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课题
图像平滑处理
课时
12课时（540min）
教学目标
知识目标：
（1）掌握RGB、HSV、GRAY等常用色彩空间的概念。
（2）理解通道的概念。
（3）了解图像掩模的作用及其使用方法。
技能目标：
（1）能够使用OpenCV进行色彩空间的转换。
（2）能够使用OpenCV进行通道的拆分与合并。
（3）能够使用OpenCV提取指定颜色范围的像素值。
（4）能够使用OpenCV进行图像的加法运算。
（5）能够使用OpenCV进行图像的加权加法运算。
（6）能够使用OpenCV进行图像的位运算。
素养目标：
（1）锻炼具体问题具体分析的思维方式，提高分析问题和解决问题的能力。
（2）了解时代新科技，激发学习兴趣和创新思维，增强民族自信心。
教学重难点
教学重点：使用OpenCV进行色彩空间的转换及通道操作，图像的加法、加权加法、位运算
教学难点：使用OpenCV进行色彩空间的转换及通道操作
教学方法
案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
教学用具
电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程
主要教学内容及步骤
考勤
【教师】使用APP进行签到
【学生】班干部报请假人员及原因
新课预热
【教师】讲述一些图像几何变换操作的实际案例，使学生了解图像几何变换操作的重要性
【学生】聆听、记录、理解
问题导入
【教师】对学生进行分组，每3～5人一组，并选出一名组长，然后组织学生以小组为单位，扫码播放“认识色彩”视频（详见教材），帮助学生了解色彩分割的原理及应用场景，并提出问题：
问题1：可见光在电磁波谱中的波长范围是多少？
问题2：国际照明委员会规定的三原色分别为哪3种颜色？
【学生】分组、观看、思考、讨论、举手回答
传授新知
【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，讲解图像处理基础、图像的基本操作、图像的几何变换、绘制图形和文本。
3.1色彩空间与通道
3.1.1常用的色彩空间
色彩是人的眼睛对于不同频率的光线的不同感受，它既是客观存在的又是主观感知的，不同人对色彩的感知会有差异。（详见教材）
1．RGB色彩空间
?【教师】通过多媒体展示“RGB色彩空间模型”图片，并进行讲解
RGB色彩空间是使用人眼所能感知的3种颜色——红色（red）、绿色（green）、蓝色（blue），进行不同程度的叠加所产生的丰富而广泛的颜色。详见教材。
2．HSV色彩空间
?【教师】通过多媒体展示“HSV色彩空间模型”图片，并进行讲解
HSV?色彩空间是基于人们对色彩的感知经验设计的颜色模型，能够更加直观地表达颜色的色调、鲜艳程度和明暗程度，方便进行颜色的对比。详见教材。
3．GRAY色彩空间
?【教师】通过多媒体展示“GRAY色彩空间模型”图片，并进行讲解
GRAY?色彩空间通常指?8?位灰度图像，其颜色取值范围为，即具有?256?个灰度级。详见教材。
3.1.2色彩空间的转换
每种色彩空间都有其擅长的领域，所以在解决具体色彩问题时，往往需要进行色彩空间类型的转换。OpenCV?提供的?cv2.cvtColor()函数用于将输入图像从一个色彩空间转换到另一个色彩空间，其格式如下。详见教材。
dst=cv2.cvtColor(src,code[,dstCn=0])
常用色彩空间转换类型的取值和含义
选项
含义
cv2.COLOR_BGR2RGB
将图像的色彩空间从BGR转换为RGB
cv2.COLOR_BGR2GRAY
将图像的色彩空间从BGR转换为GRAY
cv2.COLOR_BGR2HSV
将图像的色彩空间从BGR转换为HSV
OpenCV提供的cv2.imread()函数用于实现图像的读取，其格式如下。详见教材。
dst=cv2.imread(filename[,flag=1])
【例3-1】编写程序，使用OpenCV将图像“cup.jpg”（见本书配套素材“例题图像/cup.jpg”）进行色彩空间的转换，具体要求如下。
（1）将图像的色彩空间从BGR转换为GRAY。
（2）将图像的色彩空间从BGR转换为HSV。
【参考代码】
importcv2 #导入OpenCV库
image=cv2.imread(cup.jpg) #读取图像
#将图像的色彩空间从BGR转换为GRAY
(详见教材)。
3.1.3通道的拆分与合并
1．拆分通道
OpenCV提供的cv2.split()函数用于拆分图像的通道，其格式如下。
mv=cv2.split(image)
详见教材。
?【教师】提出问题：
如果要正确显示某一色彩分量的图像，该怎么做呢？
?【学生】聆听、思考、举手回答
?【教师】总结学生的回答
需要将另外两个通道的值设置为0，并将其转换为BGR格式，再