1.本技术涉及计算机技术领域，尤其是一种科普教具的制定方法和教具。
背景技术：2.目前，随着数字图像处理应用越来越广泛，学习数字图像处理的人越来越多，而相关技术中关于数字图像处理的课程和书籍，大多抽象且难懂，对学习者的数学基础要求过高，不利于相关知识的普及和推广。对于年龄段尚小的客户，虽然会涉及一些编程类学习，但是未能揭示人工智能的工作特征与原理。由此可见，能够生动有趣、深入浅出的展示数字图像原理的科普教具，是亟待填补的一片空白区域。
技术实现要素：3.本技术的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
4.为此，本发明的目的在于提供一种可靠、智能的科普教具的制定方法和教具。
5.为了达到上述技术目的，本技术实施例所采取的技术方案包括：
6.一方面，本技术实施例提供了一种科普教具的制定方法，包括以下步骤：
7.本技术实施例的科普教具的制定方法，所述科普教具包括科普教具卡，所述科普教具用于展示数字图像处理的原理，所述制定方法包括以下步骤：获取待处理的图像；对所述待处理的图像进行像素数据提取处理，得到所述图像的像素数据；对所述像素数据进行灰度处理或二值化处理，得到所述图像的灰度数据；将所述灰度数据进行转置和降值处理，得到所述图像的填涂数据；将所述填涂数据填于相应位置的表格内，并将所述填涂数据和所述表格置于所述科普教具卡上，得到所述科普教具；其中，所述填涂数据用于表征相应位置的表格在填涂时所需的填涂面积的大小。通过使用上述方法，能够得到科普教具，有利于提升科普教具的趣味性和实用性，提升教具的教学效果。
8.另外，根据本技术上述实施例的科普教具的制定方法，还可以具有以下附加的技术特征：
9.进一步地，本技术实施例的科普教具的制定方法，还包括以下步骤；所述将所述灰度数据进行转置和降值处理，得到所述图像的填涂数据，包括以下步骤：根据预设转置阈值，确定所述灰度数据与所述预设转置阈值之差的绝对值作为填涂灰度数据；将所述填涂灰度数据进行降值处理，得到所述图像的填涂数据。
10.进一步地，在本技术的一个实施例中，所述将所述填涂灰度数据进行降值处理，得到所述图像的填涂数据，包括：根据预设降值阈值，确定所述填涂灰度数据与所述预设降值阈值之商的整数值作为所述图像的填涂数据。
11.进一步地，在本技术的一个实施例中，所述对所述像素数据进行灰度处理或二值化处理，得到所述图像的灰度数据这一步骤后，还包括以下步骤：对相邻的若干所述灰度数据进行取平均值处理，得到所述图像的缩小灰度数据；或者，对相邻的若干所述灰度数据进行取最大值处理，得到所述图像的缩小灰度数据；或者，根据预设降维规则，对所述灰度数
据进行处理，得到所述图像的缩小灰度数据。
12.进一步地，在本技术的一个实施例中，所述填涂数据通过以下步骤来表征相应位置的表格在填涂时所需的填涂面积的大小：根据所述填涂数据的数值大小，确定填涂时在相应位置的表格中绘制竖线的条数；或者，根据所述填涂数据的数值大小，确定填涂时在相应位置的表格中绘制实心圆的个数。
13.进一步地，在本技术的一个实施例中，所述科普教具用于展示采用卷积核对图像处理的原理，所述科普教具还包括移动教具卡，所述移动教具卡用于放置于所述科普教具卡之上并沿所述表格依次移动，并显示所需计算的相应表格内的填涂数据，所述将所述填涂数据填于相应位置的表格内后，通过下列步骤进行展示：根据所述卷积核和所述相应表格内的填涂数据，更新相应表格的中心表格内的填涂数据。
14.进一步地，在本技术的一个实施例中，所述表格通过以下步骤进行调整：根据所述科普教具卡的大小和所述表格的数量，调整所述表格的大小。
15.另一方面，本技术实施例提出了一种科普教具，所述科普教具包括科普教具卡，所述科普教具用于展示数字图像处理的原理，所述科普教具通过上述任一项科普教具的制定方法得到。
16.另一方面，本技术实施例提供了一种科普教具的制定装置，包括：
17.至少一个处理器；
18.至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
19.当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器实现上述的任一种科普教具的制定方法。
20.另一方面，本技术实施例提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现上述的任一种科普教具的制定方法。
