《數(shù)字圖像處理(matlab)》說課提綱

1、數(shù)字圖像處理（matlab）提綱一、課程設(shè)置二、教學內(nèi)容三、教學設(shè)計四、教學組織與實施五、特色與創(chuàng)新六、不足與改進一、課程設(shè)置1）課程定位數(shù)字圖像處理是計算機和電子類專業(yè)方向的專業(yè)核心課，可作為其它相關(guān)專業(yè)的選修課程。通過本課程的學習，讓學生了解和掌握多媒體技術(shù)的相關(guān)知識，熟悉多媒體產(chǎn)品開發(fā)的全過程，會使用常用的采集、處理設(shè)備，會正確選擇適當?shù)能浖ぞ哌M行一般的圖像處理，學生在學完本門課程后，能夠具備程序設(shè)計和數(shù)字圖像產(chǎn)品調(diào)試和應(yīng)用的初步能力。學習該課程，要求學生具有較熟練的計算機基礎(chǔ)應(yīng)用能力和初步的程序設(shè)計能力，以學習完大學數(shù)學課程和一門程序設(shè)計語言以及信號與系統(tǒng)后學習本課程為好。本課程學習

2、完成后，將為后續(xù)DSP技術(shù)及應(yīng)用等專業(yè)課程的學習打下基礎(chǔ)。職業(yè)能力：職業(yè)素養(yǎng)：有與研發(fā)工程師溝通、協(xié)調(diào)產(chǎn)品的生產(chǎn)、開發(fā)、調(diào)試、檢測的能力；同時具備對相關(guān)產(chǎn)品和項目快速學習和上手的基礎(chǔ)和信心2）課程目標理解圖像處理的原理和方法，掌握Matlab軟件的開發(fā)和使用，掌握產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計的思路和步驟，了解市場上最新技術(shù)和主流產(chǎn)品和應(yīng)用3）課程設(shè)計：實踐性，開放性，職業(yè)性引入行業(yè)標準隨著系部實驗室投資力度的加大，硬件條件與管理水平同步提高，實踐教學環(huán)境明顯改善。以往的課程考評體系使學生被動地應(yīng)付考試，挫傷了學生學習積極性?？茖W評價課程學習成績，是引導學生認識并發(fā)展自己職業(yè)潛能的基礎(chǔ)與前提。為此，我們在課程考

3、評上大膽引進項目制考評機制。 1.實行小組聯(lián)動制，培養(yǎng)學生的團隊意識。各門課程教學（實習）伊始，按隨機原則將學生編成若干個教學（實習）小組，課程成績實行小組聯(lián)動制，即小組成員的平時成績記入小組總成績，每個人的最終成績受小組綜合考評結(jié)果的影響。2.考評過程透明，激發(fā)學生的學習熱情。教學（實習）時，將學生的當堂考勤、作業(yè)、課堂發(fā)言等按一定分值當即量化記載，定期公布個人平時成績與小組累計成績，以激發(fā)學生的學習熱情，開展良性競爭。 3.評價主體多元化，綜合確定課程成績。任課教師不再是學生課程成績的唯一考評人，學習（實習）小組成員等對課程最終成績的確定都有話語權(quán)。學生課程最終成績的評定，按照不同類型分別

4、由出勤率、平時作業(yè)、實訓工作量、實訓操作速度與完成質(zhì)量、書面實訓報告、小組綜合考評結(jié)果、期末考試卷面成績等加權(quán)計算確定。二、教學內(nèi)容1）內(nèi)容選取-課程改革，重難點本課程是一門應(yīng)用性很強的課程，對應(yīng)用人才培養(yǎng)和專業(yè)能力的形成有重要作用。本課程著重介紹圖像處理技術(shù)所需的基本理論、主流技術(shù)，同時，本課程將數(shù)字信號處理、通信原理課程的相關(guān)內(nèi)容合并進來，加強了專業(yè)核心課的實踐性意義，也減少了學生對純理論知識學習的難度。對不適合高等職業(yè)教育的教材內(nèi)容進行了刪減和替換，將圖像編碼知識模塊進行了刪除，同時擴大了Matlab軟件的講授和使用范圍，將軟件模擬仿真擴大到多門電子信息類課程的仿真應(yīng)用中。安排過程設(shè)備設(shè)

5、計的內(nèi)容，針對本專業(yè)的特點，在教學中安排指導學生們進行模擬產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計，使得學生們能夠結(jié)合自己學習到的理論知識，按照要求進行一次真正獨立的模擬設(shè)計，也避免學生們之間相互拷貝設(shè)計。加大實訓操作和授課內(nèi)容的比例，使得上機實訓操作的時間超過50%，在實訓的過程中檢查所有學生的掌握情況，更好地了解學生的學習情況，更能及時的指出各自的錯誤之處。a.知識目標：圖像處理：由淺入深圖像編碼：圖像通信：新產(chǎn)品、新技術(shù)應(yīng)用和介紹編寫了數(shù)字圖像處理（matlab）課程的教學大綱，并按照教學大綱的內(nèi)容進行教學與實踐。教學大綱編排科學合理，內(nèi)容先進充實，對指導教學有實效。與以往的專門教學有所不同，除安排定量的作業(yè)外，

