《数字图像处理》课程教学大纲

《数字图像处理》课程教学大纲课程代码：ABXX0516课程中文名称:数字图像处理课程英文名称：DigitalImageProcessing课程性质：专业必修课课程学分数：3课程学时数：48其中讲课学时：32实验学时：16授课对象：信息与计算科学专业本课程的前导课程：线性代数，概率论与数理统计，数据结构一、课程简介数字图像处理是指将图像的模拟信号转换成数字信号并利用计算机或专用数字信号处理芯片对其进行处理的过程，是一门汇聚光电探测、电子学、数学和计算机等众多领域技术的综合性交叉学科，通过对原始图像的加工，可以使图像具备更好的视觉效果，或者实现自动识别、自动跟踪的目的。数字图像处理是一门偏重于应用的工程学科，经过半个多世纪的发展，目前已广泛应用于工业检测、医疗保健、航空航天、军事等各个领域，其巨大成就表现在航空航天遥感和医学图像的处理方面，在航天领域，为太空探测成功处理了数万张照片，在生物医学领域，为开辟了无损诊断的先河，体现出其远大的发展前景。数字图像处理是模式识别、计算机视觉、图像通讯、多媒体技术等学科的基础。随着图像处理和人工智能技术的深入发展，数字图像处理开始向更高层次的图像理解技术迈进，相信在不久的将来，在广大科研工作人员的努力下，基于图像处理的图像特效、计算机视觉和图像理解技术将为人类提供更多的帮助。二、教学基本内容和要求一、绪论课程教学内容：数字图像处理的发展历史和主要研究内容;数字图像处理的基本概念;基本图像类型.课程的重点、难点：数字图像处理的基本概念。课程教学要求：了解图像和图像处理、图像技术和图像工程、图像处理系统构成和应用；掌握数字图像处理的基本概念。二、数字图像学基础课程教学内容：视觉简介；颜色表示方法；基本图像类型；图像的数字化。课程的重点、难点：连续图像的数学描述，采样和量化，像素间的联系，算术和逻辑运算。课程教学要求：了解人的视觉特效，包括视觉生理和心理规律、视觉调节力和视觉暂留性等；了解常见的颜色模型和颜色表示方法；掌握图像的数字化、数字图像表示形式和特点。三、图像变换理论课程教学内容：图像变换的方法分类；空域变换；频域变换。课程的重点、难点：图像的几何变换，二维傅里叶变换和性质，快速傅里叶变换算法实现。课程教学要求：了解图像变换的方法分类、目的和意义；理解图像的空域变换，掌握图像的平移、旋转、镜像、转置、缩放等的坐标变换和灰度插值；理解图像的频域变换，掌握掌握离散傅立叶变换和性质，了解其它可分离的图像变换。四、图像增强课程教学内容：图像增强的概念、目的；空间图像增强；频率域图像增强。课程的重点、难点：直方图处理，锐化滤波，频率域的平滑滤波器。课程教学要求：理解图像增强的概念，掌握灰度增强、图像平滑、图像锐化、图像的同态增晰、图像的彩色增强。五、图像恢复课程教学内容：图像回复过程的模型；噪声模型；无约束恢复；有约束最小二乘恢复几何；畸变图像的恢复课程的重点、难点：单纯噪声条件下的图像复原空间滤波、估计退化函数。课程教学要求：理解图像恢复的概念，了解退化模型、无约束复原、有约束恢复。六、图像压缩编码课程教学内容：图像压缩理论及模型，无损压缩、有损压缩，图像编码常用方法，图像编码评价方法，图像编码的国际标准。课程的重点、难点：哈夫曼编码、算数编码。课程教学要求：了解图像压缩的基本概念，了解Shannon和算术编码等熵编码算法，预测法编码和变换法编码的基本原理和其它实际中常用的二值图像编码方法。理解实际应用中比较重要的图像压缩的国际标准也将作比较粗略的介绍。掌握Huffman编码方法。七、图像分割课程教学内容：图像分割的定义和依据；边缘点检测，边缘线跟踪，门限化分割，区域分割法。课程的重点、难点：边缘检测算子、门限处理。课程教学要求：了解图象分割的概念。掌握常用的图象分割方法。八、彩色图像课程教学内容：彩色图像的成像原理，视觉特性以及各种彩色模型，彩色图像的基本概念，色彩的形成与分布，彩色图像的描述，RGB，，HIS,YUV，YCbCr的基本原理。课程的重点、难点：彩色图像的成像原理，视觉特性以及各种彩色模型的不同用途。课程教学要求：了解介绍彩色图像的成像原理，视觉特性以及各种彩色模型。掌握理解彩色图像的成像原理，视觉特性以及各种彩色模型的不同用途。三、实验教学内容及基本要求实验课程是本课程的主要组成部分，通过实验环节教学，有助于学生掌握数字图形处理的基本原理和动手实践能力。序号内容学时1数字图像基本运算22图像增强技术43图像复原24图像几何变换25图像分割46彩色图像处理2合计16四、教学方法与手段教学形式以讲授方式为主+多媒体辅助。五、教学学时分配章节与内容课时作业量备注一绪论2二数字图像学基础4实验2学时三图像变换理论8四图像增强10实验4学时五图像恢复8实验4学时六图像压缩编码4七图像分割8实验4学时八彩色图像4实验2学时合计48六、考核方式与成绩评定标准1、考核方法：考试。2、成绩评定：总评成绩=期终成绩（70%）+平时成绩（30%），平时成绩不合格者取消考试资格。七、教学参考资源参考书目：1.陈天华编著，数字图像处理（第