算法中出现的程序只是用基本的语句把程序的主要结构描述出来,与真正的程序还有差距,所以算法描述的许多程序并不能直接运行,要运行程序,还要把程序按照某种语言的严格要求重新改写才行.

要点二、程序框图

1、程序框图的概念:

程序框图又称流程图,是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形.

2、构成程序框的图形符号及其作用

3、程序框图的构成

一个程序框图包括以下几部分:实现不同算法功能的相对应的程序框;带箭头的流程线;程序框内必要的说明文字.

4、算法的三种基本逻辑结构

(1)顺序结构

顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行

的.它是由若干个依次执行的步骤组成的,它是任何一个算法都离不开的一种基本算法结构.

见示意图和实例:

顺序结构在程序框图中的体现就是用流程线将程序框自上而下地连接起来,按顺序执行算法步骤.如在示意图中,A框和B框是依次执行的,只有在执行完A框指定的操作后,才能接着执行B框所指定的操作.

(2)条件结构

如下面图示中虚线框内是一个条件结构,此结构中含有一个判断框,算法执行到此判断给定的条件P是否成立,选择不同的执行框(A框、B框).无论P条件是否成立,只能执行A框或B框之一,不可能既执行A框又执行B框,也不可能A框、B框都不执行.A框或B 框中可以有一个是空的,即不执行任何操作.

见示意图

要点诠释:

条件结构中的条件要准确,不能含混不清,要清楚在什么情况下需要作怎样的判断,用什么条件来区分.

(3)循环结构

在一些算法中要求重复执行同一操作的结构称为循环结构.即从算法某处开始,按照一定条件重复执行某一处理过程.重复执行的处理步骤称为循环体.

循环结构有两种形式:当型循环结构和直到型循环结构.

①当型循环结构,如左下图所示,它的功能是当给定的条件P成立时,执行A框,A框执行完毕后,返回来再判断条件P是否成立,如果仍然成立,返回来再执行A框,如此反复执行A框,直到某一次返回来判断条件P不成立时为止,此时不再执行A框,离开循环结构,继续执行下面的框图.

②直到型循环结构,如右下图所示,它的功能是先执行重复执行的A框,然后判断给定的条件P是否成立,如果P仍然不成立,则返回来继续执行A框,再判断条件P是否成立,依次重复操作,直到某一次给定的判断条件P成立为止,此时不再返回来执行A框,离开循环结构,继续执行下面的框图.

见示意图

要点诠释:

循环结构中使用什么样的条件控制循环的开始和结束,要清楚满足某个条件的变量的次数与循环次数的联系与区别.

误区提醒

1、框图中的流程线不能出现交叉的现象.若有交叉,则程序语句无法写出;

2、各种框图有其固定的格式和作用,不要乱用.如条件结构中不要忘了“是”与“否”,流程线不要忘记画箭头;

3、条件分支结构的方向要准确;

4、循环结构中,计数变量要赋初值,计数变量的自加不要忘记,自加多少不能弄错.另外计数变量一般只负责计数任务;

5、循环结构中循环的次数要严格把握,区分“<”与“≤”等.循环变量的取值与循环结构(当型与直到型)有关,需区分清楚.另外,同一问题用两种不同的结构解决时,其判断条件恰是相反的;

6、程序框图不要出现死循环(无限步的循环).

【典型例题】

类型一:算法的概念

例1.(1)下列描述不能看作算法的是().

A.做米饭需要刷锅,淘米,添水,加热这些步骤

B.洗衣机的使用说明书

C.解方程2x2+x-1=0

D.利用公式S=πr2,计算半径为4的圆的面积,就是计算π×42

(2)下列关于算法的说法:

①求解某一类问题的算法是唯一的;②算法必须在有限步操作之后停止;③算法的每一步操作必须是明确的,不能有歧义或模糊;④算法执行后一定产生明确的结果.其中正确的有().

A.1个 B.2个 C.3个 D.4个

类型二:算法的描述

例2.写出求方程组3214 2 x y x y -=??+=-?①②

的解的算法.

举一反三:

【变式1】试描述求解三元一次方程组12 3316 2 x y z x y z x y z ++=??--=??--=-?

①②③的算法步骤.

类型三:算法的设计

例3.设计一个算法,从3个互不相等的数中选出最小的一个数.,并用数学语言表达. 举一反三:

【变式1】一位商人有9枚银元,其中有1枚略轻的是假银元.你能用天平(不用砝码)将假银元找出来吗

类型四:顺序结构的应用

例4.对于一个二次函数2y ax bx c =++,求出顶点坐标.

举一反三:

【变式1】已知x=40,y=3.画出计算z=15x+8y 的值的程序框图.

类型五:条件结构的应用

例5.已知函数232 1 (0)1 (01)2 (1)x x y x x x x x -

,写出求该函数的函数值的算法,并画出程序框

图.

举一反三:

【变式1】已知函数 1 (0)()0 (0)1 (0)x f x x x ->??==??

, 写出求函数()f x 的任一函数值的一个算法

并画出程序框图.

【变式2】如果学生的成绩大于或等于60分,则输出“及格”,否则输出“不及格”.用程序框图表示这一算法过程.

类型六:循环结构的应用

例6.设计一个计算1+3+5+7+…+999的值的算法,并画出程序框图.

举一反三:

【变式1】已知函数2log ,2,2, 2.

x x y x x ≥?=?-

的程序框图,①处应填写__________;②处应填写__________.

【变式2】画出计算111135999

++++L 的值的一个程序框图. 类型七:利用算法和程序框图解决实际问题

例7.北京获得了2008年第29届奥运会主办权.你知道在申办奥运会的最后阶段,国际奥委会是如何通过投票决定主办权归属的吗

对选出的5个申办城市进行表决的操作程序是:首先进行第一轮投票,如果有一个城市得票超过总票数的一半,那么该城市就获得主办权;如果所有申办城市得票数都不超过总票数的一半,则将得票最少的城市淘汰,然后重复上述过程,直到选出一个申办城市为

止.试画出该过程的程序框图.

举一反三:

【变式1】儿童乘坐火车时,若身高不超过1.1 m,则无需购票;若身高超过1.1 m,但不超过1.4 m,可买半票;若超过1.4 m,应买全票,请设计一个算法,并画出程序框图.

