机器视觉技术基础教学设计30

教学设计方案课程名称机器视觉概述授课时长40min教师姓名单位名称***大学机电学院所属专业机电专业学生适用对象大学三年级一、教学目标分析教学目标通过学习，让学生对机器视觉有初步的认识，并掌握机器视觉的原理，了解光源、相机、镜头的一些参数。教学要求掌握机器视觉的原理1、知识与技能1、对机器视觉有初步的认识，掌握机器视觉的原理。2、培养学生自主学习、自主探索及总结归纳的能力，提高学生的综合能力。2、过程与方法运用多种教学方法，通过录屏软件界面操作与学生互动进行授课，让学生掌握机器视觉的基本内容。3、情感态度与价值观1、通过播放机器视觉相关视频，吸引学生注意力，提高学生的学习兴趣，让学生对机器视觉的印象更深刻。2、通过学习，初步认识机器视觉，掌握机器视觉的原理。3、让学生在思考问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。二、学习对象分析本节课授课对象为大学三年级的学生，学生学习《机器视觉》这本书，已有一定的线性代数、C/C++语言编程基础。本节课，通过介绍机器视觉的概念以及应用领域，可以吸引学生的兴趣，为日后学习机器视觉打下坚实的基础。三、教学内容分析教学重点对机器视觉进行初认识，了解机器视觉的工作原理。教学难点硬件环境搭建机器视觉是一项综合技术，被广泛应用于现代化工业中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。本章就针对机器视觉的基本原理以及应用方向问题进行解释和说明。四、教学策略的设计1．学习资源的设计教材自制教案自制课件自制视频网络资源+自制2．教学策略演示法：演示机器视觉相关视频（2）讲授法：讲授机器视觉的工作原理以及一个完整的机器视觉系统组成结构，让学生易于理解。（3）归纳法：对本节课程内容进行总结，强调重难点，让学生更加容易理解。五、教学过程设计视频进度主要内容时长片头播放机器视觉相关视频，引入课题。5min教学过程1.讲授对机器视觉进行初步认识。2.阐述机器视觉的工作原理，介绍一个完整的机器视觉系统。3.介绍机器视觉中光源、相机、镜头等得选型，讲解机器视觉硬件环境搭建实例。30min结尾总结、归纳授课内容布置作业鼓励学生课后复习5min六、教学流程图微课导入（播放现代视觉相关行业视频）→讲授机器视觉得概念、组成→归纳总结→鼓励学生课后复习七、教学反思与评价在本章内容讲述时太过注重理论知识的传授，比如说机器视觉的结构等。作为第一章的内容应该多多普及实际的机器视觉知识，让学生在脑海中有一个系统的构架，而不是僵化他们的思想。教学设计方案课程名称数字图像基础授课时长40min教师姓名单位名称***大学机电学院所属专业机电专业学生适用对象大学三年级一、教学目标分析教学目标通过学习，让学生对图像处理的一些基础内容有一定了解，为后续课程打下基础。教学要求让学生初步认识图像与数字图像并了解其分类，了解图像数字化的基本原理，认识图像灰度直方图，掌握图像像素间的关系。1、知识与技能1、对图像与数字图像有初步的认识，了解图像数字化的基本原理。2、认识图像灰度直方图，掌握图像像素间的关系。3、培养学生总结归纳的能力，提高学生的综合能力。2、过程与方法通过图片展示、课件演示进行授课，让学生了解图像数字化过程，掌握像间的关系。3、情感态度与价值观1、通过图片、课件等教学素材，吸引学生注意力，提高学生的学习兴趣，让学生对知识点的印象更深刻。2、让学生在思考问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。二、学习对象分析本节课授课对象为大学三年级的学生，学生学习《机器视觉》这本书，已有一定的线性代数、C语言编程基础，前面已经介绍机器视觉的概念以及应用领域，对机器视觉有一定的了解。三、教学内容分析教学重点掌握图像数字化过程，认识图像灰度直方图。教学难点了解图像数字化的基本原理，掌握图像像素间的关系。机器视觉是一项综合技术，被广泛应用于现代化工业中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。