《数字图像处理》课程教学大纲

《数字图像处理》教学大纲课程英文名DigitalImageProcessing课程代码03M0062学分2总学时32理论学时24实验/实践学时8课程类别专业课课程性质任选先修课程数字信号处理、信号与系统适用专业通信工程开课学院信息工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位数字图像处理是通信工程专业方向一门专业选修课程。数字图像处理是航天和航空、生物医学工程、通信工程、工业和工程、军事公安、文化艺术、机器人视觉、视频和多媒体系统、科学可视化、电子商务等应用共同需要的基础技术，是电子技术、计算机技术和数字信号处理技术的有机结合。本课程采用数字信号处理、信息论与编码、计算机编程、数据结构、人工智能等知识，介绍数字图像的表示、变换、增强、除噪、税化、分割、匹配、识别与编码等技术，以及在数字图像处理技术有智能交通、智能视频、工业机器视觉等中的应用。本课程可使学生:掌握信息获取和处理的基本原理和应用的一般方法，了解通信工程专业的前沿理论与发展现状和趋势，以及具备信号获取与处理设计与实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析。为电子信息类相关专业学生毕业后，从事智能交通、智能视频监控、工业机器视觉、机器人视觉等应用行业打下坚实基础。课程目标该课程应达到的预期学习结果（ILO，IntendedLearningOutcomes）如下所示：1、ILO-1.了解数字图像处理的发展及其应用领域、数字图像的基本概念，掌握BMP图像文件格式标准与图像编程的基本方法。。2、ILO-2.掌握图像的表示、变换、增强、除噪、税化、分割、匹配、识别与编码的基本方法，具备图像处理的基本能力3、ILO-3.了解深度学习等人工智能方法在图像目标检测、图像识别、图像超分辨力等中的最新应用，具备查找跟踪学习图像目标检测、图像识别、图像超分辨力的最新学术成果的能力。（三）思政教育目标通过数字图像处理的学习，培养学生团结合作、热爱国家的情怀，提高国家自主创新能力和反专利垄断的社会责任感，对国家集中分配等相关制度方面的文化自信，崇尚国家和企业在创新研究方面的科学精神，以及始终如一攻克科技难关的工匠精神。二、课程目标达成的途径与方法主要以课堂教学为主，结合期末测试、作业和实验等途径和方法来达成。具体每个课程目标的达成途径与方法见下表所示。课程目标达成途径ILO-1课堂教学、课后作业ILO-2课堂教学、课后作业、实验指导、验收、实验报告ILO-3课堂教学、课后作业、实验指导、验收、实验报告三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求1-4毕业要求3-1毕业要求4-1ILO-1M(0.15)M(0.15)ILO-2M(0.15)H(0.2)M（0.15）ILO-3L(0.1)L(0.1)四、课程主要内容与基本要求1、绪论了解数字图像处理的最基本概念与内容；了解数字图像处理的特点；了解数字图像处理现状与发展。2、图像采集与系统了解视觉基本概念；理解图像取样及图像量化；掌握图像输入与系统。3、图像变换掌握数字图像的二维傅立叶变换；了解离散余弦变换、沃尔什－哈达码变换。4、图像增强掌握空间域单点增强、空间域图像平滑、空间域图像锐化、频率域增强处理及彩色技术。5、图像分割掌握图像边缘提取的理论及基本算法；理解区域分割的理论及算法。6、图像编码与压缩掌握预测编码、正交变换编码、统计编码、二值图像编码、多媒体图像编码压缩技术。7、数字图像处理应用了解图像处理的典型应用系统；了解新技术在数字图像处理中的应用。课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标1绪论2课程目标12图像采集与系统2作业2.1,2.2课程目标13图像变换3作业3.13.3课程目标24图像增强6（包括实验2学时）课程目标25图像分割8（包括实验4学时）作业5.15.35.4课程目标2课程目标26图像编码与压缩4作业6.16.2课程目标37数字图像处理应用7（包括实验2学时）作业7.2课程目标3实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别1图像读取与显示matlab编程2学会图像读取与显示等matlab编程基本方法编程实现图像显示功能验证性二选一2图像灰度增强2学会图像灰度增强的matlab编程基本方法编程实现图像增强设计性3图像分割matlab编程3学会图像分割等matlab编程基本方法编程实现图像分割功能设计性二选一4图像边缘提取matlab编程3学会图像边缘提取等matlab编程基本方法编程实现图像边缘提取功能验证性5二值图像处理matlab编程3学会视频目标检测matlab编程基本方法编程实现二值图像处理功能设计性二选一6图像去噪的matlab编程3学会图像去噪的matlab编程的基本方法编程实现图像噪声去除设计性注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例考核与课程目标对应关系过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业等点名记录讨论发言记录作业批改成绩15%ILO-1~ILO-3实验考核操作及实验报告操作成绩报告批改成绩25%ILO-1~ILO-3期末考核开卷卷面成绩60%ILO-1~ILO-3考核类别考查成绩登记方式百分制八、课程目标达成度评价方法课程目标权重成绩评定ILO-1平时0.3相应平时成绩平均分A1期末测试0.7相应期末考试平均分B1ILO-1达成度=0.3*A1+0.7*B1ILO-2平时0.15相应平时成绩平均分分A2实验一、二0.25相应实验成绩平均分B2期末测试0.6相应期末考试平均分C2ILO-2达成度=0.15*A2+0.25*B2+0.6*C2ILO-3平时0.15相应平时成绩平均分A3实验三0.25相应实验成绩平均分B3期末测试0.6相应期末考试平均分C3ILO-3达成度=0.15*A3+0.25*B3+0.6*C3九、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：1、朱虹编著编