数学知识点学练考-算法与程序框图

数学知识点学练考-算法与程序框图 【教法探析】 【一】创设情境: 算法能够用自然语言来描述,但为了使算法的程序或步骤表达得更为直观,我们更经常地用图形方式来表示它。 差不多概念: 〔1 序的开始和结束,因此一个完整的流程图的首末两端必须是起止框。 〔2 算法中的任何需要输入、输出的位置。 〔3 的图形符号。 〔4 个出口,它是惟一的具有两个或两个以上出口的符号,在只有两个出口的情形中,通常都分成“是”与“否”〔也可用“Y”与“N”〕两个分支。 〔5〕流程线::程序框与程序框间的连接线。 〔6〕连接点::连接程序框界点。

在学习这部分知识的时候,要掌握各个图形的形状、作用及使用规那么,画程序框图的规那么如下: 〔1〕使用标准的图形符号。 〔2〕框图一般按从上到下、从左到右的方向画。 〔3〕除判断框外,大多数流程图符号只有一个进入点和一个退出点。判断框具有超过一个退出点的惟一符号。 〔4〕判断框分两大类,一类判断框“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另一类是多分支判断,有几种不同的结果。 〔5〕在图形符号内描述的语言要特别简练清晰。 【二】算法的差不多逻辑结构: 1〕顺序结构:顺序结构描述的是是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行的。 2〕条件结构:一些简单的算法能够用顺序结构来表示,然而这种结构无法对描述对象进行逻辑判断,并依照判断结果进行不同的处理。因此,需要有另一种逻辑结构来处理这类问题,这种结构叫做条

件结构。它是依照指定条件选择执行不同指令的操纵结构。 【学法导引】 例1:一个三角形的三边分别为2、3、4,利用海伦公式设计一个算法,求出它的面积,并画出算法的程序框图。 算法分析:这是一个简单的问题,只需先算出p 的值,再将它代入公式,最后输出结果,只用顺序结构就能够表达出算法。 程序框图: 练习1积的框图。 例23个数为三边边长的三角形是否存在,画出那个算法的程序框图。 算法分析:判断分别以这3个数为三边边长的三角形是否存在,只需要验收这3个数当中任意两个数的和是否大于第3个数,这就需要用到条件结构。 程序框图: a+b>c,a+c>b,b+c>a 否同时成立? 是 课堂小结: 本节课要紧讲述了程序框图的差不多知识,包括常用的图形符号、算法的差不多逻辑结构,算法的差不多逻辑结构有三种,即顺序 结构、条件结构和循环结构。其中顺序结构是最简单的结构,也是最

图像处理基础知识点

图像处理基础知识点 1、Ps的作用:调色、修复图片、艺术创作等等 2、Ps的启动:开始>>所有程序>>ps 3、Ps的退出:关闭按钮、文件>>退出、ctrl+q 4、图像间的显示关系:窗口>>排列(层叠、水平平铺、垂直平铺、排列图标) 5、Ps:标题栏、菜单栏、属性栏、工具条(左侧可移、过去单列工具条,现在ps3单双列)、图像编辑窗口、面板组合窗口(右侧可移)、状态栏 6、1)位图图像:图像由一个一个带有颜色值的小点组成的。称这些小点为像素。图像由像素组成横向*纵向 2)矢量图像:不是由像素点组成的,例如:flash等等 7、新建文件: 1)快捷键——ctrl+n>>名称(保存的默认名称)、预设(可以将设置保存为日后使用:存储预设)、宽度(单位:像素(图像最小单位)、高度、分辨率(单位面积上像素的多少,像素越多图像越精细)、颜色模式、背景内容(背景颜色:白色、背景色、透明))>>确定2)文件>>新建 3)Ctrl并在空白处双击 8、打开文件: (资源管理器:我的电脑右键资源管理器寻找素材)1)将图像往PS中拖(可以拖动多张)2)文件>>打开 3)在空白位置双击4)ctrl+o 9、存储:文件>>存储ctrl+s 文件>>另存储为ctrl+shit+s 10、关闭图像文件:文件>>关闭Ctrl+w或ctrl+F4 窗口右上角的关闭按钮 窗口>>文档>>关闭全部:可关闭全部打开的图像 11、工具箱按Tab可以打开和关闭(右下角有黑三角证明为一个工具组):第一组:选择、移动、裁切等第二组:修复、绘画、模糊、加深、减淡等第三组:路径的设置、文字的操作等第四组:附注工具等 12、Alt+delete:用前景色填充Ctrl+delete:用背景色填充 13、Ctrl+d:取消选区选择>>取消选区右键>>取消选区

算法与程序框图汇总

算法与程序框图 一、程序框图与算法基本逻辑结构: 1.程序框图符号及作用: 例:解一元二次方程:2 0(0)ax bx c a ++=≠ 2.画程序框图的规则: 为了使大家彼此之间能够读懂各自画出的框图,必须遵守一些共同的规则,下面对一些常用的规则做一简要介绍. (1)实用标准的框图符号. (2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画. (3)一个完整的程序框图必须有终端框,用于表示程序的开始和结束. (4)除判断框外,大多数框图符号只有一个进入点和一个退出点,判断框是具有超过一个退出点的唯一 符号,另外,一种判断框是“是”与“不是”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;还有一种是多分支判断,有几个不同的结果. (5)在图形符号内用于描述的语言要非常简练清楚.

3.算法的三种基本逻辑结构: (1)顺序结构 顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间, 框与框之间是按从上到下的顺序进行的,它是由 若干个依次执行的处理步骤组成的,它是任何一 个算法离不开的基本结构.如图,只有在执行完步 骤n 后,才能接着执行步骤n+1. 例:.已知梯形的上底、下底和高分别为5、8、9,写出求梯形的面积的算法,画出流程图. 解:算法如下: S1 a ←5; S2 b ←8; S3 h ←9; S4 S ←(a +b )×h /2; S5 输出S . 流程图如下: (2)条件结构 一些简单的算法可以用顺序结构来实现,顺序结构中所表达的逻辑关系是自然串行,线性排列的.但这种结构无法描述逻辑判断,并根据判断结果进行不同的处理的操作,(例如遇到十字路口看信号灯过马路的问题)因此,需要另一种逻辑结构来处理这类问题. 条件结构的结构形式如图,在此结构中含有一个判断框,算法执行到此判断框给定的条件P 时,根据条件P 是否成立,选择不同的执行框(步骤A ,步骤B ),无论条件P 是否成立,只能执行步骤A 或步骤B 之一,不可以两者都执行或都不执行.步骤A 和步骤B 中可以有一个是空的. 例:某铁路客运部门规定甲、乙两地之间旅客托运行李的费用为 0.53, 50, 500.53(50)0.85, 50, c ωωωω?≤?=? ?+-?>?其中ω(单位:kg )为行李的重量. 试给出计算费用c (单位:元)的一个算法,并画出流程图. 1S 输入行李的重量ω; 2S 如果50ω≤,那么0.53c ω=?, 否则500.53(50)0.85c ω=?+-?; 3S 输出行李的重量ω和运费c . 步骤n 步骤n+1 ↓ ↓ ↓ 开始结束b h a 589S (+)×/2a b h 输出S 满足条件?步骤A 步骤B 是否满足条件?步骤A 是 否