本章介绍了数字图像基础，为学生之后学习图像处理打好基础。四、教学策略的设计1．学习资源的设计教材自制教案自制课件自制2．教学策略（1）提问法：提出问题，引发学生思考和探索新知；（2）讲授法：结合图片讲授图像的数字化过程，让学生易于理解。（2）归纳法：对本节课程内容进行总结，强调重难点，让学生更加容易理解。五、教学过程设计视频进度主要内容时长片头说明本章的教学内容，引入课题。3min教学过程1.讲授图像与数字图像的概念及分类。2.阐述图像的数字化意义、过程。3.介绍灰度直方图、直方图的性质等。结尾总结、归纳授课内容布置作业六、教学流程图说明本章的教学内容→讲授图像与数字图像的概念及分类→阐述图像的数字化过程→归纳总结→介绍灰度直方图、直方图的性质等→鼓励学生课后复习七、教学反思与评价在本章内容比较枯燥乏味，在内容讲授时应多加入一些创新，提高学生的积极性。教学设计方案课程名称了解和熟悉HALCON授课时长教师姓名单位名称***大学机电学院所属专业机电专业学生适用对象大学三年级一、教学目标分析教学目标通过学习，让学生了解HALCON开发界面，学会运用HALCON软件。教学要求让学生初步认识机器视觉软件HALCON并了解其功能及应用简介，了解HDevelop图形组件，掌握软件图像采集，认识常见的数据结构。1、知识与技能1、了解HALCON软件功能及应用；2、认识HALCON软件开发界面；3、学会运用软件进行图像采集。2、过程与方法通过图片展示、课件演示进行授课，让学生了解图像数字化过程，掌握像间的关系。3、情感态度与价值观1、通过图片、课件等教学素材，吸引学生注意力，提高学生的学习兴趣，让学生对知识点的印象更深刻。2、让学生在思考问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。二、学习对象分析本节课授课对象为大学三年级的学生，学生学习《机器视觉》这本书，已有一定的线性代数、C语言编程基础，对机器视觉有一定的了解。三、教学内容分析教学重点使用HALCON采集图像。教学难点图像的数据结构。机器视觉是一项综合技术，被广泛应用于现代化工业中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。本章介绍了视觉软件HALCON的功能及应用；利用HALCON进行图像采集；常见的数据结构。四、教学策略的设计1．学习资源的设计教材自制教案自制课件自制2．教学策略（1）讲授法：结合图片讲授HALCON的功能及应用，让学生易于理解；（2）演示法：通过演示图像的采集过程。使教学更加具体；（3）归纳法：对本节课程内容进行总结，强调重难点，让学生更加容易理解。五、教学过程设计视频进度主要内容时长片头说明本章的教学内容，引入课题。3min教学过程1、讲授HALCON功能及应用简介；2、介绍HDevelop图形组件的主界面及子窗口；3、介绍软件图像采集过程；4、介绍图像数据结构。结尾总结、归纳授课内容；布置作业。六、教学流程图说明本章的教学内容→讲授HALCON功能及应用简介→介绍HDevelop图形组件的主界面及子窗口→介绍软件图像采集过程→介绍图像数据结构→鼓励学生课后复习七、教学反思与评价在本章内容操作性强，可以与学生多加互动。教学设计方案课程名称图像预处理授课时长教师姓名单位名称***大学机电学院所属专业机电专业学生适用对象大学三年级一、教学目标分析教学目标通过学习，让学生掌握使用HALCON实现图像预处理的具体使用方法。教学要求让学生掌握运用HALCON进行感兴趣区域（ROI）的截取；图像的变换与校正；以及进行增强图像。1、知识与技能1、掌握使用HALCON进行感兴趣区域（ROI）的截取；2、掌握使用HALCON进行图像的变换与校正；3、掌握使用HALCON进行图像增强。2、过程与方法通过讲解法讲述原理，并通过演示法进行演示软件的操作过程。3、情感态度与价值观1、本章内容操作性强，培养学生的积极性。2、让学生在思考问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。