《圖像處理技術應用實踐》教學大綱

1、圖像處理技術應用實踐（Practice of Applied Image Processing Technology）課程代碼：7241081學分：1學時：16（其中：課程教學學時：0，課程實踐學時：16）先修課程：線性代數(shù)、程序設計基礎、數(shù)字圖像處理適用專業(yè)：計算機科學與技術教材：Matlab應用圖像處理（第二版），胡曉軍、徐飛編著，西安電子科技大學出版社，2011年開課學院：計算機與軟件學院一、課程性質與課程目標（一）課程性質圖像處理技術應用實踐是計算機科學與技術專業(yè)的集中性實踐課程。課程設計的主要內容是在熟練掌握一門編程語言的基礎上，綜合運用數(shù)字圖像處理的基本理論、方法和技術解決有一定復

2、雜度的數(shù)字圖像處理任務，包括數(shù)字圖像增強和圖像分割等任務。該門實踐課程主要培養(yǎng)學生針對特定的圖像處理任務，在查閱相關文獻的基礎上，設計解決方案并在MATLAB或其他平臺上實現(xiàn)，并進行實驗結果分析的能力，培養(yǎng)學生的文獻檢索、編程能力和實踐能力，切實提高學生解決實際問題的能力。（二）課程目標課程目標包括知識目標和能力目標，具體如下：課程目標1：能夠針對具體圖像處理任務，應用圖像處理的基本原理、方法和技術，對問題進行抽象與分析，并進行問題求解和驗證。課程目標2：能夠針對具體圖像處理任務，有效處理數(shù)據(jù)，能夠正確地改進或設計滿足功能需求的算法，并對算法進行有效分析和評價。課程目標3：針對圖像增強、圖像分

3、割等具體任務，設計了解決方案后，能夠通過實驗仿真檢驗方案的有效性和合理性，并通過信息綜合得到合理有效的結論。（三）課程目標與專業(yè)畢業(yè)要求指標點的對應關系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中的畢業(yè)要求指標點2.1、3.2和4.4。畢業(yè)要求指標點2.1：應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，針對一個系統(tǒng)或者過程進行抽象、分析與識別，并進行問題推理、求解和驗證；畢業(yè)要求指標點3.2：能夠合理有效地組織、存儲和處理數(shù)據(jù)，正確地進行算法設計、分析和評價。畢業(yè)要求指標點4.4：針對設計或開發(fā)的解決方案，能夠通過理論證明、實驗仿真或者系統(tǒng)實現(xiàn)等多種科學方法說明其有效性和合理性，并對解決方案的實施質量進行分析，通過信息

4、綜合得到合理有效的結論。課程目標畢業(yè)要求指標點課程目標1課程目標2課程目標3畢業(yè)要求2.1畢業(yè)要求3.2畢業(yè)要求4.4二、本課程開設的實驗項目編號實驗項目名稱學時類型要求支撐的課程目標1圖像空間變換系統(tǒng)4綜合性必做課程目標12圖像增強算法綜合應用8綜合性必做課程目標2課程目標33圖像分割算法綜合應用4綜合性必做課程目標2課程目標3實驗1：圖像空間變換系統(tǒng)1. 實驗目的及要求掌握Matlab GUI編程；理解數(shù)字圖像的各類空間變換原理及實現(xiàn)方法。2. 實驗主要內容自學Matlab GUI編程，設計并實現(xiàn)一個圖像空間變換系統(tǒng)；能對圖像進行平移、旋轉、縮放、剪切、投影、仿射、變換以及各種復合變換；能

5、將各種變換后結果保存為圖像文件；各種變換可以采用按鈕或者菜單的方式進行；變換時的用戶可以自行設置簡單的變換參數(shù)；課堂上提交系統(tǒng)代碼并闡述設計思路。3. 重難點重點Matlab GUI編程技術與圖像空間變換算法的理解與應用。難點投影、仿射變換及各種復合變換的實現(xiàn)。實驗2：圖像增強算法綜合應用1. 實驗目的及要求理解并掌握圖像增強的各類算法；靈活運用所學圖像增強技術解決實際問題。2. 實驗主要內容設計兩套空間域與頻率域結合的圖像增強算法，處理兩組樣本圖片中的帶噪聲圖像，去除噪聲，提高圖像質量。已知噪聲為隨機噪聲和周期噪聲混合噪聲；去噪處理后，計算均方誤差評估去噪處理后圖像的去噪效果；撰寫完整的科技

6、報告表述自己的算法設計、算法實現(xiàn)與算法評估過程，報告的內容包括任務描述、問題分析、算法設計、算法實現(xiàn)以及程序運行結果及分析；提交源程序項目文件和課程設計報告。3. 重難點重點算法的設計與實現(xiàn)。難點算法的設計、實現(xiàn)與實驗結果分析。實驗3：圖像分割算法綜合應用1. 實驗目的及要求理解并掌握各類圖像分割算法；靈活運用所學圖像分割技術解決實際問題。2. 實驗主要內容設計一套圖像分割算法提取樣本圖像中的所有ROI，并計算每一個ROI的大小（大小為包含多少個像素，如包含20個像素，則大小為20）；撰寫完整的科技報告表述自己的算法設計、算法實現(xiàn)與算法評估過程，報告的內容包括任務描述、問題分析、算法設計、算法

7、實現(xiàn)以及程序運行結果及分析；提交源程序項目文件和課程設計報告。3. 重難點重點算法設計與實現(xiàn)。難點算法的設計、實現(xiàn)與實驗結果分析。三、課程考核本課程采用考勤、實驗完成情況與課程報告相結合的方式進行評價，成績評定采用百分制，其中考勤成績占比20%，實驗完成情況占比40%，課程報告成績占比40%。考勤成績評價方式、實驗完成情況評價方式和課程報告評價方式如表1所示。表1 課程設計評價方法類別所占比例級別評分規(guī)則考勤20%優(yōu)滿勤良缺勤1次中缺勤2次及格缺勤3次不及格缺勤次3次實驗完成情況40%優(yōu)能夠按照預設方案完成實驗，實驗結果完全正確。良能夠按照預設方案完成實驗，實驗結果略有欠缺。中能夠按照預設方案

8、基本完成實驗步驟，實驗結果略有欠缺。及格能夠按照預設方案基本完成實驗步驟，實驗結果不完善。不及格不能夠按照預設方案完成實驗的基本步驟，無實驗結果。課程報告40%優(yōu)報告格式規(guī)范；按要求及時提交。良報告格式基本規(guī)范；按要求及時提交。中報告格式基本規(guī)范，但缺少圖表等來輔助描述算法；按要求及時提交。及格報告格式基本規(guī)范，但缺少圖表等來輔助描述算法；且沒有按要求及時提交。不及格報告格式不規(guī)范；沒有按要求及時提交。表2 實驗項目與畢業(yè)要求指標點對照關系及分值分布表實驗項目名稱對應畢業(yè)要求指標點分值圖像空間變換系統(tǒng)2.130圖像增強算法綜合應用3.2，4.440圖像分割算法綜合應用3.2，4.430四、參考書目及學習資料1. 岡薩雷斯著，阮秋琦譯，數(shù)字圖像處理（第三版），電子工業(yè)