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关键词： 人工智能   课程思政   新工科   四维融合   数字图像处理  

摘要： 人工智能(AI)技术的快速发展为新工科人才培养带来机遇与挑战.当前新工科课程思政建设面临技术伦理缺位、人文素养悬空、育人成效评价机制弱化等突出问题.以“数字图像处理”课程为切入点,提出基于AI赋能的“价值引领-技术赋能-过程反馈-迭代优化”四维融合课程思政教学模式,通过开发思政教育资源、构建智能备课系统、设计虚实融合实验场景,将课程思政目标深度嵌入图像采集、增强、去噪等核心技术模块,有效提升学生的理论素养和实践水平,培育家国情怀和社会责任感,为新工科课程思政建设提供实践参考.

关键词： 数字图像处理   压缩感知   实验项目  

摘要： 为提升数字图像处理课程的教学效果,本文设计了一套基于压缩感知(CS)的图像重构综合实验,旨在培养学生的实践与科研能力。实验采用阶梯式教学设计,由浅入深构建了多层次实验案例。教学重点围绕三种典型重构算法展开,通过原理探究、算法实现、对比分析和拓展探索等环节,使学生能够在实验中深入理解图像编码与重构的基本原理及实现方法。项目基于矩阵实验室(MATLAB)平台,实现了图像信号从压缩到重构的完整流程。教学实践表明:该实验不仅能深化学生对数字图像处理理论与方法的理解与运用,还能有效提升其工程实践能力、创新能力和科研素养。

关键词： 深度学习   表情识别   数字图像处理   教学改革   课堂专注度  

摘要： 在信息化、数字化及智能化的时代下,高校混合式教学的普及率越来越高。数字图像处理实验课程作为课程教学的重要环节之一,需要在教学多样化的同时保障教学质量,着重对教学过程中学生的学习状态专注度进行研究。基于深度学习方法使用卷积神经网络对常见的人脸表情数据集进行分析,构建学生专注度追踪模型,实时掌握每位同学的学习状态,并帮助教师及时调整教育方针,从而提高教学质量。

关键词： BOPPPS教学模型   数字图像处理   人工智能   教学设计改革  

摘要： 数字图像处理构成了人工智能、电子工程、计算机科学以及自动化等学科领域的基础课程。然而,在实际教学实践中,由于参与课程的学生数量庞大、知识背景参差不齐以及课时资源有限等多重因素的制约,往往难以充分满足学生对课程内容的学习需求。本文旨在以BOPPPS教学模型为范例,对数字图像处理技术课程的关键知识点进行阐释和教授,旨在激发学生的学习热情、促进其深入思考,并在自主学习的过程中提高其技术能力。

关键词： 道路工程   沥青混合料   集料形态   数字图像处理   高温性能  

摘要： 为探究集料形状、棱角、纹理特征对沥青混合料服役性能的影响,提出傅里叶级数-梯度融合的集料形态参数,分析不同形态参数对沥青混合料抗车辙性能的影响。本文基于傅里叶级数-梯度融合建立了集料轮廓的数学描述符,提出了集料三维形态参数(Aigw（3）)。选取4组不同磨耗时间制备的粗集料,设计了三种AC-13型沥青混合料,并分析了Aigw（3）对不同形态特征集料制备的沥青混合料抗车辙性能的影响。研究结果表明:Aigw（3）的量值与磨耗时长呈负相关,且其衰减速率与磨耗时长为对数关系。通过皮尔逊相关性矩阵,分析了Aigw（3）与其他集料形态特征表征参数（最小外接矩形、球度、凸度、棱角性指数、凸包、棱角性因子、纹理分形维数）的关联性,并验证了Aigw（3）的可靠性。Aigw（3）具备凹凸集几何独立性,相较其他指标表现出更优的集料形态特性融合表征能力。由三种级配和不同磨耗时长粗集料制备的沥青混合料,其动稳定度随Aigw（3）的衰减而逐渐降低,Aigw（3）与动稳定度呈较强的线性关系（皮尔逊相关系数>0.97）。