二、学习对象分析本节课授课对象为大学三年级的学生，学生学习《机器视觉》这本书，已有一定的线性代数、C语言编程基础，对机器视觉有一定的了解。三、教学内容分析教学重点1、使用HALCON进行感兴趣区域（ROI）的截取；2、使用HALCON进行图像的变换与校正；3、使用HALCON进行图像增强。教学难点使用HALCON进行图像增强。机器视觉是一项综合技术，被广泛应用于现代化工业中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。本章介绍了9图像预处理的相关原理和步骤。四、教学策略的设计1．学习资源的设计教材自制教案自制课件自制2．教学策略（1）讲授法：结合图片讲授图像预处理原理及过程，让学生易于理解；（2）演示法：通过演示图像的采集过程。使教学更加具体；（3）归纳法：对本节课程内容进行总结，强调重难点，让学生更加容易理解。五、教学过程设计视频进度主要内容时长片头说明本章的教学内容，引入课题。3min教学过程1、讲授HALCON进行感兴趣区域（ROI）的截取；2、讲授HALCON进行图像的变换与校正；3、讲授HALCON进行图像增强；4、用HALCON软件现场进行演示。结尾总结、归纳授课内容；布置作业。六、教学流程图说明本章的教学内容→讲授HALCON进行感兴趣区域（ROI）的截取→讲授HALCON进行图像的变换与校正→讲授HALCON进行图像增强→用HALCON软件现场进行演示→鼓励学生课后复习七、教学反思与评价在本章内容操作性强，可以与学生多加互动。教学设计方案课程名称图像预处理授课时长教师姓名单位名称***大学机电学院所属专业机电专业学生适用对象大学三年级一、教学目标分析教学目标通过学习，让学生掌握使用HALCON实现图像分割方法。教学要求让学生了解图像分割的基本概念；了解阈值分割、边缘检测、区域分割、Hough变换、动态聚类分割、分水岭算法等原理过程和图像分割算法；学会运用HALCON进行图像分割。1、知识与技能1、了解图像分割的基本概念；2、了解阈值分割、边缘检测、区域分割、Hough变换、动态聚类分割、分水岭算法等原理过程和图像分割算法；3、掌握使用HALCON进行图像分割。2、过程与方法通过讲解法讲述原理，并通过演示法进行演示软件的操作过程。3、情感态度与价值观1、本章内容操作性强，易于培养学生的积极性。2、让学生在思考问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。二、学习对象分析本节课授课对象为大学三年级的学生，学生学习《机器视觉》这本书，已有一定的线性代数、C语言编程基础，对机器视觉有一定的了解。三、教学内容分析教学重点使用HALCON进行图像分割。教学难点阈值分割、边缘检测、区域分割、Hough变换、动态聚类分割、分水岭算法等图像原理与分割算法。机器视觉是一项综合技术，被广泛应用于现代化工业中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。本章介绍了图像分割的相关原理和步骤。四、教学策略的设计1．学习资源的设计教材自制教案自制课件自制2．教学策略（1）讲授法：结合图片讲授图像分割原理及过程，让学生易于理解；（2）演示法：通过演示图像分割操作过程。使教学更加具体；（3）归纳法：对本节课程内容进行总结，强调重难点，让学生更加容易理解。五、教学过程设计视频进度主要内容时长片头说明本章的教学内容，引入课题。3min教学过程1、讲授阈值分割原理与算法；2、讲授区域原理与分割算法；3、讲授边缘检测原理与算法；4、用HALCON软件现场进行演示图像分割操作过程。结尾总结、归纳授课内容；布置作业。六、教学流程图说明本章的教学内容→讲授阈值分割原理与算法→讲授区域原理与分割算法→讲授边缘检测原理与算法→用HALCON软件现场进行演示图像分割操作过程→鼓励学生课后复习七、教学反思与评价在本章内容操作性强，可以与学生多加互动。教学设计方案课程名称特征提取授课时长教师姓名单位名称***大学机电学院所属专业机电专业学生适用对象大学三年级一、教学目标分析教学目标通过学习，让学生掌握使用HALCON实现图像特征提取。