6、本課程的教學中還穿插著實用性的模擬開發(fā)內(nèi)容，給學生們提供市面上成熟產(chǎn)品的參數(shù)，鍛煉了學生們的實際設(shè)計能力。本課程內(nèi)容新穎，信息量大，及時把教改教研成果或?qū)W科最新發(fā)展成果引入教學；課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性與先進性、經(jīng)典與現(xiàn)代、先行與后繼關(guān)系處理得當。除了教科書外還參閱了多本相關(guān)教材標準，從因特網(wǎng)上下載了許多有參考價值的前沿成果、相關(guān)內(nèi)容和設(shè)備圖片，并讓每位同學進行一個單體設(shè)備的設(shè)計，使得學生們能夠借助于已經(jīng)學到的知識進行有效地實踐。除了完成教科書中指定的教學內(nèi)容外，在整個教學過程中增加了20左右的課外內(nèi)容，只作為擴大知識面，不作為期末考試范圍。b.技能內(nèi)容：（表格）項目工作任務(wù)職業(yè)素質(zhì)與能力11、熟悉人

7、眼的視覺特性；2、掌握圖像數(shù)字化的方法；3、熟悉像素間的聯(lián)系；4、熟悉數(shù)字圖像處理的基本功能形式；有圖像采集程序處理經(jīng)驗；能獨立完成圖象采集的工作21、熟悉降噪、邊緣增強、對比度增強2、圖像的頻率域處理熟悉數(shù)字成像系統(tǒng)設(shè)計，為DSP、FPGA或者CPLD開發(fā)與圖像信號采集建立基礎(chǔ)31、空間域平滑2、空間域銳化參與視頻處理技術(shù)開發(fā)，如攝像機信號處理技術(shù)、多路視頻同步處理、視頻流壓縮和存儲、視頻編碼解碼技術(shù)等41、寬動態(tài)補正2、運動估計與補償?shù)瘸Ｓ脠D像處理算法分析、開發(fā)車載環(huán)境識別技術(shù)開發(fā)，如車道線識別、車輛識別、行人識別、交通標志識別、車牌識別等車載領(lǐng)域和交通領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)開發(fā)c.素質(zhì)內(nèi)容：有與

8、研發(fā)工程師溝通、協(xié)調(diào)產(chǎn)品的生產(chǎn)、開發(fā)、調(diào)試、檢測的能力2）內(nèi)容序化：由淺入深，符合學生規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律將知識的講授按照圖像增強、圖像壓縮、圖像復原、圖像分割、圖像分類、圖像重建等大的模塊，由淺入深結(jié)合學生的基礎(chǔ)和學習規(guī)律，逐漸的減少指導老師的講授時間，增加學生自己的動手實踐和調(diào)試的時間3）表現(xiàn)形式：教學大綱（課程標準）；緒論：2學時要求學生了解本課程的性質(zhì)、地位和內(nèi)容；掌握圖像、數(shù)字圖像的概念；了解數(shù)字圖像處理的發(fā)展、應(yīng)用；掌握連續(xù)圖像、離散圖像的表示方法。1、數(shù)字圖像處理概述2、數(shù)字圖像處理概念及重要性3、數(shù)字圖像處理的內(nèi)容4、圖像處理系統(tǒng)（一）數(shù)字圖像處理的基本概念：4學時要求學生掌握馬

9、赫帶效應(yīng)；熟悉人眼的視覺特性；掌握圖像數(shù)字化的方法；掌握灰度直方圖的概念、性質(zhì)，熟悉直方圖的應(yīng)用；熟悉像素間的聯(lián)系；熟悉數(shù)字圖像處理的基本功能形式；了解圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與圖像文件格式；了解圖像噪聲。1、人眼的視覺原理2、圖像數(shù)字化3、圖像灰度直方圖4、數(shù)字圖像處理的基本功能形式5、圖像的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與圖像文件格式6、圖像的特征與噪聲（二）圖像的頻域變換：4學時要求學生了解點源和脈沖函數(shù)的概念；熟悉二維線性不變系統(tǒng)；掌握連續(xù)函數(shù)及離散函數(shù)的傅立葉變換，熟悉二維離散傅里葉變換的性質(zhì)；掌握可分離變換的通用公式；掌握沃爾什變換、哈達瑪變換及離散余弦變換。1、頻域變換的理論基礎(chǔ) 2、傅立葉變換3、其他可分離圖像