21.本技术实施例提供的科普教具包括科普教具卡，所述科普教具用于展示数字图像处理的原理，所述制定方法包括以下步骤：获取待处理的图像；对所述待处理的图像进行像素数据提取处理，得到所述图像的像素数据；对所述像素数据进行灰度处理或二值化处理，得到所述图像的灰度数据；将所述灰度数据进行转置和降值处理，得到所述图像的填涂数据；将所述填涂数据填于相应位置的表格内，并将所述填涂数据和所述表格置于所述科普教具卡上，得到所述科普教具；其中，所述填涂数据用于表征相应位置的表格在填涂时所需的填涂面积的大小。通过使用上述方法，能够得到科普教具，有利于提升科普教具的趣味性和实用性，提升教具的教学效果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本技术实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本技术的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员来说，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
23.图1为本技术提供的科普教具的制定方法的一种实施例的流程示意图；
24.图2为本技术提供的科普教具的制定方法的填涂面积展示的效果示意图；
25.图3为本技术提供的科普教具的制定方法的卷积运算的教具示意图；
26.图4为本技术提供的科普教具的制定方法的卷积运算的计算流程示意图；
27.图5为本技术提供的一种科普教具的效果示意图；
28.图6为本技术提供的科普教具的制定系统的一种实施例的结构示意图；
29.图7为本技术提供的科普教具的制定装置的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
30.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
31.下面参照附图详细描述根据本技术实施例提出的科普教具的制定方法和科普教具，首先将参照附图描述根据本技术实施例提出的科普教具的制定方法。
32.参照图1，本技术实施例中提供一种科普教具的制定方法，本技术实施例中的科普教具的制定方法，可应用于终端中，也可应用于服务器中，还可以是运行于终端或服务器中的软件等。终端可以是平板电脑、笔记本电脑、台式计算机等，但并不局限于此。服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、cdn、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。本技术实施例中的科普教具包括科普教具卡，所述科普教具用于展示数字图像处理的原理，该方法主要包括以下步骤：
33.s110：获取待处理的图像；
34.本步骤中，获取待处理的图像。对于科普教具所使用的图像，可以是图像库中的图像，选择范围较大；也可以是客户提供的图像，增加课程或科普的趣味性；还可以是教师或系统给出的示例图像，对于这类图像往往科普效果较好。在一些可能的实施方式中，图像的选取尽可能的保持在规定的像素范围内，图像的内容选用轮廓鲜明的事物，这样的选择会使教具有更好的科普效果。
35.s120：对所述待处理的图像进行像素数据提取处理，得到所述图像的像素数据；
36.本步骤中，对图像进行像素数据提取，得到图像的像素数据，以便对像素数据进行后续处理。其中，在图像处理中，用rgb三个分量(r：red，g：green，b：blue)，即红、绿、蓝三原色来表示真彩色，r分量，g分量，b分量的取值范围均为0～255，比如电脑屏幕上的一个红色的像素点的三个分量的值分别为：255，0，0。因此，每个图像对应三个颜色向量矩阵，分别是r矩阵，g矩阵，b矩阵。通过上述形式，来表示这个图像。通过对待处理的图像进行像素数据提取处理，得到该图像的上述形式的像素数据。
37.s130：对所述像素数据进行灰度处理或二值化处理，得到所述图像的灰度数据；
38.本步骤中，对所述像素数据进行灰度处理或二值化处理，得到灰度数据。彩色图像中的每个像素点对应的三个真彩色的数值，客户很难操作如此多的颜色，因此，在本技术中，将像素数据进行灰度处理或二值化处理，得到灰度数据，同样可以表示出该图像的大致轮廓，不影响教学效果。在一些可能的实施方式中，灰度处理方式可以是：对于像素数据中