教学要求让学生了解图像特征的基本概念，掌握与区域形状特征相关的一些算子，掌握基于灰度值与图像纹理的特征。1、知识与技能1、了解图像特征的基本概念；2、掌握特征提取的相关算子；3、掌握使用HALCON进行特征提取。2、过程与方法通过讲解法讲述原理，并通过演示法进行演示软件的操作过程。3、情感态度与价值观1、本章内容操作性强，易于培养学生的积极性。2、让学生在思考问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。二、学习对象分析本节课授课对象为大学三年级的学生，学生学习《机器视觉》这本书，已有一定的线性代数、C语言编程基础，对机器视觉有一定的了解。三、教学内容分析教学重点使用HALCON进行特征提取。教学难点基于灰度值与图像纹理的特征。机器视觉是一项综合技术，被广泛应用于现代化工业中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。本章介绍了特征提取的相关原理和步骤。四、教学策略的设计1．学习资源的设计教材自制教案自制课件自制2．教学策略（1）讲授法：结合图片讲授特征提取原理及过程，让学生易于理解；（2）演示法：通过演示特征提取操作过程。使教学更加具体；（3）归纳法：对本节课程内容进行总结，强调重难点，让学生更加容易理解。五、教学过程设计视频进度主要内容时长片头说明本章的教学内容，引入课题。3min教学过程1、讲授图像特征的基本概念；2、与区域形状特征相关的一些算子；3、用HALCON软件现场进行演示特征提取操作过程。结尾总结、归纳授课内容；布置作业。六、教学流程图说明本章的教学内容→讲授图像特征的基本概念→与区域形状特征相关的一些算子→用HALCON软件现场进行演示特征提取操作过程→鼓励学生课后复习七、教学反思与评价在本章内容操作性强，可以与学生多加互动。教学设计方案课程名称图像的形态学处理授课时长教师姓名单位名称***大学机电学院所属专业机电专业学生适用对象大学三年级一、教学目标分析教学目标让学生掌握使用HALCON进行图像的形态学处理教学要求二值图像的腐蚀与膨胀、开运算与闭运算；二值图像的形态学应用。1、知识与技能1、掌握二值图像的的基本形态学运算；2、掌握灰度图像的的基本形态学运算；3、了解二值图像的形态学应用。2、过程与方法通过讲解法讲述原理，并通过演示法进行演示软件的操作过程。3、情感态度与价值观1、本章内容操作性强，易于培养学生的积极性。2、让学生在思考问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。二、学习对象分析本节课授课对象为大学三年级的学生，学生学习《机器视觉》这本书，已有一定的线性代数、C语言编程基础，对机器视觉有一定的了解。三、教学内容分析教学重点二值图像的腐蚀与膨胀、开运算与闭运算。教学难点二值图像的形态学应用。机器视觉是一项综合技术，被广泛应用于现代化工业中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。本章介绍了特征提取的相关原理和步骤。四、教学策略的设计1．学习资源的设计教材自制教案自制课件自制2．教学策略（1）讲授法：结合图片讲授特征提取原理及过程，让学生易于理解；（2）演示法：通过演示特征提取操作过程。使教学更加具体；（3）归纳法：对本节课程内容进行总结，强调重难点，让学生更加容易理解。五、教学过程设计视频进度主要内容时长片头说明本章的教学内容，引入课题。3min教学过程1、讲授二值图像的的基本形态学运算；2、讲授灰度图像的的基本形态学运算；3、用HALCON软件现场进行演示形态学运算操作过程。结尾总结、归纳授课内容；布置作业。六、教学流程图说明本章的教学内容→讲授二值图像的的基本形态学运算→讲授灰度图像的的基本形态学运算→用HALCON软件现场进行演示形态学运算操作过程→鼓励学生课后复习七、教学反思与评价在本章内容操作性强，可以与学生多加互动。教学设计方案课程名称图像模板匹配授课时长教师姓名单位名称***大学机电学院所属专业机电专业学生适用对象大学三年级一、教学目标分析教学目标通过学习，让学生掌握使用HALCON实现图像模板匹配。