資源簡介

作業(yè)練習(xí)
課程基本信息
學(xué)科 信息技術(shù) 年級(jí) 高二 學(xué)期 秋季
課題 3.3.3簡單算法及程序?qū)崿F(xiàn)（實(shí)踐與體驗(yàn)）--圖像字符畫
教科書 書 名：信息技術(shù)必修1《數(shù)據(jù)與計(jì)算》 出版社：浙江教育出版社
學(xué)生信息
姓名 學(xué)校 班級(jí) 學(xué)號(hào)
作業(yè)練習(xí)
一、基礎(chǔ)練習(xí)題
1.【嘉興市2021年第一學(xué)期高二信息技術(shù)期末試題】部分改編，圖像字符畫。應(yīng)用Python中的Image模塊后，將手寫的數(shù)字圖片處理成由0，1表達(dá)的文本文件。手寫圖像如第1題圖a所示，運(yùn)行后文本文件結(jié)果如第1題圖b所示。 第1題圖a第1題圖b
（一）項(xiàng)目分析與算法思路 首先需要先將圖像統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為黑白圖像。以彩色圖像（RGB顏色模式）為例，可以按照如下數(shù)學(xué)模型將彩色圖像中每個(gè)像素的RGB值轉(zhuǎn)換成灰度值： 灰度值gray = 0.299×R+0.587×G+0.114×B 根據(jù)像素的灰度值，若灰度值小于限定值（如132），則判定為黑色，用ASCII碼字符“1”填充；否則判定為白色，用ASCII碼字符“0”填充。 算法思路： 遍歷圖片中的所有像素點(diǎn) 判定每個(gè)像素點(diǎn)灰度值的填充字符 把填充字符寫入文本文件。 （二）完善程序 （1）若第1題圖a的圖像大小為512×120，則生成的文本文件（1.txt）的容量約為： KB(單選，填字母：A.7.5 / B.60) （2）實(shí)現(xiàn)該功能的python程序如下，請完善程序： from PIL import Image def judge(R,G,B): gray=0.299*R+0.587*G+0.114*B #轉(zhuǎn)成灰度值 color= ① #1 return color img=Image.open("sx.jpg") pix=img.load() #讀取所有像素的顏色值 fh=open("1.txt","w") #2 width=img.size[0] #圖像寬度 height= ② #圖像高度 for i in range(height): line='' for j in range(width): R,G,B=pix[j,i] #根據(jù)像素坐標(biāo)獲得該點(diǎn)的RGB值 ③ if color==0: line=line+"1" else: line=line+"0" fh.write(line) fh.write("\n") #3 fh.close() （3）結(jié)合程序，回答問題
①寫出與注釋1處（#1）語句功能等同的語句塊：
②注釋2處（#2）語句的作用是： ③注釋3處（#3）語句若刪除，程序 （選填：是或否）還能正常運(yùn)行。 ④若將程序中的畫框處語句修改為下面語句，程序運(yùn)行后， （選填：是或否）還能得到第1題圖b所示字符畫，說說原因 。
二、拓展練習(xí)題
1. 【嘉興市2021年新教材練習(xí)卷】現(xiàn)有一副RGB模式的彩色位圖，將其轉(zhuǎn)換為一副黑白圖像，并壓縮存儲(chǔ)，具體的步驟如下： （1）將圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像（位深度為8位），并將灰度值以二維列表形式存儲(chǔ)。 （2）設(shè)定特定值128，當(dāng)元素值大于128，則將該元素值設(shè)為1，否則設(shè)為0，逐行轉(zhuǎn)化并存儲(chǔ)到一維列表a中。 （3）將a列表按順序遍歷，將連續(xù)相同的元素值壓縮為一個(gè)數(shù)字加元素值的形式，并存入列表b中。例如某一段元素值為：1111100011000，可以壓縮為：5,1,4,0,2,1,3,0, 將一維列表b以文件的形式保存，完成圖像壓縮。運(yùn)行效果如圖所示： （1）圖片壓縮的部分程序代碼如下，請完善程序 from PIL import Image import numpy as np img=np.array(Image.open('nanhu.jpg').convert('L')) rows,cols= ① # img的行,列數(shù),分別存儲(chǔ)到rows與cols中 a = [] for i in range(rows): for j in range(cols): x= ② a.append(x) b=[] s="" t=1 for i in range(len(a)-1): if ③ : t=t+1 else: s=str(t)+","+str(a[i])+"," b.append(s) t=1 f=open("ys.txt","w") f.writelines(b) f.close() （2）一副未經(jīng)壓縮的BMP位圖，顏色位深度為24，壓縮后的結(jié)果為：“5000,1,47800,0,3250,1,60000,1,3950,0,”，則壓縮前該位圖的存儲(chǔ)容量約為 。（單選，填字母。A.352KB / B.2.75MB / C.14.6KB） 參考答案 一、基礎(chǔ)練習(xí)題
1. 參考答案 （1）B （2）①gray//132 或其他等價(jià)答案 ②img.size[1] 或img.height ③color=judge(R,G,B)
（3）①if gray>=132:
color=1
else:
color=0
② 以讀寫方式打開文本文件1.txt ③ 否
④ 否 因?yàn)樽x取像素值時(shí)縱坐標(biāo)不變，橫坐標(biāo)[0,rows)
【解析】 （1）文本文件中，每個(gè)字符存儲(chǔ)需1B，在圖像字符畫過程中，1個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)1個(gè)字符，故存儲(chǔ)容量共512*120B，即60KB。（2）①按項(xiàng)目分析思路若灰度值小于限定值（如132），則判定為黑色，此空是將灰度像素值轉(zhuǎn)為黑白兩色，即0，1值，用字符映射思想。②讀取圖像高度，故答案img.size[1] 或img.height。③運(yùn)用自定義函數(shù)將圖像的像素點(diǎn)的灰度值轉(zhuǎn)為黑白值。（3）①分情況討論的思想進(jìn)行字符映射。②文件讀寫操作中參數(shù)為“w”的作用是寫文件模式。③不能，因?yàn)闆]有換行，字符畫不能正常顯示。④在讀取像素時(shí)，縱坐標(biāo)不變，橫坐標(biāo)從0到rows-1。 二、拓展練習(xí)題 1. 參考答案 （1） ①img.shape 或者shape[0],shape[1] ②img[i,j]//128 ③a[i]==a[i+1] （2）A 【解析】 （1）程序①處代碼img.shape，讀取圖片的長和寬,存儲(chǔ)到rows與cols中。程序②處代碼是將每個(gè)像素點(diǎn)的值轉(zhuǎn)換成0、1表示，根據(jù)題干，超過128為1，否則為0，可以用整除表示。程序③處代碼是統(tǒng)計(jì)連續(xù)相同的個(gè)數(shù)并存儲(chǔ)到b列表中，依次遍歷，如果相鄰a[i]==a[i+1]，則t+1，如果不相等，則將計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)t和a[i]連接后存儲(chǔ)到b中。 （2）根據(jù)壓縮結(jié)果計(jì)算0、1的總個(gè)數(shù)是120000，這就是該圖像的總像素?cái)?shù)。然后使用公式：像素?cái)?shù)*位數(shù)/8來計(jì)算，120000*24/8/1024=352KB。

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