的每一个像素点，根据该像素点的r值、g值和b值，计算出r值、g值和b值的平均值，并将该平均值分别赋值给r、g和b三个分量，即灰度化后的r＝g＝b＝(处理前的r+处理前的g+处理前的b)/3。示例性地，若某个像素点的处理前的r＝156，处理前的g＝58，处理前的b＝17，则灰度化后的r＝g＝b＝(156+58+17)/3＝77。同样，在一些可能的实施方式中，灰度处理方式也可以是通过提取原图像中的亮度信息得到，即灰度化后的r1＝g1＝b1＝处理前的r1*0.3+处理前的g1*0.59+处理前的b1*0.11。示例性地，若某个像素点的处理前的r1＝50，处理前的g1＝130，处理前的b1＝130，则灰度化后的r1＝g1＝b1＝处理前的r1*0.3+处理前的g1*0.59+处理前的b1*0.11＝50*0.3+130*0.59+130*0.11＝106。本领域技术人员可以理解的是，上述灰度处理的方式属于示例性的举例，本技术并不限定对像素数据进行灰度处理的具体方式。
39.在一些可能的实施方式中，还可以通过将像素数据进行二值化处理，得到灰度数据。二值化后的图像同样可以显示图像的轮廓信息，用于数字图像处理的过程展示。
40.s140：将所述灰度数据进行转置和降值处理，得到所述图像的填涂数据；
41.本步骤中，将所述灰度数据进行转置和降值处理，得到所述图像的填涂数据。本技术中的方法用于制作科普教具，而科普教具用于在客户使用的过程中，感受到数字图像处理的过程和原理。通过客户对每个像素点的点涂，实现该原理的展示过程。而灰度数据中，0表示该像素点为黑色，255表示该像素点为白色。而按照人的行为习惯或通常的思维方式，数据大时填涂的面积越大，数据小时填涂的面积越小，因此将灰度数据进行转置处理，转变成0表示该像素点为白色，对应的客户操作为不需要填涂；255表示为黑色，对应的客户操作为需要填涂的面积最大。同样，在一些可能的实施方式中，0-255表示的填涂方式太多，不利于科普教具的使用，因此，对灰度数据进行降值处理。具体地，可以根据客户的精力、图像的像素点数量等因素调整灰度数据的表示范围。同样，本技术并不限制对灰度数据进行转置和降值的具体方式。
42.s150：将所述填涂数据填于相应位置的表格内，并将所述填涂数据和所述表格置于所述科普教具卡上，得到所述科普教具；所述填涂数据用于表征相应位置的表格在填涂时所需的填涂面积的大小。
43.本步骤中，将所述填涂数据填于相应位置的表格内，并将所述填涂数据和所述表格置于所述科普教具卡上，得到所述科普教具。本技术实施例中，每个填涂数据表示该位置处的像素值，因此，通过表格，将该图像表示出来，将填涂数据填于相应位置的表格内，将表格和填涂数据画在填涂卡上。在一些可能的实施方式中，科普教具卡可以是硬质的纸片；科普教具卡也可以是塑料制的卡片；科普教具卡还可以是木质的卡片。本技术并不限制科普教具卡的具体材质和表现形式。同样，表格和填涂数据可以打印于科普教具卡上，也可以画在科普教具卡上。其中，对于表格的设计样式和表格间距等，可以根据实际需要进行调整。
44.在一些可能的实施方式中，该教具是设计好的表格。使用时，根据每个表格中标识的不同数字(即填涂数据)，客户可用铅笔或其它工具在每个表格中按预设规则进行填涂，通过客户的填涂过程，可以向科普对象或客户展示数字图像的存储和显示原理。在一些可能的实施方式中，如果要存储该图像，计算机只需要逐行逐列的将其中的数字存储下来，这就是“数字图像”或者称为“图像数字化”。通过该教具，可以生动形象的表示数字图像的存储和处理过程，给客户留下深刻的印象，便于客户更好的理解数字图像处理过程。
45.可选地，本技术实施例中的科普教具的制定方法，所述将所述灰度数据进行转置和降值处理，得到所述图像的填涂数据，包括以下步骤：
46.根据预设转置阈值，确定所述灰度数据与所述预设转置阈值之差的绝对值作为填涂灰度数据；
47.将所述填涂灰度数据进行降值处理，得到所述图像的填涂数据。
48.本步骤中，通过对灰度数据进行转置处理，便于符合人体的行为习惯或思维方式。在一些可能的实施方式中，将预设转置阈值设置为255，所述灰度数据与255之差的绝对值作为填涂灰度数据。示例性的，若某个像素点的灰度数据为147，则经过转置处理，填涂灰度数据＝|147-255|＝108。通过转置处理，有利于提升该科普教具的实用性。