教学要求了解图像匹配的概念及主要方法、两种图像匹配方法的算法原理以及图像金字塔的作用及常用类型，掌握HALCON软件中匹配助手的使用方法。1、知识与技能1、了解图像匹配的概念及主要方法；2、了解两种图像匹配方法的算法原理以及图像金字塔的作用及常用类型；3、掌握HALCON软件中匹配助手的使用方法。2、过程与方法通过讲解法讲述原理，并通过演示法进行演示软件的操作过程。3、情感态度与价值观1、本章内容操作性强，易于培养学生的积极性。2、让学生在思考问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。二、学习对象分析本节课授课对象为大学三年级的学生，学生学习《机器视觉》这本书，已有一定的线性代数、C语言编程基础，对机器视觉有一定的了解。三、教学内容分析教学重点掌握HALCON软件中匹配助手的使用方法。教学难点两种图像匹配方法的算法原理与过程机器视觉是一项综合技术，被广泛应用于现代化工业中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。本章介绍了图像模板匹配的相关原理和步骤。四、教学策略的设计1．学习资源的设计教材自制教案自制课件自制2．教学策略（1）讲授法：结合图片讲授图像模板匹配原理及过程，让学生易于理解；（2）演示法：通过演示图像匹配过程。使教学更加具体；（3）归纳法：对本节课程内容进行总结，强调重难点，让学生更加容易理解。五、教学过程设计视频进度主要内容时长片头说明本章的教学内容，引入课题。3min教学过程1、讲授图像匹配的概念及主要方法；2、讲授两种图像匹配方法的算法原理；3、讲授图像金字塔的作用；4、HALCON软件中匹配助手进行演示图像匹配过程。结尾总结、归纳授课内容；布置作业。六、教学流程图说明本章的教学内容→讲授图像匹配的概念及主要方法→讲授两种图像匹配方法的算法原理→讲授图像金字塔的作用→HALCON软件中匹配助手进行演示图像匹配过程→鼓励学生课后复习七、教学反思与评价在本章内容操作性强，可以与学生多加互动。教学设计方案课程名称3D立体视觉授课时长教师姓名单位名称***大学机电学院所属专业机电专业学生适用对象大学三年级一、教学目标分析教学目标通过学习，让学生了解3D立体视觉的实现方法。教学要求了解如何运用相机标定将相机坐标系与世界坐标系进行对应、掌握获取图像三维信息的两种方法。1、知识与技能1、了解如何运用相机标定将相机坐标系与世界坐标系进行对应；2、了解双目立体视觉与激光三角测量两种获取图像三维信息的方法。2、过程与方法通过讲解法讲述原理，并通过演示法进行演示软件的操作过程。3、情感态度与价值观1、本章内容操作性强，易于培养学生的积极性。2、让学生在思考问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。二、学习对象分析本节课授课对象为大学三年级的学生，学生学习《机器视觉》这本书，已有一定的线性代数、C语言编程基础，对机器视觉有一定的了解。三、教学内容分析教学重点了解如何运用相机标定使用方法。教学难点双目立体视觉与激光三角测量两种获取图像三维信息的方法。机器视觉是一项综合技术，被广泛应用于现代化工业中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。本章介绍了3D立体视觉的相关原理和实现方法。四、教学策略的设计1．学习资源的设计教材自制教案自制课件自制2．教学策略（1）讲授法：结合图片讲授图像模板匹配原理及过程，让学生易于理解；（2）演示法：通过演示图像匹配过程。使教学更加具体；（3）归纳法：对本节课程内容进行总结，强调重难点，让学生更加容易理解。五、教学过程设计视频进度主要内容时长片头说明本章的教学内容，引入课题。3min教学过程1、讲授相机标定的概念及主要方法；2、讲授双目立体视觉的基本原理；3、讲授激光三角测量的基本原理。结尾总结、归纳授课内容；布置作业。六、教学流程图说明本章的教学内容→讲授相机标定的概念及主要方法→讲授双目立体视觉的基本原理→讲授激光三角测量的基本原