《數(shù)字圖像處理》課程教學大綱

《數(shù)字圖像處理》教學大綱課程英文名DigitalImageProcessing課程代碼C0806Z64學分2總學時32理論學時24實驗/實踐學時8課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)任選先修課程信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理適用專業(yè)電子信息科學與技術(shù)開課學院信息工程學院一、課程地位與課程目標（一）課程地位數(shù)字圖像處理是一門迅速發(fā)展的實用的新興學科，已成為電子信息、計算機科學及其相關(guān)專業(yè)的一個熱門研究課題，相應《數(shù)字圖像處理》也是一門重要的課程，是一門多學科交叉、理論性和實踐性都很強的綜合性課程。本課程是電子信息工程專業(yè)的專業(yè)課。本課程著重研究數(shù)字圖像處理的方法，訓練學生運用所學基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，同時要求拓寬專業(yè)知識面。目的是使學生掌握數(shù)字圖像處理的基本概念、原理和處理方法，掌握數(shù)字圖像的時域、頻域處理方法，掌握圖像恢復和壓縮的方法，理解圖像各種變換（傅里葉變換、余弦變換、哈爾變換、K-L變換）的基本內(nèi)容、性質(zhì)與應用，為從事圖像通信應用系統(tǒng)的研究、設(shè)計和維護工作打下基礎(chǔ)。通過對該課程的學習，要求熟悉圖像通信系統(tǒng)的構(gòu)成，掌握靜止圖像和序列圖像編碼的基本原理、算法，并能應用到實際圖像通信系統(tǒng)的研究和設(shè)計中。（二）課程目標課程目標畢業(yè)要求目標分類1.了解數(shù)字圖像處理的最基本概念與內(nèi)容；了解數(shù)字圖像處理的特點；了解數(shù)字圖像處理現(xiàn)狀與發(fā)展。了解視覺基本概念；理解圖像取樣及圖像量化；掌握圖像輸入與系統(tǒng)。問題分析2.1記憶理解分析2.掌握數(shù)字圖像的二維傅立葉變換；了解離散余弦變換、沃爾什－哈達碼變換。掌握空間域單點增強、空間域圖像平滑、空間域圖像銳化、頻率域增強處理及彩色技術(shù)。掌握圖像邊緣提取的理論及基本算法；理解區(qū)域分割的理論及算法。問題分析2.3設(shè)計/開發(fā)解決方法3.1分析應用3.掌握預測編碼、正交變換編碼、統(tǒng)計編碼、二值圖像編碼、多媒體圖像編碼壓縮技術(shù)。了解圖像處理的典型應用系統(tǒng)；了解新技術(shù)在數(shù)字圖像處理中的應用。設(shè)計/開發(fā)解決方法3.1研究4.4分析應用評價二、課程目標達成的途徑與方法課程目標教學環(huán)節(jié)對應內(nèi)容課程目標1講授第1、2章及作業(yè)1、緒論2、圖像采集與系統(tǒng)課程目標2講授第3、4、5章及作業(yè)實驗一實驗二3、圖像變換4、圖像增強5、圖像分割課程目標3講授第6、7章及作業(yè)實驗三6、圖像編碼與壓縮7、數(shù)字圖像處理應用三、課程目標與相關(guān)畢業(yè)要求的對應關(guān)系課程目標課程目標對畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求2畢業(yè)要求3畢業(yè)要求4課程目標1M課程目標2MH課程目標3HM注：1.支撐強度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）。四、課程主要內(nèi)容與基本要求1、緒論了解數(shù)字圖像處理的最基本概念與內(nèi)容；了解數(shù)字圖像處理的特點；了解數(shù)字圖像處理現(xiàn)狀與發(fā)展。2、圖像采集與系統(tǒng)了解視覺基本概念；理解圖像取樣及圖像量化；掌握圖像輸入與系統(tǒng)。3、圖像變換掌握數(shù)字圖像的二維傅立葉變換；了解離散余弦變換、沃爾什－哈達碼變換。4、圖像增強掌握空間域單點增強、空間域圖像平滑、空間域圖像銳化、頻率域增強處理及彩色技術(shù)。5、圖像分割掌握圖像邊緣提取的理論及基本算法；理解區(qū)域分割的理論及算法。6、圖像編碼與壓縮掌握預測編碼、正交變換編碼、統(tǒng)計編碼、二值圖像編碼、多媒體圖像編碼壓縮技術(shù)。7、數(shù)字圖像處理應用了解圖像處理的典型應用系統(tǒng)；了解新技術(shù)在數(shù)字圖像處理中的應用。五、課程學時安排章節(jié)號教學內(nèi)容學時數(shù)學生任務對應課程目標1緒論1課程目標12圖像采集與系統(tǒng)2作業(yè)2.1,2.2課程目標13圖像變換3作業(yè)3.13.3課程目標24圖像增強10（包括實驗2學時）課程目標25圖像分割8（包括實驗4學時）作業(yè)5.15.35.4課程目標2課程目標26圖像編碼與壓縮4作業(yè)6.16.2課程目標37數(shù)字圖像處理應用4（包括實驗2學時）作業(yè)7.2課程目標3六、實踐環(huán)節(jié)及基本要求序號實驗項目名稱學時基本要求學生任務實驗性質(zhì)實驗類別1圖像增強2對給定圖像，提出增強目的，要求設(shè)計出適當?shù)乃惴▽崿F(xiàn)此目的。設(shè)計適當?shù)乃惴▽崿F(xiàn)圖像增強驗證選做2邊緣檢測4設(shè)計出能夠?qū)D像進行邊緣檢測的算法程序，給出檢測結(jié)果。設(shè)計邊緣檢測的算法程序設(shè)計必做3圖像預測編碼2設(shè)計兩種預測算法，并編程檢驗算法的預測效果設(shè)計兩種圖像預測編碼算法驗證選做4圖像幾何變換2設(shè)計出能夠?qū)D像進行幾何變換的算法程序，給出幾何變換的結(jié)果。設(shè)計幾何變換的算法程序設(shè)計必做注：1.實驗性質(zhì)指演示性、驗證性、設(shè)計性、綜合性等；2.實驗類別指必做、選做等。七、考核方式及成績評定考核內(nèi)容考核方式評定標準（依據(jù)）占總成績比例過程考核含到課率、課堂討論發(fā)言、平時作業(yè)等點名記錄討論發(fā)言記錄作業(yè)批改成績15%實驗考核操作及實驗報告操作成績報告批改成績15%期末考核閉卷卷面成績70%考核類別考查成績登記方式百分制八、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)，朱虹，科學出版社