項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在“計(jì)算機(jī)圖形圖像處理”教學(xué)中的運(yùn)用

時(shí)會(huì)省 朱文軍 康敏

摘 要： 在“計(jì)算機(jī)圖形圖像處理”教學(xué)中，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)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(diào)整和拼接，專題地圖符號(hào)設(shè)計(jì)及數(shù)字柵格地圖DRG的制作，圖像縮放幾方面，探討項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在“計(jì)算機(jī)圖形圖像處理”教學(xué)中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法;圖形圖像處理;圖像糾正;圖幅拼接;競(jìng)爭(zhēng)能力

中圖分類號(hào)：G642;G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2020）09-0020-02

計(jì)算機(jī)圖形圖像處理課程主要是結(jié)合軟件Photoshop CS6開展實(shí)訓(xùn)的。在該課程教學(xué)過程中，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，將兩者很好地融合，能收到很好的教學(xué)效果。下面，本文對(duì)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在“計(jì)算機(jī)圖形圖像處理”教學(xué)中的運(yùn)用進(jìn)行探討，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使他們掌握基本的理論知識(shí)和操作技能。

一、影像、圖幅糾正

數(shù)字正射影像（DOM）作為一種重要的數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品，已經(jīng)廣泛地被社會(huì)各行業(yè)所認(rèn)可，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。原始遙感影像一般不能直接應(yīng)用于各種工程項(xiàng)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(tǒng)獲取的空間數(shù)據(jù)中，操作者在收集大量的遙感影像或原始地圖等資料時(shí)，這些資料有可能發(fā)生傾斜變形，需要先對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。教師可以數(shù)字地圖的糾正為例詳細(xì)介紹具體的作業(yè)過程。例如，在實(shí)際生產(chǎn)中，常常需要對(duì)已有地圖資料掃描后進(jìn)行數(shù)字化，獲得數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。這時(shí)，操作者應(yīng)先對(duì)地圖資料進(jìn)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(huì)造成所得數(shù)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(shù)據(jù)的精度，一般需要操作者在數(shù)字化前對(duì)其原始數(shù)字圖像進(jìn)行糾正。在其他配準(zhǔn)軟件不齊備的情況下，操作者可用Photoshop圖形圖像處理軟件進(jìn)行。如Photoshop中的度量工具可用來度量距離、位置和角度，旋轉(zhuǎn)工具可用來對(duì)圖像旋轉(zhuǎn)任意角度。具體操作步驟如下：（1）操作者進(jìn)入Photoshop軟件，打開掃描底圖，在圖中尋找一個(gè)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(zhǔn)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(fù)的區(qū)別，這與度量的方向有關(guān)，一般不需要考慮，軟件會(huì)自動(dòng)調(diào)整，計(jì)算出一個(gè)準(zhǔn)確的旋轉(zhuǎn)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(tài)下進(jìn)行。（3）操作者選用旋轉(zhuǎn)任意角度工具，對(duì)圖像按步驟（2）計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。（4）操作者再次用度量工具檢查旋轉(zhuǎn)后是否滿足精度要求，若已達(dá)到，工作即完成。若達(dá)不到精度要求，可按上述步驟再進(jìn)行一遍，直至達(dá)到精度要求為止。數(shù)字柵格影像的糾正參照上述步驟進(jìn)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(diào)整和拼接

由于地域特點(diǎn)、天氣和季節(jié)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(diào)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(jìn)行圖形、圖像色彩調(diào)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(gè)地區(qū)，需要操作者將數(shù)張有重疊部分的圖像（可能是不同時(shí)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(jìn)行掃描，操作者必須將其分成幾部分，掃描存儲(chǔ)入計(jì)算機(jī)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(shí)，為了提高效率，操作者可以先把相關(guān)的圖幅拼接后，再進(jìn)行編繪處理。

