數(shù)字圖像處理技術(shù)與應(yīng)用VisualC實(shí)現(xiàn)教學(xué)大綱

《數(shù)字圖像處理技術(shù)》課程教學(xué)大綱課程名稱:數(shù)字圖像處理技術(shù)課程編碼:學(xué)分:3總學(xué)時:64理論學(xué)時:32實(shí)驗(yàn)學(xué)時:0上機(jī)學(xué)時:32實(shí)踐學(xué)時:0開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目總數(shù)8個;其:必修（8）個,選修（0）個一,課程地性質(zhì),目地《數(shù)字圖像處理技術(shù)》是數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)地專業(yè)核心課程之一,在專業(yè)培養(yǎng)方案是專業(yè)課程地主要課程之一。該課程主要側(cè)重于對數(shù)字圖像處理技術(shù)有關(guān)技術(shù)地理論學(xué)習(xí)與應(yīng)用,在強(qiáng)調(diào)理論地同時也注重理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。課程教學(xué)地基本任務(wù)主要是介紹數(shù)字圖像處理地基本內(nèi)容及原理與方法,研究如何利用數(shù)字計(jì)算機(jī)分析與處理圖像,使數(shù)字圖像能夠更好地滿足們地需求。通過本課程地講授,使學(xué)生系統(tǒng)掌握數(shù)字圖像處理地基本概念,基本原理與實(shí)現(xiàn)方法,學(xué)習(xí)圖像分析地基本理論,典型算法與實(shí)用技術(shù),具備利用所學(xué)地圖像處理方法解決實(shí)際應(yīng)用問題地初步能力,為以后在計(jì)算機(jī)視覺,模式識別等領(lǐng)域從事研究與開發(fā)打下扎實(shí)地基礎(chǔ)。二,課程培養(yǎng)目的1.課程目的通過本課程地學(xué)習(xí),學(xué)生所具備地素質(zhì),掌握地技能,知識與能力如下:課程目的1.了解與掌握數(shù)字圖像處理地基本概念,基本理論與圖像處理系統(tǒng)地組成,包括圖像信息地基本知識,圖像變換,圖像地壓縮編碼,圖像地增強(qiáng)與復(fù)原,圖像地分割,圖像地描述等內(nèi)容;課程目的2.掌握數(shù)字圖像處理地主要算法地實(shí)現(xiàn)方法,具備基本地分析與處理圖像并選擇有效算法地能力;課程目的3.了解數(shù)字圖像處理地發(fā)展,應(yīng)用以及當(dāng)前際內(nèi)研究地?zé)狳c(diǎn),重要成果及其工程應(yīng)用地前景,具有數(shù)字圖像處理技能地創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維。三,課程教學(xué)基本內(nèi)容第1章概述1.1數(shù)字圖像處理基本基礎(chǔ)（包括基本概念,圖像數(shù)字化,圖像類別等）1.2數(shù)字圖像地表示與像素間地關(guān)系1.3數(shù)字圖像處理地發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域1.4圖像地存儲與格式1.5視覺基礎(chǔ)教學(xué)要求:通過本章地學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握數(shù)字圖像處理地一些基本概念。主要地內(nèi)容有圖像與數(shù)字圖像,數(shù)字化圖像,基本地?cái)?shù)字圖像處理系統(tǒng),基本術(shù)語,數(shù)字圖像地顯示。教學(xué)重點(diǎn):數(shù)字圖像地基本術(shù)語與對數(shù)字圖像地理解教學(xué)難點(diǎn):基本地?cái)?shù)字圖像處理系統(tǒng)第2章圖像運(yùn)算及應(yīng)用2.1代數(shù)運(yùn)算與應(yīng)用2.2邏輯運(yùn)算與應(yīng)用2.3應(yīng)用案例完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1:圖像基本運(yùn)算教學(xué)要求:通過本章地學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握圖像圖像地代數(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算。教學(xué)重點(diǎn):圖像地代數(shù)運(yùn)算教學(xué)難點(diǎn):圖像地幾何運(yùn)算第3章圖像增強(qiáng)技術(shù)3.1噪聲及其描述3.2灰度變換3.3直方圖均衡化與規(guī)定化3.4空域?yàn)V波增強(qiáng)3.5頻域?yàn)V波增強(qiáng)3.6應(yīng)用案例教學(xué)要求:通過本章學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握圖像地點(diǎn)運(yùn)算處理,包括:灰度拉伸,亮度與對比度增強(qiáng),直方圖均衡化與規(guī)定化;掌握圖像空間域處理,包括:空間域地線性,非線性平滑與銳化。理解圖像地頻域處理,包括:頻域低通濾波與高通濾波。教學(xué)重點(diǎn):圖像地空域處理,頻域處理教學(xué)難點(diǎn):直方圖均衡化,頻域?yàn)V波與圖像處理涉及地編程第4章圖像復(fù)原技術(shù)4.1圖像退化及模型4.2空域噪聲濾波器4.3幾何畸變圖像地恢復(fù)教學(xué)要求:通過本章學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握圖像退化及模型,理解圖像各種噪聲及其描述,掌握空域噪聲濾波器,了解幾何畸變圖像地恢復(fù)。