陶镛泽，郭天太，胡佳成，吴晓康，王雅婷

（中国计量大学计量测试工程学院，杭州 310018）

0 引言

随着自动化行业的发展和人工智能的崛起，计算机视觉实验教学成为高校理工科专业必不可缺的一部分，它对学生编程及创造能力的提高起着重要的作用。在实际中，计算机视觉实验资源无序分布、多元异构、没有统一标准的特点使实验抽象难懂，不利于达到预期的教学效果［1］。如果单纯从数字图像处理角度出发优化实验内容，很难提高学生的兴趣、调动学生的积极性，可以说是治标而不治本。

随着虚拟现实技术的发展，在教育领域，利用虚拟现实技术可降低实验器材所需的成本，并将教学过程与多媒体技术相融合，创造出动静结合的三维环境［2］，甚至在现实中危险性较大或难以实现的环境。虚拟实验室的可移植性使学生不受时空限制，充分利用虚拟实验软件提供的便利，在自主学习中开拓思维［3］，故虚拟实验室被称为“没有围墙的实验室”［4］。

目前，虚拟实验室在医学图像处理方面的应用较为成熟。研发人员开发了基于VTK和ITK的VolView系统［5］，建立了虚拟仿真实验教学中心，以实现医学图像滤波、分割和三维可视化等功能［6］，模拟真实工业环境，对机械零件和电子元件进行检测［7］。通过在LabVIEW中嵌入Matlab 图像处理程序［8］的方式建立计算机视觉虚拟实验室。由于此类仿真的动态效果往往不及静态效果，故有的高校开发了基于Unity3D 和3ds max的计算机视觉虚拟实验室，创建可漫游的虚拟环境。……