《圖像處理》課程教學(xué)大綱

1、圖像處理課程教學(xué)大綱課程名稱圖像處理/ Image processing課程編碼10000501810課程類型專業(yè)選修課課程性質(zhì)專業(yè)選修課適用范圍信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)、信息安全專業(yè)學(xué)分?jǐn)?shù)3先修課程計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)時(shí)數(shù)54 實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)無課外學(xué)時(shí)無考核方式考查 一、 教學(xué)大綱的說明(一) 課程的地位、作用和任務(wù)計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)是科學(xué)計(jì)算、工程應(yīng)用中重要環(huán)節(jié)，是生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域和其他生物及非生物學(xué)科中研究和技術(shù)應(yīng)用重要的工具和手段，它的內(nèi)容和方法涉及數(shù)學(xué)物理學(xué)、生理學(xué)心理學(xué)、電子學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科，研究范圍與模式識(shí)別計(jì)算機(jī)視覺，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等專業(yè)相交叉并與人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法模糊邏輯等理論和技術(shù)

2、關(guān)系密切。 圖像處理的范圍相當(dāng)廣泛，全面地教學(xué)該學(xué)科將涉及許多學(xué)科及其分支。因此，在本科生教學(xué)中將主要講授并要求學(xué)生掌握最基本的概念、方法等內(nèi)容，要求學(xué)生對(duì)整個(gè)學(xué)科有較完整的框架式的認(rèn)識(shí)，養(yǎng)成正確的學(xué)術(shù)觀念和正規(guī)的研究方法，為將來進(jìn)一步的研究和后續(xù)課程的教學(xué)打下基礎(chǔ)。 （二）課程教學(xué)的目的和要求 本課程主要講授數(shù)字圖像處理的理論與實(shí)現(xiàn)方法。使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)圖像處理基礎(chǔ)知識(shí)，并培養(yǎng)學(xué)生圖像處理實(shí)踐操作能力。掌握：圖像的數(shù)字化和離散圖像的數(shù)學(xué)描述；二維采樣定理；二維離散Fourier變換；離散Karhunen-Loeve變換；圖像點(diǎn)運(yùn)算；圖像空間鄰域運(yùn)算；圖像變換域運(yùn)算；幾何畸變的消除；投影重建圖

3、像中斷層攝影圖像的獲??；數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)與二值圖像的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算；圖像分割和特征提取中的分割技術(shù)；邊緣提取的經(jīng)典方法。理解：；利用卷積進(jìn)行圖像重建，圖像特征提??；圖像簡單幾何性質(zhì)的描述與變換；目標(biāo)大小的描述；形狀描述；形狀分析。了解：圖像恢復(fù)的代數(shù)恢復(fù)方法；頻域恢復(fù)方法；運(yùn)動(dòng)模糊的恢復(fù)；用Fourier變換進(jìn)行圖像重建，Marr邊緣檢測算子。 (三)課程與其他課程的聯(lián)系本課程涉及到圖像的矩陣變換、圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并利用計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)圖像處理算法，因而需要先開設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、線性代數(shù)（矩陣?yán)碚?、正交變換）、C程序設(shè)計(jì)等課程。 (四)教材與教學(xué)參考書 教材：計(jì)算機(jī)圖像處理與識(shí)別技術(shù)王耀南等編著，高等教育出版

4、社，2001年5月 教學(xué)參考書：1、數(shù)字圖像處理 朱虹主編，科學(xué)出版社，2002年2月 2、圖象處理和分析章毓晉主編，清華大學(xué)出版社，1999年10月 3、數(shù)字圖象處理導(dǎo)論趙榮椿主編，西北工業(yè)大學(xué)出版社，2000年二、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)第一章 數(shù)字圖像處理綜述內(nèi)容：計(jì)算機(jī)圖像學(xué)發(fā)展史、研究內(nèi)容、計(jì)算機(jī)圖像處理硬件系統(tǒng)、數(shù)字圖像的數(shù)學(xué)描述、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、處理基本方法以及計(jì)算機(jī)視覺。重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)圖像處理硬件系統(tǒng)、數(shù)字圖像的數(shù)學(xué)描述、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、處理基本方法。難點(diǎn)：數(shù)字圖像的數(shù)學(xué)描述、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、處理基本方法。第二章 MATLAB語言基礎(chǔ)內(nèi)容：MATLAB基本操作、編程、控制語句。重點(diǎn)：MATLAB

5、基本操作。難點(diǎn)：編程、控制語句。第三章 圖像預(yù)處理內(nèi)容：圖像變換、灰度變換、直方圖變換、空間域圖像平滑、空間域圖像銳化、頻域圖像平滑和銳化、偽彩色和假彩色處理。重點(diǎn)：直方圖變換、空間域圖像平滑、空間域圖像銳化、頻域圖像平滑和銳化。難點(diǎn)：空間域圖像銳化、頻域圖像平滑和銳化。第四章 圖像分割內(nèi)容：邊緣檢測、灰度閾值分割、區(qū)域生長。重點(diǎn)：邊緣檢測、灰度閾值分割。難點(diǎn)：灰度閾值分割。第五章 圖像恢復(fù)與校正內(nèi)容：圖像恢復(fù)、 圖像退化、圖像復(fù)原、最小二乘方恢復(fù)、圖像幾何畸變校正、圖像幾何變換。重點(diǎn)：圖像恢復(fù)、圖像復(fù)原、最小二乘方恢復(fù)、圖像幾何畸變校正。難點(diǎn)：最小二乘方恢復(fù)、圖像幾何畸變校正。第六章 圖像特

6、征提取內(nèi)容：紋理特征提取、形狀特征提取、顏色特征提取 重點(diǎn)：紋理特征提取、形狀特征提取。難點(diǎn)：形狀特征提取。第七章 圖像識(shí)別內(nèi)容：圖像識(shí)別、判別函數(shù)和判別規(guī)則、特征的提取和判別規(guī)則、統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法、模糊集理論識(shí)別方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別方法。重點(diǎn)：判別函數(shù)和判別規(guī)則、特征的提取和判別規(guī)則、統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法。難點(diǎn)：特征的提取和判別規(guī)則、統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法。第八章 圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼內(nèi)容：預(yù)測編碼、正交變換編碼、統(tǒng)計(jì)編碼、二值圖像編碼。 重點(diǎn)：正交變換編碼、統(tǒng)計(jì)編碼。難點(diǎn)：正交變換編碼。第九章 應(yīng)用實(shí)例內(nèi)容：圖像處理技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)檢測中的應(yīng)用、智能機(jī)器人視覺信息檢測與處理系統(tǒng)、現(xiàn)代交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)、遙感圖像處理與識(shí)別系統(tǒng)。 重點(diǎn)：圖像處理技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)檢測中的應(yīng)用、智能機(jī)器人視覺信息檢測與處理系統(tǒng)、現(xiàn)代交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)。難點(diǎn)：智能機(jī)器人視覺信息檢測與處理系統(tǒng)。三 學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配備注章節(jié)主要內(nèi)容講授實(shí)驗(yàn)討論習(xí)題課外其它小計(jì)一數(shù)字圖像處理綜述44二MATLAB語