《数字图像处理C》课程教学大纲

1、数字图像处理C课程教学大纲课程英文名称：Digital Image Processing C课程编号：133998193课程类别：专业课课程性质：选修课学 分： 3学 时：48（其中：讲课32学时： 实验学时：上机16学时）适用专业：地理信息科学开课部门：环资学院一、课程教学目的和课程性质该课程为本专业的专业选修课，通过对本课程的学习，要求较深入地理解数字图像处理的基本概念、基础理论以及解决问题的基本思想方法，掌握基本的数字图像处理处理技术，了解与各个处理技术相关的应用领域。二、本课程与相关课程的关系先修课程：数学分析，概率与统计，遥感原理及应用该课程在知识点上与遥感原理及应用课程部分有交叉，

2、在讲解过程中关于图像处理部分内容，以本课程为主。三、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第1单元 概述 （ 2 学时）知 识 点 在本章主要学习数字图象处理的一些基本概念。主要的内容有图象和遥感数字图象、图像的分类、遥感数字图象处理系统的构成，常用的处理系统及各自特点等。重 点 掌握有关数字图象的基本术语和对数字图象的理解难 点 数字图象处理系统基本要求1、识 记：图像、数字图像、遥感数字图像处理系统、有关图像分类，常用的处理系统及各自特点。 2、领 会：数字图像的理解和图像处理的内容。 3、简单应用：要求学生学习后能够理解数字图像的涵义，能够区分图像和数字图像。 4、综合应用：学生学习

3、后能对数字图像处理的内容更加明确。 第2单元 遥感数字图像的获取和存储 （4学时）知 识 点 本章内容涉及遥感数字图像获取的方式、常见的卫星系统及其图像特性、遥感数字图像的级别和数据格式以及数字图像分辨率。重 点掌握图像数字化的方法、常见的卫星系统及其图像特征、元数据的概念以及对图像分辨率的理解。难 点对各种类型图像特性的熟记，量化级别、元数据的涵义以及图像分辨率与图像质量的关系。基本要求1、识 记：常见的卫星系统及其图像特性。 2、领 会：数字化的方法、元数据的含义和图像分辨率对图像质量之间的影响。 3、简单应用：学生学习后能够独立完成对扫描数据的矢量化过程；能够读懂图像头文件的部分内容；4

4、、综合应用：学生学习后能够理解量化、元数据和图像分辨率的涵义，并通过头文件自行打开图像文件并查看图像的特点。第3单元 遥感数字图像的表示和统计描述 （3学时）知 识 点 本章内容主要包括遥感图像模型、遥感图像的数字表示、单波段图像的统计特征、多波段图像的统计特征和窗口、邻域、卷积等内容，其中遥感图像的数字表示包括了图像的确定性表示和图像的统计性表示。重 点 掌握遥感图像模型及模型中各参数的涵义，图像统计特征与图像之间的关系，窗口、邻域、卷积的概念以及卷积的运算方法。难 点 对遥感图像模型中各参数的理解以及由图像模型而得出的三种类型图像；图像直方图的作用、卷积的运算方法。基本要求1、识 记：图像

5、统计参数与图像之间的关系以及窗口、邻域、卷积的概念。 2、领 会：图像模型的真正涵义、图像直方图的作用、卷积的运算方法；3、简单应用：学生学习后能够根据图像统计参数来分析图像质量；进行简单的卷积运算；4、综合应用：学生学习后能够理解图像模型、直方图的涵义，并通过图像直方图能够改善图像质量。第4单元 图像预处理 （7学时）知 识 点 本章是本书的重点章节，内容主要包括遥感图像的辐射校正、辐射传输理论、辐射误差及其校正、遥感图像的几何误差的来源、几何精校正的处理过程，除此之外还增加了常用的图像裁剪、图像镶嵌、图像融合等内容。重 点 掌握图像辐射校正的原理及方法、图像几何精校正的步骤、图像裁剪、镶嵌

6、和融合的原理与方法。难 点 对各种操作过程的原理与方法的掌握。基本要求1、识 记：图像预处理所涉及到的各种操作过程。 2、领 会：图像预处理中所涉及到的各种操作的原理、方法，以及对结果图像带来的影响。3、简单应用：学生学习后能够根据单幅图像的特点选择合适的方法实现图像的预处理；4、综合应用：学生学习后能够理解图像预处理中各种操作的原理，并能根据各种类型图像的特点选取合适的处理方法实现图像的预处理操作。第5单元 遥感数字图像增强处理 （8学时）知 识 点 图像处理同样也是本书的重点内容，主要包括遥感图像的彩色增强、图像拉伸、图像变换、图像滤波等内容，这些内容都是遥感数字图像处理中常用的一些功能同

7、时也是非常重要的内容。重 点 掌握图像增强的原理及方法、图像增强处理的步骤。难 点 对各种操作过程的原理与方法的掌握。基本要求1、识 记：图像增强处理所涉及到的各种操作过程。 2、领 会：图像增强处理中所涉及到的各种操作的原理、方法，以及对结果图像带来的影响。3、简单应用：学生学习后能够根据单幅图像的特点选择合适的方法实现图像的增强处理；4、综合应用：学生学习后能够理解图像增强处理中各种操作的原理，并能根据各种类型图像的特点选取合适的处理方法实现图像的增强处理操作。第6单元 图像分割 （4学时）知 识 点 本章内容主要包括图像分割的原理、分割的原则和主要方法以及分割的流程，教程中列举了很多种图