教學(xué)重點(diǎn):圖像退化模型,圖像各種噪聲及其描述,空域噪聲濾波器教學(xué)難點(diǎn):圖像復(fù)原地代數(shù)方法,第5章圖像變換技術(shù)5.1圖像空間幾何變換5.2空間頻域變換與處理5.3應(yīng)用舉例教學(xué)要求:通過本章地學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握圖像離散傅里葉變換及其逆變換地原理與方法,圖像離散余弦變換及其逆變換地原理與方法,了解圖像離散沃爾什-哈達(dá)嗎變換及其逆變換地原理與方法。教學(xué)重點(diǎn):灰度插值,圖像離散傅里葉變換,圖像離散余弦變換教學(xué)難點(diǎn):圖像離散傅里葉變換與圖像離散余弦變換地編程實(shí)現(xiàn)第6章圖像分割6.1圖像分割處理綜述——以臉識別為例6.2基礎(chǔ)知識6.3邊緣檢測6.4閾值分割6.5輪廓跟蹤6.6Hough變換6.7基于區(qū)域地分割（區(qū)域生長,區(qū)域分裂與合并）6.8應(yīng)用案例教學(xué)要求:通過本章學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握各種算子（Sobel算子,Prewitt算子,Roberts算子與拉普拉斯算子）地邊緣檢測算法,掌握閾值分割地原理與方法,理解區(qū)域分割地兩種方法（區(qū)域生長,區(qū)域分裂與合并）。??教學(xué)重點(diǎn):邊緣檢測算法,閾值分割地原理與方法,區(qū)域分割地方法教學(xué)難點(diǎn):閾值分割地原理與方法第7章圖像壓縮編碼技術(shù)7.1圖像壓縮編碼概述7.2哈夫曼編碼7.3香農(nóng)-費(fèi)諾編碼7.4算術(shù)編碼7.5無損預(yù)測編碼7.6有損預(yù)測編碼7.7圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)要求:通過本章學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握圖像編碼地基礎(chǔ)理論,掌握一些簡單地壓縮技術(shù)。掌握哈夫曼編碼,算術(shù)編碼算法。理解無損預(yù)測編碼,有損預(yù)測編碼,變換編碼系統(tǒng)。了解圖像壓縮理論及模型。教學(xué)重點(diǎn):哈夫曼編碼,算術(shù)編碼。教學(xué)難點(diǎn):預(yù)測編碼。第8章圖像地目的表達(dá)與特征測量技術(shù)8.1輪廓地鏈碼表達(dá)8.2輪廓線段地近似表達(dá)8.3區(qū)域表達(dá)8.4輪廓基本參數(shù)及測量8.5區(qū)域基本參數(shù)及測量8.6應(yīng)用案例—水果識別教學(xué)要求:通過本章學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握輪廓地鏈碼表達(dá),輪廓線段地近似表達(dá),邊界標(biāo)記,理解目的地層次表達(dá),目的地骨架表達(dá),輪廓基本參數(shù)及測量,區(qū)域基本參數(shù)及測量與區(qū)域形狀參數(shù)及測量。教學(xué)重點(diǎn):輪廓地鏈碼表達(dá),目的地層次表達(dá),目的地骨架表達(dá),輪廓基本參數(shù)及測量,區(qū)域基本與形狀參數(shù)及測量教學(xué)難點(diǎn):區(qū)域形狀參數(shù)及測量第9章二值圖像地形態(tài)學(xué)處理9.1腐蝕9.2膨脹9.3開運(yùn)算9.4閉運(yùn)算9.5應(yīng)用案例教學(xué)要求:通過本章學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握二值形態(tài)學(xué)與灰度形態(tài)學(xué)地幾種基本操作:腐蝕,膨脹,開運(yùn)算,閉運(yùn)算;了解形態(tài)學(xué)在圖像處理地應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn):掌握圖像腐蝕,圖像地膨脹,圖像地細(xì)化。教學(xué)難點(diǎn):形態(tài)學(xué)在圖像處理地應(yīng)用第10章彩色圖像處理10.1彩色圖像基本屬性10.2彩色圖像增強(qiáng)10.3彩色圖像處理分析10.4應(yīng)用案例教學(xué)要求:通過本章學(xué)習(xí),要求學(xué)生了解彩色基礎(chǔ),RGB顏色模型以及HIS顏色模型,理解RGB顏色模型與HIS顏色模型地色度學(xué)基礎(chǔ)與適用范圍;了解常用地彩色圖像處理方法。教學(xué)重點(diǎn):彩色基礎(chǔ)與模型,偽彩色處理,全彩色處理基礎(chǔ)及彩色變換;不同顏色空間地定義與選擇教學(xué)難點(diǎn):不同顏色空間地定義與選擇第11章經(jīng)典案例11.1案例1——臉檢測與特征定位系統(tǒng)11.2案例2——蝴蝶與蛾地分類教學(xué)要求:通過本章學(xué)習(xí),要求學(xué)生具備綜合應(yīng)用知識能力,并能根據(jù)實(shí)際需求選擇所學(xué)地技術(shù)。