10、變換（三）圖像增強：6學時要求學生掌握圖像增強的點運算；掌握圖像增強的空間域平滑及銳化方法及常用方法特點；掌握圖像增強頻域處理的原理及方法，熟悉常用方法的特點；掌握彩色增強處理的常用方法；掌握圖像代數(shù)運算的原理。1、圖像增強引言3、空間域平滑4、空間域銳化5、圖像的頻率域處理6、彩色增強技術(shù)7、代數(shù)運算（四） 圖像復原：4學時要求學生熟悉圖像復原的基本原理及數(shù)學模型；掌握圖像復原與圖像增強的區(qū)別；熟悉常用的圖像復原方法；掌握幾何校正的原理；熟悉圖象重建的原理。1、退化2、圖像復原概述3、圖像退化的數(shù)學模型4、復原方法5、幾何校正6、圖象重建（六）圖像分割：2學時要求學生了解圖像分割的思想及策略

11、；掌握圖像分割的邊界分割法及閾值分割法的基本思想和方法。1、圖像分割概述2、邊界分割法3、閾值分割法4、面向區(qū)域的分割（九）數(shù)字圖像處理的應(yīng)用：2學時要求學生能夠具備程序設(shè)計和數(shù)字圖像產(chǎn)品調(diào)試和應(yīng)用的初步能力1、基于IP的圖像通信網(wǎng)絡(luò)2、指紋識別系統(tǒng)3、OCR文字識別技術(shù)先進性：08年后新書，教材（包括實驗指導書）不局限于一本教材，參考多本教材進行教學，吸取各教材的精華部分，以便于學生們能夠更好地消化和理解專業(yè)知識。采用2010年新版的電子信息學科規(guī)劃教材，在此基礎(chǔ)上結(jié)合高等職業(yè)院校和學生的特點，逐步修改編輯工學結(jié)合的校本教材；實驗指導書采用其他高校的相關(guān)實驗手冊，根據(jù)具體授課和項目導向的特點

12、，編輯成自用的實驗指導書。三、教學設(shè)計1）教學模式：“教、學、做”合一，頂崗實習，項目導向，任務(wù)驅(qū)動細微教學法（案例法。）任務(wù)驅(qū)動教學法在實踐教學環(huán)節(jié)，我們以一個企業(yè)真實的產(chǎn)品資料，要求學生實際完成一個具有類似功能的軟件產(chǎn)品，以具體工作任務(wù)，驅(qū)動學生積極主動地進行實踐操作，在實踐中產(chǎn)生知識需求，針對其需求引入相關(guān)理論知識，有效地調(diào)動了學生對理論知識學習的積極性，以及理論知識的靈活應(yīng)用性。2）方法手段：教學手段（兩種）；虛擬實現(xiàn)技術(shù)對于理論知識部分內(nèi)容的講述中，我們充分考慮了教學對象的特點，推行項目教學方法，對每一知識的提出，均通過淺顯易懂的微型項目類比引出，使學生都能在matlab軟件開發(fā)環(huán)境

13、中，以練促學，真正做到仿企業(yè)開發(fā)流程的教學。3）保障條件：教師隊伍（表格）；實訓條件（照片）課程擁有一支綜合職業(yè)素質(zhì)高、技術(shù)服務(wù)能力強、“雙師”素質(zhì)教師比例高、“雙師”結(jié)構(gòu)合理的專兼結(jié)合的教學團隊，該團隊教師具有較強的基于電子類崗位工作過程的教學設(shè)計能力，現(xiàn)有專任教師4人。 該團隊專任教師中“雙師”素質(zhì)教師比例達到100%，全部教師都具中級職稱或碩士學位，該團隊教師定期深入企業(yè)調(diào)研、掛職和兼職，為企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)，教師結(jié)構(gòu)基本合理。姓名職稱學歷朱建武魏來張力王舸四、教學組織與實施1）組織實施2）教學效果：專家；學生；理實一體的考核方式，實踐課考核方式在整個64學時的教學中，針對本課程理論知識多、設(shè)備復雜等特點，在理論知識章節(jié)能夠采用傳統(tǒng)教學方法，詳細介紹理論知識，同時借助強大的開發(fā)和教學軟件（matlab）簡化學生對原理和公式理解的難度，減少學生進行復雜計算的精力，提升學習熱情；在需要擴大知識面等方面時，采用多媒體教學，充分發(fā)揮傳統(tǒng)教學與多媒體教學的各自優(yōu)勢，使同學們能夠更好、更快地接受新的專業(yè)知識，達到了比較理想的教學效果。信息反饋：不斷地聽取學生們的意見和建議，提高教學質(zhì)