49.可选地，本技术实施例中的科普教具的制定方法，所述将所述填涂灰度数据进行降值处理，得到所述图像的填涂数据，包括：
50.根据预设降值阈值，确定所述填涂灰度数据与所述预设降值阈值之商的整数值作为所述图像的填涂数据。
51.本步骤中，根据预设降值阈值，确定所述填涂灰度数据与所述预设降值阈值之商的整数值作为所述图像的填涂数据。填涂数据的数据阶数的多少决定了填涂的任务量大小，任务量过大时，客户会产生厌烦心理，不利于科普工作的进行和效果，因此，选择合适的预设降至阈值，将填涂数据的数据阶数控制在可接受的范围内。在一些可能的实施方式中，填涂数据的阶数一般建议在6阶左右(即数字0-5表示，随着数字的增大，所需的填涂面积增大)。示例性地，将预设降值阈值设置为50，若某个像素点位置处的填涂灰度数据为237，则填涂数据＝237/50＝4.74，取整为4，因此，此处的填涂数据为4。通过上述的降值处理，方便科普教具的使用过程，有利于提升科普教具的实用性。
52.可选地，本技术实施例中的科普教具的制定方法，所述对所述像素数据进行灰度处理或二值化处理，得到所述图像的灰度数据这一步骤后，还包括以下步骤：
53.对相邻的若干所述灰度数据进行取平均值处理，得到所述图像的缩小灰度数据；
54.或者，对相邻的若干所述灰度数据进行取最大值处理，得到所述图像的缩小灰度数据；
55.或者，根据预设降维规则，对所述灰度数据进行处理，得到所述图像的缩小灰度数据。
56.本步骤中，得到图像的灰度数据后，可以根据客户的精力或者科普教具卡的大小调整灰度数据的数据量，在满足科普教具最终呈现效果的前提下，对灰度数据进行降维处理，减少灰度数据的数据量，提升科普教具的实用性。在一些可能的实施方式中，可以通过对相邻的若干所述灰度数据进行取平均值处理，得到所述图像的缩小灰度数据。根据所需的缩小灰度数据的数据量大小，确定将几个连续的灰度数据进行合并处理。示例性地，若需要将3个灰度数据合并为一个，则缩小灰度数据＝(原第一灰度数据+原第二灰度数据+原第三灰度数据)/3。同时，也可以通过对相邻的若干所述灰度数据进行取最大值处理，得到所述图像的缩小灰度数据。还可以通过预设降维规则，对所述灰度数据进行处理，得到所述图像的缩小灰度数据。示例性地，对于灰度数据，可以设置一个中间值，大于该中间值的灰度数据选取一种方式进行缩小，小于该中间值的灰度数据，统一为一个固定灰度值。中间值的选取，参照该图像的数据分布或需要突出的图像特点进行设定。当然，上述预设降维规则属
于示例性的举例。通过对灰度数据的降维，方便客户的操作，提升科普教具的实用性。
57.可选地，本技术实施例中的科普教具的制定方法，所述填涂数据通过以下步骤来表征相应位置的表格在填涂时所需的填涂面积的大小：
58.根据所述填涂数据的数值大小，确定填涂时在相应位置的表格中绘制竖线的条数；
59.或者，根据所述填涂数据的数值大小，确定填涂时在相应位置的表格中绘制实心圆的个数。
60.本步骤中，客户根据填涂数据对表格进行填涂，具体的填涂方式可以采用在表格格内画竖线、画点、画逗号等多种表现形式。参照图2所示，表格210显示的为原表格样式，表格中的数字即该表格对应的填涂数据，填涂数据的数值大小用于表示该表格所需要的填涂面积。填涂样式可以为表格220所示，在表格内画竖线，为了区分表格本身的范围和所填涂的竖线，表格220中的竖线采用点划线的方式，实际填涂过程中，可以填涂竖线。表格内为0时，不需要划线；表格内为1时，画一条竖线；表格内为2时，画两条竖线，以此类推。同时，还可以采用表格230的表格内画实心圆的方式，当然，也可以用不同个数的空心圆进行填涂。在一些可能的实施方式中，可以按照表格240画不同大小的实心圆的方式进行填涂，也可以按照表格250中画不同大小的实心方框的方式进行填涂。上述的填涂方式属于示意性的举例，本技术并不限制具体的填涂方式。需要理解的是，对于将图像处理为二值图像的科普教具，填涂数据分为“0”和“非0”，则可以采用实心圆或实心方框的填涂方式。在一些可能的实施方式中，可以设计使用彩色的填涂点阵表格，但是填涂工作量比较大，所需的填涂工具也比较复杂，不建议课堂学习算法时使用，可作为课外兴趣卡使用。通过客户的操作，提升科普教具的教学效果。
