《計算機視覺與圖象處理》.

1、視覺檢測技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱課程基本信息1、課程代碼：MI4202、課程名稱（中/英文）：視覺檢測技術(shù)基礎(chǔ)/ Foundation of visual measurementtech nique3、學(xué)時/學(xué)分:27/1.54、先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理5、面向?qū)ο螅弘娮有畔㈩悓I(yè)本科生6、開課院（系）、教研室：電子信息與電氣工程學(xué)院儀器系自動檢測技術(shù)研究所7、教材、教學(xué)參考書：自編講義機器視覺,賈云得著，科學(xué)出版社，2000計算機視覺,馬頌德著，科學(xué)出版社，1997圖像工程，章毓晉著，清華大學(xué)出版社，2002二、本課程的性質(zhì)和任務(wù)視覺檢測基礎(chǔ)是電子信息學(xué)院儀器系四年級本科生的選修課，通過本課

2、程的 學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步了解視覺檢測系統(tǒng)的構(gòu)成及基本原理，每個組成部分如何選擇設(shè) 計，掌握相應(yīng)的圖像處理方法，增加學(xué)生的專業(yè)知識。通過上機實踐提高學(xué)生的實際 編程能力，增強感性認(rèn)識，為以后科研、工作中遇到的相關(guān)問題提供一個解決的思 想，并能實際運用。三、本課程教學(xué)內(nèi)容和基本要求1基本要求視覺檢測基礎(chǔ)作為本科生的選修課，應(yīng)當(dāng)主要立足于對學(xué)生知識的普及，主要 講述計算機視覺系統(tǒng)的組成、設(shè)計、處理等方面的基本知識，以課堂講述為主，講述 中應(yīng)結(jié)合日常生活實際，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生掌握基本的處理過程及算法，并輔以實驗手段進一步增強學(xué)生對視覺檢測技術(shù)的了解，增加感性認(rèn)識，2.教學(xué)內(nèi)容(1)課堂教學(xué)部分

3、第一講計算機視覺概述一、什么是計算機視覺二、計算機視覺的應(yīng)用三、計算機視覺的研究內(nèi)容1、主要研究內(nèi)容2、與其它學(xué)科的關(guān)系第二講成像原理與系統(tǒng)一、成像幾何基礎(chǔ)1、 透視投影2、 正交投影二、輸入設(shè)備3、圖像卡第三講二值圖像分析一、灰度及直方圖二、圖像二值化及閾值三、二值化的主要算法第四講圖像預(yù)處理技術(shù)一、圖像預(yù)處理的作用二、直方圖修正三、圖像濾波1、腐蝕與膨脹2、均值濾波3、高斯濾波4、中值濾波5、邊緣保持濾波第五講邊緣檢測技術(shù)一、邊緣檢測原理1 X邊緣定義2、邊緣檢測步驟3、邊緣檢測性能評價二、一階微分算子1、梯度算子2、Roberts算子4、Prewitt算子三、二階微分算子1、拉普拉斯算子

4、2、二階方向?qū)?shù)算子3、LoG算子4、小面模型算子5、Canny算子第六講輪廓的表示方法輪廓的定義輪廓的表示方法直線回歸逼近曲線擬合第七講視覺系統(tǒng)的標(biāo)定標(biāo)定基本概念二絕對定位三相對定位四校正五外部定位第八講立體成像、深度圖3、Sobel算子二、立體成像 三、測距成像第九講視覺系統(tǒng)實例及總結(jié)(2)上機實驗部分上機練習(xí)-1圖像二值化上機練習(xí)圖像濾波上機實驗-3圖像邊緣檢測上機實驗-4輪廓提取及標(biāo)定四、實驗(上機)內(nèi)容和基本要求上機練習(xí)-1圖像二值化要求：編制利用自動閾值法實現(xiàn)圖像二值化處理的程序，通過 自己編織程序，讓學(xué)生體會算法。(1)將原始圖像(mF像素，8位灰度)設(shè)為二維數(shù)組；(2)建立灰度

5、直方圖曲線(提示：可表示為一維數(shù)組)(3)確定閾值(提示：可以利用迭代算法、也可以通過尋找灰度分布雙峰的谷底值)(4)獲取二值化圖像(新的二維數(shù)組，原始數(shù)組保留)(5)對實際黑白圖片進行效果測試(6)編程語言：VC, VB, Turbo C, Borland C+上機練習(xí)圖像濾波要求：編制利用均值濾波法/高斯濾波法/中值濾波法/邊緣保持濾波法實現(xiàn)圖像濾波處理的程序，熟悉算法，利用實際圖像比較各種算法的優(yōu)劣。(1)將原始圖像(mF像素，8位灰度)設(shè)為二維數(shù)組;(2)分別建立4個濾波子過程(3)對實際黑白圖片進行效果測試(4)編程語言：VC, VB , Turbo C, Borland C+上機實

6、驗-3圖像邊緣檢測 要求：編制利用Roberts / Sobel / Prewitt算子進行邊緣檢測的程序，熟悉并比較各種算法(1)將原始圖像(mF像素，8位灰度)設(shè)為二維數(shù)組；(2)首先進行濾波(可利用原有程序)(3)分別進行邊緣提取(注意閾值選擇)(4)對實際黑白圖片進行效果測試(5)編程預(yù)言：VC, VB , Turbo C, Borland C+上機實驗-4輪廓提取及標(biāo)定要求：編制利用Roberts / Sobel / Prewitt算子進行邊緣檢測的程序，熟悉并比較各種算法(1)將上述提取出的邊緣位置數(shù)據(jù)設(shè)為一維數(shù)組；(2)設(shè)定目標(biāo)輪廓(標(biāo)準(zhǔn)件的 內(nèi)外圓環(huán))的表達式；(3)采用最小二乘法進行數(shù)據(jù)擬和，得到各表達式的系數(shù)；(4)采用標(biāo)準(zhǔn)件對攝像機參數(shù)進行標(biāo)定，并計算被測件尺寸；5)對實際黑白圖片進行效果測試(6)編程預(yù)言：VC, VB , Turbo C, Borland C+五、對學(xué)生能力培養(yǎng)的要求1、課堂教學(xué)形式為多媒體教學(xué)，力求不斷充實最新科學(xué)技術(shù)成果，拓展學(xué)生視野。上課 形式力求圖文并茂，靈活多樣，以實際生活為例子，努力調(diào)動學(xué)生積極性，提高學(xué)生興趣， 活躍課堂氣氛，最終使學(xué)生掌握設(shè)計視覺檢測系統(tǒng)的基本技能。2、實驗環(huán)節(jié)以動手編程實驗為主，增強學(xué)生感性認(rèn)識，加強對課堂內(nèi)容理解，明確