关键词： 目标导向   数字图像处理   实验教学体系   项目案例   创新能力  

摘要： 针对数字图像处理课程实验教学形式单一且专业背景考虑不足的问题,分析专业人才培养的实验教学体系以及对课程专业知识与创新实践技能的需求,提出从基础到综合再到创新的以学生为中心、以专业培养方向为目标导向的项目驱动式实验教学模式,介绍具体的实验教学改革过程以及实验考核评价方法,通过数据比较说明实验教学改革的成效。

关键词： 混凝土裂缝   数字图像处理   阈值分割   特征提取  

摘要： 文章针对混凝土结构中常见的裂缝现象,运用图像处理技术,实现对裂缝的自动化检测与精确表征,以期在保证检测精度的前提下提高识别效率,为混凝土结构的早期诊断和加固修复提供可靠技术支撑。通过多种预处理方法降低噪声干扰,利用阈值分割聚焦裂缝区域,再结合特征提取算法获取其几何与纹理信息;同时,基于多角度评价指标量化算法的检测效果,为后续结构健康诊断提供科学依据。

关键词： 玻璃钢夹砂管   层间界面   力学特性   原位拉伸试验   数字图像处理  

摘要： 采用基于扫描电子显微镜(SEM)的原位拉伸试验和数字图像处理方法,研究玻璃钢夹砂管(FRPM管)层间界面破坏及力学特性。结果表明,试样失效破坏主要表现为层间界面及其局域发生损伤开裂;由SEM实时观测试样层间界面损伤行为表现为近界面端大而凸的颗粒先发生脱湿,附近区域颗粒相互作用,颗粒/基体界面大范围脱粘并贯穿至树脂基体内部,最终宏观表现为层间分离,而远界面颗粒对界面开裂几乎无影响;由数字图像处理发现远界面域颗粒脱湿不严重,近界面域颗粒/基体界面脱湿明显,所在区域应变场不断增大表现为裂纹萌生扩展形成裂缝。随外界拉伸应变的增大,试样应变场呈非均匀分布,最大应变处均在近界面颗粒区域,确定层间界面损伤的破坏范围为近界面区域735~940px。

关键词： 混合超透镜   超表面   联合设计   数字图像处理  

摘要： 在复杂的光学系统中，传统镜头常使用多个折射元件校正像差，光学系统的体积和重量较大，而折射-超表面混合系统可以实现光学系统的小型化和轻量化。现代成像系统通常包含光学镜头和数字图像处理两部分，但二者往往独立设计。光学-数字联合设计通过同时考虑光学系统优化和图像处理算法，可以提升系统最终的整体成像质量。本文使用光学-数字联合设计方法设计了一个折-超混合系统，在优化过程中提高了全视场的MTF一致性，该系统在可见光波段实现了有效焦距为4.6mm,F数为1.8，视场角为90°的指标，且在125 lp/mm频率处的调制传递函数(MTF)超过0.4。本文对比了传统折射系统与折-超混合系统，折-超混合系统的最大口径减少了35.6%，总长减少了18.0%，实现了小型化设计，在使用维纳滤波进行数字图像处理后，光学-数字联合设计的折-超混合系统的最终成像质量更高。

关键词： 图像处理   线上线下   教学模式   图像去噪  

摘要： “数字图像处理”课程是一门理论和实践性很强的学科,在传统的课堂教学中,存在着课时紧张、师生间缺乏有效互动等问题,这无疑对高质量人才的培养构成了挑战。针对这一现状,探讨了线上线下融合教学模式在图像处理课程教学中的应用。以“图像去噪”项目为样例,介绍了课程教学的总体设计思路和教学案例的设计与实施环节。实践结果表明,线上线下融合教学模式是线上与线下教学的有机融合,两者相辅相成,在知识传授、能力培养和价值塑造等多个维度上,共同促进了学生综合素质的全面提升。