61.可选地，本技术实施例中的科普教具的制定方法，所述科普教具用于展示采用卷积核对图像处理的原理，所述科普教具还包括移动教具卡，所述移动教具卡用于放置于所述科普教具卡之上并沿所述表格依次移动，并显示所需计算的相应表格内的填涂数据，所述将所述填涂数据填于相应位置的表格内后，通过下列步骤进行展示：
62.根据所述卷积核和所述相应表格内的填涂数据，更新相应表格的中心表格内的填涂数据。
63.本步骤中，参照图3，可以设计为用于卷积原始原理展示的教具。可以选用简单的图形，选用3*3或者5*5的卷积核，便于客户感受卷积过程和卷积的作用。图3中的右侧部分需要客户剪下或者取下进行卷积计算的辅助操作。参照图4所示，该科普教具卡的表格可以设计为上下两部分，中间用斜线分开，左上角填入填涂数据，右下角通过客户的卷积操作后，将更新的填涂数据填入。具体地，参照图4，将卷积工具卡按照表格的顺序，逐行逐列进行卷积计算。如图4所示，填入运算采用的卷积核(图中展示填入的是3*3的拉普拉斯卷积核)，将移动教具卡(卷积卡)按照图示的方式放置于科普教具卡上，将表格中的左上角数据组成的矩阵与卷积核进行内积计算，将计算结果(更新后的填涂数据)填入左侧矩阵中的中心表格处(计算过程为：0*0+0*1+0*0+0*1+0*(-4)+0*1+0*0+0*1+0*0＝0)，其中表格的右下角为更新后的填涂数据。后续，根据该填涂数据对表格进行填涂。通过该教具，向青少年展示“计算机采用拉普拉斯算子获取图像边缘”的过程。对于任务时间紧急的情况，也可以只选取感兴趣的区域进行运算，观察结果。同样，卷积核可以选用拉普拉斯算子，也可以采用
高斯模糊算子对图像去除噪点，还可以选用不同的卷积核获得相应的效果。通过这一教具的使用，客户可以用简单移动的操作过程完全模拟出计算机对数字图像的处理过程，从而跨越了高等数学、线性代数的鸿沟，直接接触到了数字化的核心原理(拉普拉斯算子是一种二阶导数算子)。这样可以激发客户学习数学的热情，了解到数学在计算机科学领域中的重要作用。
64.可选地，本技术实施例中的科普教具的制定方法，所述表格通过以下步骤进行调整：
65.根据所述科普教具卡的大小和所述表格的数量，调整所述表格的大小。
66.本步骤中，根据所述科普教具卡的大小和所述表格的数量，调整所述表格的大小。在一些可能的实施方式中，表格填涂工作量不宜太大。经测试，一般课堂上每个学生能够接受的填涂工作量不建议超过40*40个单元格，对于需要运算的表格，每个学生的工作量建议不超过20*20个单元格。需要填涂的单元格约为50％左右，比较合适。但是40*40的点阵图清晰度已经较低，如果选择更低的点阵，则需要选择更加简单的图形，以保证填涂后的点阵图的视觉分辨度。一种解决以上两者矛盾的方法，可将表格进行分割，如80*80的表格，可以分成4个40*40的表格(或者8个40*20的表格)，由4个学生(或者8个学生)分别完成各个部分的填涂，然后再拼接成一张完整的点阵图。
67.如果制作科普教具卡，可以将表格的行高、列宽均采用“8磅”。如果制作带卷积计算的科普教具卡，可以设置表格的行高、列宽均为“12磅”，且每单元格设置对角线。经测试，为了获得较好的点阵图效果，表格边框建议采用实线、0.5磅、深色15％～25％，单元格内标识数字采用6磅、深色25％～35％、宋体。通过上述方法制成的一种教具卡和效果如图5所示。
68.通过上述描述可知，通过本技术提出的科普教具的制定方法，能够得到科普教具，有利于提升科普教具的趣味性和实用性，提升教具的教学效果。
69.本技术实施例提供了一种科普教具，所述科普教具包括科普教具卡，所述科普教具用于展示数字图像处理的原理，所述科普教具通过上述任一项所述的科普教具的制定方法得到。
70.可见，上述方法实施例中的内容均适用于本教具实施例中，本教具实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
71.图6是本技术一个实施例的科普教具的制定系统结构示意图，所述科普教具包括科普教具卡，所述科普教具用于展示数字图像处理的原理，所述系统具体包括：
72.获取模块610，用于获取待处理的图像；
73.第一处理模块620，用于对所述待处理的图像进行像素数据提取处理，得到所述图像的像素数据；
74.第二处理模块630，用于对所述像素数据进行灰度处理或二值化处理，得到所述图像的灰度数据；
75.第三处理模块640，用于将所述灰度数据进行转置和降值处理，得到所述图像的填涂数据；