高一数学必修三,算法与程序框图知识点及题型

第二节算法与程序框图 一、基础知识 1.算法 (1)算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤. (2)应用:算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并解决问题. 2.程序框图 程序框图又称流程图,是一种用程序框、流程线及文字说明来表示算法的图形.3.三种基本逻辑结构 (1)顺序结构 (2)条件结构

(3)循环结构 三种基本逻辑结构的适用情境 (1)顺序结构:要解决的问题不需要分类讨论. (2)条件结构:要解决的问题需要分类讨论. (3)循环结构:要解决的问题要进行许多重复的步骤,且这些步骤之间有相同的规律.考点一顺序结构和条件结构

[例1] (2019·沈阳质检)已知一个算法的程序框图如图所示,当输出的结果为0时,输入的实数x 的值为( ) A .-3 B .-3或9 C .3或-9 D .-3或-9 [解析] 当x ≤0时,y =????12x -8=0,x =-3;当x >0时,y =2-log 3x =0,x =9.故x =-3或x =9,选B. [答案] B [例2] 某程序框图如图所示,现输入如下四个函数,则可以输出的函数为( ) A .f (x )=cos x x ????-π 2

C .f (x )=|x | x D .f (x )=x 2ln(x 2+1) [解析] 由程序框图知该程序输出的是存在零点的奇函数,选项A 、C 中的函数虽然是奇函数,但在给定区间上不存在零点,故排除A 、C.选项D 中的函数是偶函数,故排除D.选B. [答案] B [解题技法] 顺序结构和条件结构的运算方法 (1)顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间、框与框之间是按从上到下的顺序进行的.解决此类问题,只需分清运算步骤,赋值量及其范围进行逐步运算即可. (2)条件结构中条件的判断关键是明确条件结构的功能,然后根据“是”的分支成立的条件进行判断. (3)对于条件结构,无论判断框中的条件是否成立,都只能执行两个分支中的一个,不能同时执行两个分支. [题组训练] 1.半径为r 的圆的面积公式为S =πr 2,当r =5时,计算面积的流程图为( ) 解析:选D 因为输入和输出框是平行四边形,故计算面积的流程图为D. 2.运行如图所示的程序框图,可输出B =______,C =______.

算法与程序框图 习题含答案

算法与程序框图习题(含答案) 一、单选题 1.执行如图所示的程序框图输出的结果是() A.B.C.D. 2.已知某程序框图如图所示,则执行该程序后输出的结果是 A.B. C.D. 3.下图是把二进制的数化成十进制数的一个程序框图,则判断框内应填入的条件是()

A.B.C.D. 4.我国元朝著名数学家朱世杰在《四元玉鉴》中有一首待:“我有一壶酒,携着游春走,遇店添一倍,逢有饮一斗,店友经三处,没有壶中酒,借问此壶中,当原多少酒?”用程序框图表达如图所示,即最终输出的,问一开始输入的() A.B.C.D. 5.中国有个名句“运筹帷幄之中,决胜千里之外”.其中的“筹”原意是指《孙子算经》中记载的算筹,古代是用算筹来进行计算,算筹是将几寸长的小竹棍摆在平面上进行运算,算筹的摆放形式有纵横两种形式,如下表: 表示一个多位数时,像阿拉伯计数一样,把各个数位的数码从左到右排列,但各位数码的筹式需要纵横相间,个位,百位,万位用纵式表示,十位,千位,十万位用横式表示,以此类推,例如2268用算筹表示就是=||丄|||.执行如图所示程序框图,若输人的x=1, y = 2,则输出的S用算筹表示为 A.B.C.D. 6.在中,,,边的四等分点分别为,靠近,执行下图算法后结果为() A.6 B.7 C.8 D.9 7.宋元时期名著《算学启蒙》中有关于“松竹并生”的问题:松长五尺,竹长五尺,若输入的分别是5,2,则输出的=()

A.B.C.D. 8.如图所示的程序框图,输出的 A.18B.41 C.88D.183 9.执行图1所示的程序框图,则S的值为()

图1 A.16B.32 C.64D.128 二、填空题 10.我国南北朝时期的数学家张丘建是世界数学史上解决不定方程的第一人,他在《张丘建算经》中给出一个解不定方程的百鸡问题,问题如下:鸡翁一,值钱五,鸡母一,值钱三,鸡雏三,值钱一.百钱买百鸡,问鸡翁母雏各几何?用代数方法表述为:设鸡翁、鸡母、鸡雏的数量分别为,,,则鸡翁、鸡母、鸡雏的数量即为方程组 的解.其解题过程可用框图表示如下图所示,则框图中正整数的值为______. 11.运行如图所示的程序,若输入的是,则输出的值是__________.

算法与程序框图练习题(整理)

算法与程序框图练习题 1、若某程序图如图所示,则该程序运行后输出的k 的值是____________. 2、阅读右边的程序框图,运行相应的程序,若输出x 的值为,则输出y 的值( ) A 、0.5 B 、1 C 、2 D 、4 3、如右框图,当 时, 等于( ) A 、7 B 、8 C 、10 D 、11 4、阅读右边的程序框图,运行相应的程序,则输出的值为( ) A 、3 B 、4 C 、5 D 、6 5、执行右面的程序框图,如果输入的n 是4,则输出的P 是_____ A 、8 B 、5 C 、3 D 、2 6、执行如图所示的程序框图,输入 ,则输出的y 的值是 _______________. 是 否输出k a>b? 结束4b=k k a=4k=k+1 k=2开始

