图像处理技术在河流动力学实验教学中的应用

发布时间：2024-05-12 08:18

　　基于图像处理技术,设计了含植物水流紊动及物质输运实验,通过学生自主开展实验方案设计、实验现场观察与实验结果分析,加强学生对河流动力学中河道水流紊动、泥沙起动及物质输运相关概念的理解,使学生熟练掌握相关理论知识、计算方法与监测技术。该实验教学对河流动力学课堂教学内容进行补充和拓展,并融合了科研中的前沿、交叉的科学问题,鼓励学生自主设计、独立分析,构建课堂教学-实验教学-科研反哺教学相辅相成的多元协同机制,有效提高了学生的实践能力和创新能力,增强了学生的科研兴趣,对人才培养模式改革和探索起到了一定的推动作用。

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【部分图文】：

图1图像处理流程

本实验采用的数字图像是基于像素点的位图图像，通过光线矫正等一系列预处理方法将高清相机拍摄所得出的数字图像转化为灰度图像。这样一幅图像可以理解成一个二维函数，在任一对空间坐标上的值称为该点图像的灰度。通过污染物浓度标定实验，获取污染物浓度与图像灰度的关系曲线。基于该关系曲线，可获得....

图2河流动力学实验装置示意图

本实验装置由含植物河道模拟系统和污染物监测系统两部分组成(见图2)。模拟河道长104cm、高63cm、宽66cm，由厚度为1cm的透明有机玻璃制作而成，沿长度方向依次设置为进水箱、模拟河道、出水箱。进水箱长21cm，高63cm，宽66cm。进水箱下部管口通过橡胶管与稳....

图3河流动力学实验步骤

拍照系统设置在模拟河道正前方，用于拍摄实验过程和记录结果。高像素的单反相机由三脚架支撑，相机离地75cm，设置在距离三维模拟河道正前方200cm处。此外，为避免相机影子在河道中显现，影响拍摄效果，在相机放置处设置了黑色帷幕，仅使相机镜头从黑色帷幕中探出。照明系统用于提供稳定单一....

图4河流动力学实验装置

同时，鼓励学生发散思维，思考河流动力学及其相关领域的科学前沿问题，开展科研反哺教学，将国内外最新科研成果和技术引入教学活动中，通过理论知识与科研活动的结合，为学生提供体验式、多元化的学习氛围。以科学研究为基础，以学生为中心，培养学生的科研兴趣，鼓励学生积极参与大学生创新活动，提高....

本文编号：3971113