76.教具制定模块650，用于将所述填涂数据填于相应位置的表格内，并将所述填涂数
据和所述表格置于所述科普教具卡上，得到所述科普教具；
77.其中，所述填涂数据用于表征相应位置的表格在填涂时所需的填涂面积的大小。
78.可见，上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
79.参照图7，本技术实施例提供了一种科普教具的制定装置，包括：
80.至少一个处理器710；
81.至少一个存储器720，用于存储至少一个程序；
82.当所述至少一个程序被所述至少一个处理器710执行时，使得所述至少一个处理器710实现所述的科普教具的制定方法。
83.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器710可执行的程序，处理器710可执行的程序在由处理器710执行时用于执行上述的新风系统的控制方法。
84.同理，上述方法实施例中的内容均适用于本存储介质实施例中，本存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
85.同理，上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
86.在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本技术的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
87.此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本技术，但应当理解的是，除非另有相反说明，功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本技术是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本技术。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本技术的范围，本技术的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
88.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干程序用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
89.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行程序的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供程序执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从程序执行系统、装置或设备取程序并执行程序的系统)使用，或结合这些程序执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供程序执行系统、装置或设备或结合这些程序执行系统、装置或设备而使用的装置。
90.计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
91.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的程序执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
92.在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
93.尽管已经示出和描述了本技术的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。
94.以上是对本技术的较佳实施进行了具体说明，但本技术并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。