7、右图中,,,为某次考试三个评阅人对同一道题的独立评分,为该题的最终得分,当,, 时, 等于( )A 、11 B 、10 C 、8 D 、7 8、若执行如图2所示的框图,输入,则输出的数等于 ___________. 9、若执行如图3所示的框图,输入 , ,则输出的数等于___________. 10、执行右面得程序框图,如果输入的是6,那么输出的是( ) A 、120 B 、720 C 、1440 D 、5040 11、执行如图所示的程序框图,若输入A 的值为2,则输出的P 值为( )A 、2 B 、3 C 、4 D 、5 12、执行如图所示的程序框图,输出的s 值为( ) A 、-3 B 、- C 、 D 、 2 13、如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是__________. 是 否

图像处理基础知识

网络域名及其管理 【教材分析】 本节课是浙江教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《信息技术基础》第三章第三节的内容。教材内容分图像的几个基本概念和图像的编辑加工两部分。基本概念有:像素、分辨率、位图和矢量图、颜色、图形与图像、文件格式。其中“像素和分辨率”旨在让学生了解描述数字图像的基本概念;“位图和矢量图,图形和图像”重在要求学生分清这两组概念;“颜色”阐述了用计算机三原色描述和存储数字图像颜色的原理,学生应该学会计算一幅图像的存储空间。“文件格式和图像的编辑加工”旨在让学生了解常见的图像文件格式及简单的图像编辑加工。因此不作为教学的重点。由此可见,本节课内容重在概念原理和技术深层思想的探析,为学生今后进一步学习图像的编辑加工奠定了基础。同时,这部分知识也是对第一章“信息的编码”学习的一个承接,在内容上强化了多媒体信息的编码与二进制编码的对应关系。当然,在这些概念的学习中都体现了“由简单到复杂”这一人类认识事物的基本规律和“逐步细化”这一信息技术解决问题的基本思路,都体现了问题解决与“技术更好地为人服务”的基本思想。 【学情分析】 本节课的学习对象为高一学生。通过第一章的学习,他们已经能够掌握信息的编码及二进制的相关知识。但调查发现,对于具体的图像在计算机市如何表示的,学生还只是有一个大概的了解,知道是用二进制表示的。作为必修课的学习,学生对于信息技术不仅要“知其然”,更重要的是“知其所以然”,也即要理解相关技术原理,技术思想以及研究问题的方法。而理解的目的则是为了更好联系日常生活,更好的的应用。基于上述分析,引领他们探究数字图像的基础知识、训练解决信息技术问题的方法。 【课时安排】一课时 【教学目标】 (一)知识与技能 1.了解像素掌握图像分辨率的概念。 2.掌握数字图像颜色的表示方法及存储空间的大小。 3. 了解位图和矢量图,图像和图形的不同。 4. 了解图像文件的文件格式。 5. 在操作体验的基础上理解像素及颜色的表示。 (二)过程与方法 通过教师讲解、自主探究、讨论交流和操作实践,掌握像素、分辨率、数字图像的颜色的表示方式,进而能够运用这些知识分析、解决现实生活中碰到的实际问题。 (三)情感态度与价值观 结合ps图像的讲解训练,培养灌输学生的法制观念提高学生的网络道德水平。 【教学重点】 分辨率的定义及现实生活中的分辨率的使用;。 【教学难点】 数字图像颜色的表示及存储方法 【教学策略】

数字图像处理基础知识总结

第一章数字图像处理概论 *图像是对客观存在对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。 *模拟图像 空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计算机无法直接处理的图像 *数字图像 空间坐标和灰度均不连续的、用离散的数字(一般整数)表示的图像(计算机能处理)。是图像的数字表示,像素是其最小的单位。 *数字图像处理(Digital Image Processing) 利用计算机对数字图像进行(去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、识别等)系列操作,从而获得某种预期的结果的技术。(计算机图像处理) *数字图像处理的特点(优势) (1)处理精度高,再现性好。(2)易于控制处理效果。(3)处理的多样性。(4)图像数据量庞大。(5)图像处理技术综合性强。 *数字图像处理的目的 (1)提高图像的视感质量,以达到赏心悦目的目的 a.去除图像中的噪声; b.改变图像的亮度、颜色; c.增强图像中的某些成份、抑制某些成份; d.对图像进行几何变换等,达到艺术效果; (2)提取图像中所包含的某些特征或特殊信息。 a.模式识别、计算机视觉的预处理 (3)对图像数据进行变换、编码和压缩,以便于图像的存储和传输。 **数字图像处理的主要研究内容 (1)图像的数字化 a.如何将一幅光学图像表示成一组数字,既不失真又便于计算机分析处理 b.主要包括的是图像的采样与量化 (2*)图像的增强 a.加强图像的有用信息,消弱干扰和噪声 (3)图像的恢复 a.把退化、模糊了的图像复原。模糊的原因有许多种,最常见的有运动模糊,散焦模糊等(4*)图像的编码 a.简化图像的表示,压缩表示图像的数据,以便于存储和传输。 (5)图像的重建 a.由二维图像重建三维图像(如CT) (6)图像的分析 a.对图像中的不同对象进行分割、分类、识别和描述、解释。 (7)图像分割与特征提取 a.图像分割是指将一幅图像的区域根据分析对象进行分割。 b.图像的特征提取包括了形状特征、纹理特征、颜色特征等。 (8)图像隐藏 a.是指媒体信息的相互隐藏。 b.数字水印。 c.图像的信息伪装。 (9)图像通信

专题:算法与程序框图[学生版]

专题:算法与程序框图 1.如下图,程序框图所进行的求和运算是( ) A.23111222+++ (10) 12+ B.11123+++ (110) + C.111246+++ (118) + D.111246+++ (120) + 2.在可行域内任取一点,规则如下程序框图所示,则能输出数对(x,y)的概率为( ) A.14 B.2π C.4π D.8 π 3.已知程序框图如下图所示,若输入n=6,则该程序运行的结果是( ) A.2 B.3 C.4 D.15 4.流程线的功能是( ) A.表示算法的起始和结束 B.表示算法输入和输出的信息 C.赋值、计算 D.按照算法的顺序连接程序框 6.在一个算法中,如果需要反复执行某一处理步骤,最好采用的逻辑结 构是( ) A.顺序结构 B.条件结构 C.循环结构 D.顺序结构 或条件结构 9.已知某算法的程序框图如图所示,若将输出的(x,y)值依次记为 1122()()x y x y ,,,,…()n n x y ,,,… (1)若程序运行中输出的一个数组是(9,t),则t= ; (2)程序结束时,共输出(x,y)的组数为 .