具體的操作過程如下：（1）操作者進(jìn)入Photoshop軟件，按一定順序打開第一幅圖像，根據(jù)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(shù)據(jù)以能完全放下原圖像為準(zhǔn)。（2）操作者打開第二幅圖像，若圖像有缺陷，可先對(duì)其進(jìn)行處理，如去除污點(diǎn)、校正、圖像增強(qiáng)等，再用移動(dòng)工具把它拖動(dòng)到第一幅圖中合適的位置。接著，操作者調(diào)整該層的透明度，以能看出第一層圖像上的要素為準(zhǔn)。然后，操作者移動(dòng)圖像與第一幅圖接邊，拼接好后，再將圖像調(diào)至不透明。（3）操作者依次打開其他圖像，重復(fù)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(diào)整圖像的色彩，要達(dá)到整幅圖像協(xié)調(diào)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(shí)一般要將圖像放大，同時(shí)應(yīng)多選幾個(gè)參照點(diǎn)進(jìn)行配準(zhǔn)，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(yīng)先轉(zhuǎn)換成其他色彩模式，方可進(jìn)行操作。為了保證圖像能準(zhǔn)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(hào)設(shè)計(jì)及數(shù)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(shù)種自然要素或社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的地圖。其內(nèi)容、形式多種多樣，所以專題地圖的符號(hào)設(shè)計(jì)對(duì)表示專題內(nèi)容起著重要的作用。相對(duì)于普通地圖符號(hào)，專題地圖符號(hào)的設(shè)計(jì)靈活性強(qiáng)，符號(hào)要求形象生動(dòng)。一般情況下，要想設(shè)計(jì)出內(nèi)容復(fù)雜、半透明效果的符號(hào)，或者設(shè)計(jì)出形象、生動(dòng)、美觀、逼真的符號(hào)，用矢量形式是很難表達(dá)的。而用Photoshop制作，則較為方便。在教學(xué)過程中，教師可以有針對(duì)性地安排學(xué)生進(jìn)行符號(hào)設(shè)計(jì)練習(xí)。數(shù)字柵格地圖（DRG）是地理信息系統(tǒng)4D產(chǎn)品之一，其生產(chǎn)周期短，除使用專業(yè)DRG生產(chǎn)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(jìn)行掃描，輸入計(jì)算機(jī)后，進(jìn)行誤差糾正處理，然后用Photoshop提供的工具進(jìn)行剔除噪點(diǎn)、細(xì)化、修補(bǔ)等處理，最后，把圖像轉(zhuǎn)換為相關(guān)規(guī)定的色彩模式或分為黑、藍(lán)、綠、棕四種顏色，即得到DRG地圖產(chǎn)品。

四、圖像縮放

在地圖的生產(chǎn)過程中，下列幾種情況需要操作者對(duì)原始底圖進(jìn)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(nèi)要素少而且簡(jiǎn)單，為縮小工作量，操作者可以將掃描圖形進(jìn)行縮小，對(duì)其處理后再進(jìn)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(shí)，一般也需要操作者進(jìn)行縮小處理。（3）當(dāng)原圖內(nèi)容比較復(fù)雜、要素多時(shí)，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(dāng)?shù)貓D資料少，而編輯結(jié)果圖大并且內(nèi)容增多時(shí)，為方便處理，操作者一般也將底圖進(jìn)行適當(dāng)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(shù)據(jù)的檢查。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，Photoshop具有強(qiáng)大的圖像處理功能，在測(cè)繪行業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，與專業(yè)知識(shí)的完美結(jié)合可以大大提高GIS數(shù)據(jù)處理的工作效率，有利于培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要、行業(yè)發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才。因此，在“計(jì)算機(jī)圖形圖像處理”教學(xué)中，教師要以“學(xué)以致用、適應(yīng)當(dāng)今地理信息建設(shè)需要”為宗旨，讓學(xué)生掌握基本的理論知識(shí)和操作技能，進(jìn)而不斷提高學(xué)生專業(yè)技能方面的競(jìng)爭(zhēng)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]凌善金，陸林.普通高校地圖學(xué)課程內(nèi)容體系的整合初探[J].安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010（01）.

[2]余旭，王宇會(huì)，儲(chǔ)小雷.注冊(cè)測(cè)繪師制度下測(cè)繪工程專業(yè)“地理信息系統(tǒng)”課程教改探討[J].測(cè)繪工程，2013（05）.

[3]崔英敏，李睿仙.Photoshop CS6實(shí)例教程[M].北京：人民郵電出版社，2014.

[4]耿相真.項(xiàng)目教學(xué)法在Photoshop教學(xué)中的應(yīng)用[J].福建電腦，2010（05）.