技术特征：1.一种科普教具的制定方法，其特征在于，所述科普教具包括科普教具卡，所述科普教具用于展示数字图像处理的原理，所述制定方法包括以下步骤：获取待处理的图像；对所述待处理的图像进行像素数据提取处理，得到所述图像的像素数据；对所述像素数据进行灰度处理或二值化处理，得到所述图像的灰度数据；将所述灰度数据进行转置和降值处理，得到所述图像的填涂数据；将所述填涂数据填于相应位置的表格内，并将所述填涂数据和所述表格置于所述科普教具卡上，得到所述科普教具；其中，所述填涂数据用于表征相应位置的表格在填涂时所需的填涂面积的大小。2.根据权利要求1所述的科普教具的制定方法，其特征在于，所述将所述灰度数据进行转置和降值处理，得到所述图像的填涂数据，包括以下步骤：根据预设转置阈值，确定所述灰度数据与所述预设转置阈值之差的绝对值作为填涂灰度数据；将所述填涂灰度数据进行降值处理，得到所述图像的填涂数据。3.根据权利要求2所述的科普教具的制定方法，其特征在于，所述将所述填涂灰度数据进行降值处理，得到所述图像的填涂数据，包括：根据预设降值阈值，确定所述填涂灰度数据与所述预设降值阈值之商的整数值作为所述图像的填涂数据。4.根据权利要求1所述的科普教具的制定方法，其特征在于，所述对所述像素数据进行灰度处理或二值化处理，得到所述图像的灰度数据这一步骤后，还包括以下步骤：对相邻的若干所述灰度数据进行取平均值处理，得到所述图像的缩小灰度数据；或者，对相邻的若干所述灰度数据进行取最大值处理，得到所述图像的缩小灰度数据；或者，根据预设降维规则，对所述灰度数据进行处理，得到所述图像的缩小灰度数据。5.根据权利要求1所述的科普教具的制定方法，其特征在于，所述填涂数据通过以下步骤来表征相应位置的表格在填涂时所需的填涂面积的大小：根据所述填涂数据的数值大小，确定填涂时在相应位置的表格中绘制竖线的条数；或者，根据所述填涂数据的数值大小，确定填涂时在相应位置的表格中绘制实心圆的个数。6.根据权利要求1所述的科普教具的制定方法，其特征在于，所述科普教具用于展示采用卷积核对图像处理的原理，所述科普教具还包括移动教具卡，所述移动教具卡用于放置于所述科普教具卡之上并沿所述表格依次移动，并显示所需计算的相应表格内的填涂数据，所述将所述填涂数据填于相应位置的表格内后，通过下列步骤进行展示：根据所述卷积核和所述相应表格内的填涂数据，更新相应表格的中心表格内的填涂数据。7.根据权利要求1所述的科普教具的制定方法，其特征在于，所述表格通过以下步骤进行调整：根据所述科普教具卡的大小和所述表格的数量，调整所述表格的大小。8.一种科普教具，其特征在于，所述科普教具包括科普教具卡，所述科普教具用于展示数字图像处理的原理，所述科普教具通过如权利要求1-7中任一项所述的科普教具的制定
方法得到。9.一种科普教具的制定装置，其特征在于，包括：至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储至少一个程序；当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的科普教具的制定方法。10.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于：所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现如权利要求1-7中任一项所述的科普教具的制定方法。
技术总结本申请公开了一种科普教具的制定方法和教具。其中，科普教具包括科普教具卡，科普教具用于展示数字图像处理的原理，制定方法包括以下步骤：获取待处理的图像；对待处理的图像进行像素数据提取处理，得到图像的像素数据；对像素数据进行灰度处理或二值化处理，得到图像的灰度数据；将灰度数据进行转置和降值处理，得到图像的填涂数据；将填涂数据填于相应位置的表格内，并将填涂数据和表格置于科普教具卡上，得到科普教具；其中，填涂数据用于表征相应位置的表格在填涂时所需的填涂面积的大小。通过使用上述方法，能够得到科普教具，有利于提升科普教具的趣味性和实用性，提升教具的教学效果。本申请可广泛应用于计算机技术领域内。本申请可广泛应用于计算机技术领域内。本申请可广泛应用于计算机技术领域内。
技术研发人员：李可 王杰 汪静 蔡斌
受保护的技术使用者：广东开放大学（广东理工职业学院）
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2022/7/5