10.下边程序框图给出的程序执行后输出的结果是. 4.下图是一个算法的程序框图,则输出S的值是. 2.如下程序框图,则最后输出的结果是( ) A.5 049 B.4 850 C.2 450 D.2 550 4.如果下边程序运行后输出的结果是132,那么在程序中UNTIL后面的“条件”应为( ) A.i>11 B.i>=11 C.i<=11 D.i<11 6.阅读下边的程序框图,运行相应的程序,则输出s的值为( ) A.-1 B.0 C.1 D.3

基于matlab数字图像处理与识别系统含程序

目录 第一章绪论 (2) 1.1 研究背景 (2) 1.2 人脸图像识别的应用前景 (3) 1.3 本文研究的问题 (4) 1.4 识别系统构成 (4) 1.5 论文的内容及组织 (5) 第二章图像处理的Matlab实现 (6) 2.1 Matlab简介 (6) 2.2 数字图像处理及过程 (6) 2.2.1图像处理的基本操作 (6) 2.2.2图像类型的转换 (7) 2.2.3图像增强 (7) 2.2.4边缘检测 (8) 2.3图像处理功能的Matlab实现实例 (8) 2.4 本章小结 (11) 第三章人脸图像识别计算机系统 (11) 3.1 引言 (11) 3.2系统基本机构 (12) 3.3 人脸检测定位算法 (13) 3.4 人脸图像的预处理 (18) 3.4.1 仿真系统中实现的人脸图像预处理方法 (19) 第四章基于直方图的人脸识别实现 (21) 4.1识别理论 (21) 4.2 人脸识别的matlab实现 (21) 4.3 本章小结 (22) 第五章总结 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24) 附录 (25)

第一章绪论 本章提出了本文的研究背景及应用前景。首先阐述了人脸图像识别意义;然后介绍了人脸图像识别研究中存在的问题;接着介绍了自动人脸识别系统的一般框架构成;最后简要地介绍了本文的主要工作和章节结构。 1.1 研究背景 自70年代以来.随着人工智能技术的兴起.以及人类视觉研究的进展.人们逐渐对人脸图像的机器识别投入很大的热情,并形成了一个人脸图像识别研究领域,.这一领域除了它的重大理论价值外,也极具实用价值。 在进行人工智能的研究中,人们一直想做的事情就是让机器具有像人类一样的思考能力,以及识别事物、处理事物的能力,因此从解剖学、心理学、行为感知学等各个角度来探求人类的思维机制、以及感知事物、处理事物的机制,并努力将这些机制用于实践,如各种智能机器人的研制。人脸图像的机器识别研究就是在这种背景下兴起的,因为人们发现许多对于人类而言可以轻易做到的事情,而让机器来实现却很难,如人脸图像的识别,语音识别,自然语言理解等。如果能够开发出具有像人类一样的机器识别机制,就能够逐步地了解人类是如何存储信息,并进行处理的,从而最终了解人类的思维机制。 同时,进行人脸图像识别研究也具有很大的使用价依。如同人的指纹一样,人脸也具有唯一性,也可用来鉴别一个人的身份。现在己有实用的计算机自动指纹识别系统面世,并在安检等部门得到应用,但还没有通用成熟的人脸自动识别系统出现。人脸图像的自动识别系统较之指纹识别系统、DNA鉴定等更具方便性,因为它取样方便,可以不接触目标就进行识别,从而开发研究的实际意义更大。并且与指纹图像不同的是,人脸图像受很多因素的干扰:人脸表情的多样性;以及外在的成像过程中的光照,图像尺寸,旋转,姿势变化等。使得同一个人,

算法与程序框图练习题(整理)

算法与程序框图练习题 1、 2、 A 、若某程序图如图所示,则该程序运行后输出的k的值是_____________ . 阅读右边的程序框图,运行相应的程序,若输出x的值为-二,则输出y的值()0.5 B、1 C、2 D、4 3如右框图,当4■.,:|.■时,乜等于( ) A 、B、8 C、10 D、11 /输人X2轴X、/ x.-xMx.-x 4、5、 「开始i k=k+ 1 a=4k 否 输出k b=k4 a>b? 是 阅读右边的程序框图, A、3 B、4 执行右面的程序框图, A、8 B、5 输入 1 1 :| F = 11亠釘 L “ c结東J 运行相应的程序,则输出:的值为() C、5 如果输入的 D、6 n是4,则输出的P是, 6、执行如图所示的程序框图, /SX^7 [P口暑十 广 [x ■!. p- 1 L f Z1S7 7

7、右图中,门,二:,心为某次考试三个评阅人对同一道题的独立评分,-r,为该题的最终得分,当V- = - 一二 时,p等于()A、11B、10 C、8 D、7 &若执行如图2所示的框图,输入为=?,I 】- '+_则输出的数等于 9、若执行如图3所示的框图,输入人-, '| -—-—,则输出的数等 于 10、执行右面得程序框图,如果输入 的 A、120 B、720 11、执行如图所示的程序框图,若输入 12、执行如图所示的程序框图,输出 的 13、如图所示,程序框图(算法流程 图) :'是6,那么输出的是() C1440D、5040 A的值为2,则输出的P值为() A、 1 s值为()A、-3B、 幵始 1 现二2 -J-1 f 1 >-1^.t 1 否 的输出结果是

算法与程序框图汇总

、程序框图与算法基本逻辑结构: 1. 程序框图符号及作用: 程序框图又称流程图,是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形 图形符号名称功能 C_■)终端框(起止框) 表示一个算法的起始和结束,是任何算法程序框图不可缺少的 口输入、输岀框 表示一个算法输入和输出的信息,可用在算法中任何需要输入、输出的位 置 处理框(执行框) 赋值、计算.算法中处理数据需要的算式、公式等,它们分别写在不同的 用以处理数据的处理框内 O判断框判断某一条件是否成立,成立时岀口处标明“是”或“丫”; 不成立时标明“否”或“ N” 流程线 连接程序框,表示算法进行的前进方向以及先后顺序 O连接点如果一个流程图需要分开来画,要在断开处画上连接点,并标岀连接的号 码 例:解一元二次方程:ax2 bx c 0(a 0) 开始 2. 画程序框图的规则: 为了使大家彼此之间能够读懂各自画岀的框图,必须遵守一些共同的规则,下面对一些常用的规则做一简要介绍. (1)实用标准的框图符号. (2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画 (3)—个完整的程序框图必须有终端框,用于表示程序的开始和结束 (4)除判断框外,大多数框图符号只有一个进入点和一个退岀点,判断框是具有超过一个退岀点的唯一符号, 另外,一种判断框是“是”与“不是”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;还有一种是多分支判断,有几个不同的结果. (5)在图形符号内用于描述的语言要非常简练清楚 算法与程序框图 辅出£