8、像分割的方法，要求大家掌握常用的一两种方法。重 点 掌握图像分割的原理及方法、图像分割处理的流程。难 点 对图像分割的原理与方法的理解。基本要求1、识 记：图像分割的原理与方法。 2、领 会：图像分割与第七章图像分类的区别，以及图像分割的原理与处理流程。3、简单应用：学生学习后能够根据实现单幅图像的图像分割的操作；4、综合应用：学生学习后能够在理解图像分割原理的基础上，根据各种类型图像的特点选取合适的处理方法实现图像的分割处理操作。第7章 遥感图像分类 （4学时）知 识 点 图像分类也是要求学生重点掌握的内容，在这章中除了要求学生掌握图像分类的方法、原理之外，还要求学生能熟练进行图像的分类处理

9、操作，并理解不同的处理方法的对图像分类的异同点，同时理解分类后处理的各项内容。重 点 掌握图像分类的原理及方法、不同图像分类方法的异同点、图像分类后处理的各项内容，同时熟练图像分类和分类后处理的各项操作。难 点 对图像分类的原理与方法的理解。基本要求1、识 记：图像分类的原理与方法。 2、领 会：图像分类与图像分割的区别，图像分类的原理与处理流程。3、简单应用：学生学习后能够根据实现图像的图像分类的操作，并能区别出不同的分类方法对图像分类的效果；4、综合应用：学生学习后能够在理解图像分类原理的基础上，根据各种类型图像的特点选取合适的处理方法实现图像的分类处理操作，同时结合分类后处理的各项操作，

10、对分类的图像进行处理得到最终结果图。三、学时分配学时分配 知识单元理论学时第1单元 概述2第2单元 遥感数字图像的获取和存储4第3单元 遥感数字图像的表示和统计描述3第4单元 图像预处理7第5单元 遥感数字图像增强处理8第6单元 图像分割4第7单元 遥感图像分类4合计32（二）实验学时部分实验教学环节作用及目的结合本课程性质，从培养学生理论与实践能力相结合为出发点，共安排了7个验证性实验，涵盖了基础的图像处理操作及遥感图像处理的不同方法，由浅入深，是遥感图像处理课程的重要组成部分。通过实验使学生掌握遥感图像处理的基本理论知识和方法，能够熟练地使用ENVI图像处理软件解决实际问题。实验教学环节培

11、养学生能力标准 在实验教学过程中培养学生的实践动手能力和独立思考能力，使学生能熟练运用图像处理的理论知识和方法，根据不同应用目的、不同需求解决实际问题。能独立完成从数据获取、处理到信息提取的整个流程，完成相应的大作业。实验项目、内容、学时分配及实验类型1、必开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1图像处理基本操作图像显示、保存显示的图像、数据合并、编辑头文件、图像裁剪、改变图像大小2验证学生人数12图像合成和显示增强图像合成、图像拉伸、图像均衡化、图像规定化2验证学生人数13遥感图像的几何精纠正图像-地图配准图像重采样自定义坐标系和投影3验证学生人

12、数14图像变换FFT变换、主成分变换、缨帽变换、代数运算、彩色变换2验证学生人数15图像滤波图像平滑、图像锐化2验证学生人数16图像分割图像直方图、图像交互拉伸、绘制矢量线等3验证学生人数17图像分类绘制ROI、监督分类、非监督分类、分类后处理等。2验证学生人数12、选开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数3、主要仪器设备计算机、遥感图像处理软件(ENVI)四、教学方法与手段1、坚持理论联系实际的教学方法，将实际应用中遇到的具体问题引入到课堂中，不断提高学生发现、分析和解决问题的能力。2、坚持传统教学手段与现代教学手段相结合，教学内容安排要突出重点

13、和难点，化繁为简，努力提高学生的学习兴趣。3、注重应用启发式教学、开展课堂讨论等教学方法，引导学生积极思考问题、分析问题，拓展学生的思维。4、注重课后练习，配合实验课程，大力培养学生动脑、动手、独立解决问题的能力。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：考试内容为教材中重要的基本原理和基本方法 考核形式：考查成绩评定：课程考核选择百分制模式，平时考查与期末考试相结合。课程考核总评成绩由两部分构成，具体包括期末考试成绩（70%）和平时成绩（30%）两个部分。期末考试采取开卷考试方式，主要考试内容为教材中重要的基本原理和基本方法。六、选用教材、讲义和主要参考书选用教材：1遥感数字图像处理教程，第一版，韦玉春等著，科学出版社，2007年12月。2.遥感数字图像处理实验教程，第一版，韦玉春著，科学出版社，2011年08月。主要参考书：1. 遥感图像数字处理 ，第一版，袁金国著，中国环境科学出版社，2006年02月。2. 遥感数字图像处理第二版，章孝灿等著，浙江大学出版社，2008 年8月。3.遥感数字图像处理与应用，第一版，冯学智著