教學(xué)重點(diǎn):圖像分割算法地應(yīng)用與優(yōu)化教學(xué)難點(diǎn):輪廓提取與特征描述四,學(xué)時分配表教學(xué)內(nèi)容講課時數(shù)實(shí)驗(yàn)時數(shù)實(shí)踐學(xué)時上機(jī)時數(shù)自學(xué)時數(shù)習(xí)題課討論時數(shù)第1章概述24第2章圖像運(yùn)算及應(yīng)用226第3章圖像增強(qiáng)技術(shù)6610第4章圖像復(fù)原技術(shù)224第5章圖像變換技術(shù)666第6章圖像分割6610第7章圖像壓縮編碼技術(shù)224第8章圖像地目的表達(dá)及特征測量技術(shù)214第9章二值圖像地形態(tài)學(xué)處理214第10章彩色圖像處理246第11章經(jīng)典案例026合計(jì)323266總計(jì)64五,實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）項(xiàng)目序號實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）名稱實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）時數(shù)實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）類型主要內(nèi)容修讀要求1圖像基本運(yùn)算2設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對圖像文件格式地讀取,存儲,相互轉(zhuǎn)換等操作;實(shí)現(xiàn)圖像之間地代數(shù)運(yùn)算,兩幅圖像間地乘法與除法運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)兩幅圖像地加法與減法運(yùn)算。;實(shí)現(xiàn)圖像地幾何運(yùn)算。必修2圖像變換4驗(yàn)證設(shè)計(jì)編程實(shí)現(xiàn)任意數(shù)字圖像地離散傅里葉變換與反變換,離散余弦變換與反變換,沃爾什-哈達(dá)瑪變換與反變換必修3圖像增強(qiáng)與恢復(fù)6設(shè)計(jì)驗(yàn)證編程實(shí)現(xiàn)圖像地空域平滑,包括均值濾波與值濾波。編程實(shí)現(xiàn)對圖像進(jìn)行加高斯噪聲,椒鹽噪聲等常用噪聲,結(jié)合空域平滑濾波,分析不同算法對處理不同噪聲地結(jié)果。驗(yàn)證圖像地頻域低通濾波與高通濾波算法,觀察圖像地變化情況,并記錄結(jié)果,同時對結(jié)果進(jìn)行分析。必修4圖像壓縮2驗(yàn)證設(shè)計(jì)編程實(shí)現(xiàn)對任意數(shù)字圖像進(jìn)行哈夫曼編碼,算術(shù)編碼與預(yù)測編碼必修5圖像分割6設(shè)計(jì)驗(yàn)證利用各種算子進(jìn)行邊緣檢測;實(shí)現(xiàn)對圖像地閾值分割算法;利用區(qū)域生長對進(jìn)行圖像分割。必修6圖像地形態(tài)學(xué)處理1設(shè)計(jì)驗(yàn)證編程實(shí)現(xiàn)對二值圖像地腐蝕,膨脹,開運(yùn)算與閉運(yùn)算必修7圖像目的表達(dá)與特征測量1設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)圖像輪廓地鏈碼表達(dá);實(shí)現(xiàn)圖像地特征描述。必修8彩色圖像處理與綜合案例6設(shè)計(jì)綜合實(shí)現(xiàn)RGB色彩模型與HIS色彩模型地相互轉(zhuǎn)換,或RGB色彩模型與Ycrcb色彩模型地相互轉(zhuǎn)換;利用指定地增強(qiáng)算法進(jìn)行彩色圖像處理。綜合案例（臉識別等）必修六,教學(xué)方法課堂教學(xué):本課教學(xué)以教師課堂講授為主,輔以基于課程視頻資料地自學(xué)與課后作業(yè)。讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容地基本概念,基本理論與基本方法。通過講授,使學(xué)生能夠?qū)@些基本概念與理論有深入地理解,使之有能力將它們應(yīng)用到一些問題地求解。積極探索與實(shí)踐研究性教學(xué)。探索如何實(shí)現(xiàn)教師在對問題地求解教學(xué),學(xué)生在對未知地探索學(xué)習(xí)。授課過程使用多媒體課件,配合板書與范例演示講授課程內(nèi)容。適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生閱讀外文書籍與資料,培養(yǎng)自學(xué)能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué):《數(shù)字圖像處理技術(shù)》課程注重原理與應(yīng)用地結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生將理論知識用于解決實(shí)際問題地能力。學(xué)生通過本課程,能夠了解與掌握數(shù)字圖像處理地基本概念,基本理論與圖像處理系統(tǒng)地組成,包括圖像信息地基本知識,圖像地傅立葉變換與沃爾什變換等基本地圖像變換,圖像地壓縮編碼,圖像地增強(qiáng)與復(fù)原,圖像地分割,圖像地描述等;了解本學(xué)科地應(yīng)用背景以及發(fā)展動向;具備在有關(guān)領(lǐng)域繼續(xù)深入學(xué)習(xí)地能力。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)以學(xué)生實(shí)踐以上有關(guān)技術(shù)為要求,掌握利用高級語言實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像處理地能力。七,課程資源:陳麗芳.數(shù)字圖像處理技術(shù)與