3. 算法的三种基本逻辑结构: 1)顺序结构 顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行的,它是由若干个依次执行的处理步骤组成的,它是任何一个算法离不开的基本结构?如图,只有在执行完步骤n后,才 能接着执行步骤n+1. 例: .已知梯形的上底、下底和高分别为5、8、9,写岀求梯形的面积的算法,画岀流程图 [开始) 解: 算法如下: 丄 a^5 S1a—5;J J j S2b—8; b—8 J S3h—9; h^9 S4S—( a+b)x h/2 ;J S5输出S.s J(a+b) x h/2 流程图如下:J (2)条件结构 一些简单的算法可以用顺序结构来实现,顺序结构中所表达的逻辑关系是自然串行,线性排列的.但这种结构无法描述逻辑判断,并根据判断结果进行不同的处理的操作,(例如遇到十字路口看信号灯过马路的问题)因此, 需要另一种逻辑结构来处理这类问题. 条件结构的结构形式如图,在此结构中含有一个判断框,算法执行到此判断框给定的条件P时,根据条件P是否成立,选择不同的执行框(步骤A,步骤B),无论条件P是否成立,只能执行步骤A或步骤B之一,不可以两者都执行或都不执行.步骤A和步骤B中可以有一个是空的. 例:某铁路客运部门规定甲、乙两地之间旅客托运行李的费用为 S3输出行李的重量和运费c . (3)循环结构 步骤n 步骤n+1 0.53 , 50, 、 c 其中(单位: 50 0.53 (50) 0.85, 50, 试给岀计算费用c (单位:元)的一个算法,并画岀流程图. S1输入行李的重量; S2如果50,那么c 0.53 , 否则c 50 0.53 (50) 0.85 ; kg)为行李的重量. 输人 r—H 釣X R u —WX竹竹十50)X0 S5

高一数学算法初步知识点与题型总结

第十一章 算法初步与框图 一、知识网络 ※知识回顾 1.算法的概念:算法通常是指按一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤. 2.程序框图又称流程图,是一种用程序框、流程线及文字说明来表示算法的图形. 3.程序框图的三种基本逻辑结构是顺序结构、条件结构、循环结构. 4.算法的描述方式有:自然语言、程序框图、程序语言. 5.算法的基本特征:①明确性:算法的每一步执行什么是明确的;②顺序性:算法的“前一步”是“后一步”的前提,“后一步”是“前一步”的继续;③有限性:算法必须在有限步内完成任务,不能无限制的持续进行;④通用性:算法应能解决某一类问题. ※典例精析 例1.如图所示是一个算法的程序框图,则该程序框图所表示的功能是 解析:首先要理解各程序框的含义,输入a,b,c三个数之后,接着判断a,b的大小,若b小,则把b 赋给a,否则执行下一步,即判断a与c的大小,若c小,则把c赋给a, 否则执行下一步,这样输出的a是a,b,c三个数中的最小值.所以该程序框图所表示的功能是求a,b,c三个数中的最小值. 评注: 求a,b,c三个数中的最小值的算法设计也可以用下面程序框图来表示. 例2.下列程序框图表示的算法功能是() (1)计算小于100的奇数的连乘积 (2)计算从1开始的连续奇数的连乘积 (3)计算从1开始的连续奇数的连乘积,当乘积大于100时,计算奇数的个数 (4)计算成立时的最小值 解析:为了正确地理解程序框图表示的算法,可以将执行过程分解,分析每一步执行的结果.可以看出 程序框图中含有当型的循环结构,故分析每一次循环的情况,列表如下: 第一次:; 第二次:; 第三次:,此时不成立,输出结果是7,程序框图表示的算法功能是求使 成立时的最小值. 选D. 算 法 初 步 算法与程序框图 算法语句 算法案例 算法概念 框图的逻辑结构 输入语句 赋值语句 循环语句 条件语句 输出语句 顺序结构 循环结构 条件结构

算法与程序框图知识讲解

算法与程序框图 【学习目标】 1.初步建立算法的概念; 2.让学生通过丰富的实例体会算法的思想; 3.让学生通过对具体问题的探究,初步了解算法的含义; 4.掌握程序框图的概念; 5.会用通用的图形符号表示算法,掌握算法的三个基本逻辑结构; 6.掌握画程序框图的基本规则,能正确画出程序框图. 【要点梳理】 要点一、算法的概念 1、算法的定义: 广义的算法是指完成某项工作的方法和步骤,那么我们可以说洗衣机的使用说明书是操作洗衣机的算法,菜谱是做菜的算法等等. 在数学中,现代意义的算法是指可以用计算机来解决的某一类问题的程序和步骤,这些程序或步骤必须是明确和有效的,而且能够在有限步之内完成. 2、算法的特征: (1)确定性:算法的每一步都应当做到准确无误、“不重不漏”.“不重”是指不是可有可无的、甚至无用的步骤,“不漏”是指缺少哪一步都无法完成任务. (2)逻辑性:算法从开始的“第一步”直到“最后一步”之间做到环环相扣,分工明确,“前一步”是“后一步”的前提,“后一步”是“前一步”的继续. (3)有穷性:算法要有明确的开始和结束,当到达终止步骤时所要解决的问题必须有明确的结果,也就是说必须在有限步内完成任务,不能无限制的持续进行. (4)不唯一性:求解某一个问题的算法不一定是唯一的,对于一个问题可以有不同的算法. 3、设计算法的要求 (1)写出的算法,必须能解决一类问题(如:判断一个整数35是否为质数;求任意一个方程的近似解……),并且能够重复使用. (2)要使算法尽量简单、步骤尽量少. (3)要保证算法正确.且计算机能够执行,如:让计算机计算1×2×3×4×5是可以做到的. 4、算法的描述: (1)自然语言:自然语言就是人们日常使用的语言,可以是汉语、英语或数学语言等.用自然语言描述算法的优点是通俗易懂,当算法中的操作步骤都是顺序执行时比较容易理解.缺点是如果算法中包含判断和转向,并且操作步骤较多时,就不那么直观清晰了. (2)程序框图:所谓框图,就是指用规定的图形符号来描述算法,用框图描述算法具有直观、结构清晰、条理分明、通俗易懂、便于检查修改及交流等特点. (3)程序语言:算法最终可以通过程序的形式编写出来,并在计算机上执行. 要点诠释: 算法的特点:思路简单清晰,叙述复杂,步骤繁琐,计算量大,完全依靠人力难以完成,而这些恰恰就是计算机的特长,它能不厌其烦地完成枯燥的、重复的繁琐的工作,正因为这些,现代算法的作用之一就是使计算机代替人完成某些工作,这也是我们学习算法的重要原因之一. 事实上,算法中出现的程序只是用基本的语句把程序的主要结构描述出来,与真正的程序还有差距,所以算法描述的许多程序并不能直接运行,要运行程序,还要把程序按照某种语言的严格要求重新改写才行. 要点二、程序框图 1、程序框图的概念:

Photoshop图像处理基础知识

(一)Photoshop图像处理基础知识 1)位图与矢量图 根据存储方式的不同,电脑中的图像通常被分为位图图像和矢量图形。了解和掌握两类图形间的差异,对于创建、编辑和导入图片都有很大的帮助。 ●什么是位图? 位图图像又叫栅格图像(像素图)。它是由很多色块(像素、点)组成的图像,一个像素点是图像中最小的图像元素。位图的大小和质量取决于图像中像素点的多少(单位面积)。对于位图图像来说,组成图像的色块越少,图像就会越模糊;组成图像的色块越多,图像越清晰,但存储文件时所需要的存储空间也会比较大。 一般用Photoshop制作的图像都是位图图像,比较适合制作细腻、轻柔飘渺的特殊效果,更容易模拟照片的真实效果,就像是用画笔在画布上作画一样。(Painter) ●什么是矢量图? 矢量图又称为向量图形(面向对象绘图),是用数学方式描述的线条和色块组成的图像,它们在计算机内部表示成一系列的数值而不是像素点。 这种保存图形信息的方法与分辨率无关,当对矢量图进行缩放时,图形仍能保持原有的清晰度,且色彩不失真。矢量图形的大小与图形的复杂程度有关,即简单的图形所占用的存储空间较小,复杂的图形所占用的存储空间较大。如Corel DRAW、Illustrator绘图软件创建的图形都是矢量图,适用于编辑色彩较为单纯的色块或文字,如标志设计、图案设计、文字设计、版式设计等。 ●位图与矢量图的区别与联系 基于位图处理的软件也不是说它就只能处理位图,同样基于矢量图处理的软件也不是只能处理矢量图。

基于矢量图的软件原创性比较强,主要长处在于原始创作;而基于位图的处理软件,后期处理比较强,主要长处在于图片的处理。 2)分辨率(主要以图像分辨率为主) 分辨率是用来描述图像文件信息的术语,表述为单位长度内点的数量,通常用“像素/英寸”(ppi)来表示。分辨率的高低直接影响图像的效果,使用太低的分辨率会导致图像粗糙,而使用较高的分辨率则会增加文件的大小。 图像分辨率设置原则 在Photoshop新建文件时,默认的分辨率为72像素/英寸,满足普通显示器显示图像的分辨率要求。(图像仅用于屏幕显示时与显示器分辨率相同,96像素/英寸)在广告设计中,不同用途的广告对分辨率的要求也不同,例如,印刷彩色图像(高档彩色印刷)时分辨率一般为300像素/英寸(300像素/英寸以上的图像可以满足任何输出要求);设计报纸广告(报纸插图)时分辨率一般为150像素/英寸;大型灯箱喷绘图像一般不低于30像素/英寸。 3)图像的色彩模式及特点 色彩模式是指同一属性下不同颜色的集合,它使用户在使用不同颜色进行显示、印刷或打印时,不必重新调配颜色而直接进行转换和应用(图像/模式)。电脑软件为用户提供的色彩模式主要有:位图模式、灰度模式、RGB模式、CMYK模式、索引颜色模式、Lab模式、双色调模式和多通道模式等。每一种模式都有自己的优缺点,都有自己的适用范围。 ①位图模式:该模式下的图像是由黑白两种颜色组成的,图形不能使用编辑工具编辑(例如,“图层”、“滤镜”)。只有在图像文件的颜色模式为灰度模式时,才能转换成位图模式。 ②灰度模式:该模式下的图像文件中只存在颜色的明(白色)暗(黑色)度,而没有色相、饱和度等色彩信息(颜色三要素)。它的应用十分广泛,在成本相对低廉的黑白印刷中

图像处理基础知识——教案

图像处理基础 教学目标 1.知识目标: →掌握图像信息的采样、量化、编码的基本原理。 →知道屏幕分辨率、显示器分辨率及图像分辨率的概念。 →掌握图形和图像的概念与特点。 2.能力目标: →学会查看显示器分辨率。 →学会调整屏幕分辨率。 →学会分辨数字图像的类型(矢量图或是位图)。 3.情感目标: 通过理论联系实际的教学方式,引导学生从现实生活的经历与体验出发,激发学生对计算机图像处理的兴趣,形成主动学习的情感态度。 教学重点 →图像信息数字化原理 →分辨率的概念 →图形、图像的概念及应用特性 教学难点 →对图像数字化过程的理解 →图像存储容量的计算 教学内容 1.图像信息数字化 1.1采样 空间上连续的图像用许多等距的水平线与竖直线分割开来,转换成离散点的过程。 1.2量化 量化:将采样点(像素)的灰度(亮度)离散化,使之由连续量转换为离散的整数值即灰度值、灰度级(gray level)的过程。 量化位数:表示量化后各像素的色彩值所需要占用的二进制位数。

灰度图像:可以用8位,256个级数来表示从白到黑的灰度变化。 彩色图像:数据不仅包含亮度信息,还要包含颜色信息。彩色的表示方法是多样化的。可由红、绿、蓝三基色图像叠加而成。 1.3存储容量的计算 图像存储容量=图像水平方向的像素数×竖直方向的像素数×每个像素占用的色彩位数2.分辨率 2.1现实器分辨率 显示器分辨率:计算机显示器本身的物理特性。 2.2屏幕分辨率 屏幕分辨率:实际显示图像时计算机所采用的分辨率。 2.3图像分辨率 图像分辨率:在计算机中保存和显示一幅数字图像所具有的分辨率。 如:一张640*480像素的图片,分辨率为640*480=307200像素。 3.图形和图像 3.1图形(矢量图) 图形也称矢量图,它用计算机绘图工具绘制的画面,图形是以数学方法描述的,通过计算机指令来表示的图形。 3.2图像(位图) 图像也称位图,它是由扫描仪、数码相机等图像采集设备扑捉的实际画面而转化而来的数字图像。 3.3矢量图与位图的对比

算法与程序框图复习教案

算法与程序框图 学习目标: 1.明确算法的含义,熟悉算法的三种基本结构:顺序、条件和循环,以及基本的算法语句. 2.能熟练运用辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、进位制等典型的算法知识解决同类问题. 重点: 算法的基本知识与算法对应的程序框图的设计. 难点: 与算法对应的程序框图的设计及算法程序的编写. 要点梳理 知识点一:算法与程序框图 1.算法的定义:广义的算法是指完成某项工作的方法和步 骤,现代意义的算法是指可以用计算机来解决的某一类问 题的程序和步骤,这些程序或步骤必须是明确和有效的, 而且能够在有限步之内完成. 2.四种基本的程序框 3.三种基本逻辑结构 (1)顺序结构 (2)条件结构 (3)循环结构 要点诠释: 1.对于算法的理 解不能仅局限于解决 数学问题的方法,解 决任何问题的方法和 步骤都应该是算法.算法具有概括性、抽象性、 正确性等特点,要通过具体问题的过程和步骤 的分析去体会算法的思想,了解算法的含义. 2.在学习程序框图时要掌握各程序框的 作用,准确应用三种基本逻辑结构,即顺序结 构、条件分支结构、循环结构来画程序框图, 准确表达算法.画程序框图是用基本语句来编

程的前提. 知识点二:基本算法语句 1、输入语句 2、输出语句 3、赋值语句 4、条件语句 IF-THEN-ELSE格式 IF-THEN格式 5、循环语句 (1)WHILE语句 (2)UNTIL语句 要点诠释: 基本算法语句是程序设 计语言的组成部分,注意各语 句的作用,准确理解赋值语句,灵活表达条件语句.计算机 能够直接或间接理解的程序语言都包含输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句和循环语句等基本算法语句.输入语句、输出语句和赋值语句贯穿于大多数算法的结构中,而算法中的条件结构由条件语句来表述,循环结构由循环语句来实现.学习中要熟练掌握这些基本算法语句.知 识点三:算法案例 案例1、辗转相除法与更相减损术 1.利用辗转相除法求最大公约数的步骤如下: (1)用较大的数m除以较小的

最新数字图像处理(基础)教案

数字图像处理(基础)教案 一、基础知识 第一节、数字图像获取 一、目的 1掌握使用扫描仪等数字化设备以及计算机获取数字图像的方法; 2修改图像的存储格式。 二、原理 用扫描仪获取图像也是图像的数字化过程的方法之一。 扫描仪按种类可以分为手持扫描仪,台式扫描仪和滚筒式扫描仪(鼓形扫描仪)。 扫描仪的主要性能指标有x、y方向的分辨率、色彩分辨率(色彩位数)、扫描幅面和接口方式等。各类扫描仪都标明了它的光学分辨率和最大分辨率。分辨率的单位是dpi,dpi是英文Dot Per Inch的缩写,意思是每英寸的像素点数。 扫描仪工作时,首先由光源将光线照在欲输入的图稿上,产生表示图像特征的反射光(反射稿)或透射光(透射稿)。光学系统采集这些光线,将其聚焦在CCD上,由CCD将光信号转换为电信号,然后由电路部分对这些信号进行A/D转换及处理,产生对应的数字信号输送给计算机。当机械传动机构在控制电路的控制下,带动装有光学系统和CCD的扫描头与图稿进行相对运动,将图稿全部扫描一遍,一幅完整的图像就输入到计算机中去了。

图1.1扫描仪的工作原理 扫描仪扫描图像的步骤是:首先将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上,原稿可以是文字稿件或者图纸照片;然后启动扫描仪驱动程序后,安装在扫描仪内部的可移动光源开始扫描原稿。为了均匀照亮稿件,扫描仪光源为长条形,并沿y方向扫过整个原稿;照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙,形成沿x方向的光带,又经过一组反光镜,由光学透镜聚焦并进入分光镜,经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的RGB三条彩色光带分别照到各自的CCD上,CCD将RGB光带转变为模拟电子信号,此信号又被A/D变换器转变为数字电子信号。至此,反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号,最后通过串行或者并行等接口送至计算机。扫描仪每扫一行就得到原稿x方向一行的图像信息,随着沿y方向的移动,在计算机内部逐步形成原稿的全图。 在扫描仪的工作过程中,有两个元件起到了关键的作用。一个是CCD,它将光信号转换成为电信号;另一个是A/D变换器,它将模拟电信号变为数字电信号。CCD是Charge Couple Device的缩写,称为电荷耦合器件,它是利用微电子技术制成的表面光电器件,可以实现光电转换功能。CCD 在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛,只不过摄像机中使用的是点阵CCD,即包括x、y两个方向用于摄取平面图像,而扫描仪中使用的是线性CCD,它只有x一个方向,y方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。CCD芯片上有许多光敏单元,它们可以将不同的光线转换成不同的电荷,从而形成对应原稿光图像的电荷图像。如果我们想增加图像的分辨率,就必须增加CCD上的光敏单元数量。实际上,CCD的性能决定了扫描仪的x方向的光学分辨率。A/D变换器是将模拟量(Analog)转变为数字量(Digital)的半导体元件。从CCD获取的电信号是对应于图像明暗的模拟信号,就是说图像由暗到亮的变化可以用从低到高的不同电平来表示,它们是连续变化的,即所谓模拟量。A/D变换器的工作是将模拟量数字化,例如将0至1V的线性电压变化表示为0至9的10个等级的方法是:0至小于0.1V 的所有电压都变换为数字0、0.1至小于0.2V的所有电压都变换为数字1……0.9至小于1.0V的所有电压都变换为数字9。实际上,A/D变换器能够表示的范围远远大于10,通常是2^8=256、2^10=1024或者2^12=4096。如果扫描仪说明书上标明的灰度等级是10bit,则说明这个扫描仪能够将图像分成1024个灰度等级,如果标明色彩深度为30bit,则说明红、绿、蓝各个通道都有1024个等级。显然,该等级数越高,表现的彩色越丰富。 步骤

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