第一篇：《數字圖像處理》教學大綱

《數字圖像處理》教學大綱

電子信息工程專業（本科）

課程編號：（）

課程名稱：數字圖像處理 參考學時：42 其中實驗或上機學時：10 說明部分

1． 課程的地位、性質和任務

數字圖像處理是一門迅速發展的新興學科，發展的歷史并不長。由于圖像是視覺的基礎，而視覺又是人類重要的感知手段，故數字圖像成為心理學、生理學、計算機科學等諸多方面學者研究視覺感知的有效工具。隨著計算機的發展，以及應用領域的不斷加深和擴展，數字圖像處理技術已取得長足的進展，出現了許多有關的新理論、新方法、新算法、新手段和新設備，并在軍事公安、航空、航天、遙感、醫學、通信、自控、天氣預報以及教育、娛樂、管理等方面得到廣泛的應用。所以，數字圖像處理是一門實用的學科，已成為電子信息、計算機科學及其相關專業的一個熱門研究課題，相應《圖像處理技術》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的專業課。

本課程著重研究數字圖像處理的方法，訓練學生運用所學基礎知識解決實際問題的能力，同時要求拓寬專業知識面。2．課程教學的目的及意義

數字圖像處理是研究數字圖像處理的基本理論、方法及其在智能化檢測中應用的學科，本課程側重于機器視覺中的預處理技術——數字圖像基本處理，并對圖像分析的基本理論和實際應用進行系統介紹。目的是使學生系統掌握數字圖像處理的基本概念、基本原理和實現方法和實用技術，了解數字圖像處理基本應用和當前國內外的發展方向。要求學生通過該課程學習，具備解決智能化檢測與控制中應用問題的初步能力，為在計算機視覺、模式識別等領域從事研究與開發打下扎實的理論基礎。3．教學內容及教學要求

教學內容：數字圖像處理是計算機和電子學科的重要組成部分，是模式識別和人工智能理論的的中心研究內容。主要教學內容包括：（1）數字圖像處理的基本概念，包括數字圖像格式，數字圖像顯示，灰度直方圖，點運算，代數運算和幾何運算等概念。（2）介紹二維富氏變換離散余弦變換，離散圖像變換和小波變換的基本原理與方法。（3）重點介紹圖像的增強方法，包括空間域方法和變換域方法。（4）圖像恢復和重建基本原理與方法。（5）圖像壓縮編碼的基本原理與方法以及一些國際標準。（6）圖像的分析和模式識別基本原理。

教學要求：本課程的目的是使學生掌握數字圖像處理的基本概念，熟練使用分析數字圖像處理編程的基本工具，了解數字圖像處理的發展和應用以及當前國際國內研究的熱點和重要成果及其工程應用前景。

1、了解圖像處理的概念及圖像處理系統組成。

2、理解視覺成像原理、視覺特性及彩色模型。

3、深刻理解圖像的采樣和量化方法。

4、掌握圖像變換，包括傅里葉變換、沃爾什變換、哈達碼變換、離散余弦變換及霍特林 1 變換等的原理及性質。

5、理解各種圖像增加方法，特別是要求掌握空域圖像平滑及圖像銳化的各種方法。

6、深刻理解圖像退化的模型，理解常用的幾種圖像恢復的方法。

7、深刻理解編碼概念及其基本原理，掌握統計編碼、預測編碼、變換編碼的原理及方法，了解部份國際編碼標準。

8、了解圖像分割的概念，了解串并行邊界技術及串并行區域技術。

9、掌握數字圖像處理中最基本、最廣泛應用的概念、原理、理論和算法以及基本技術和方法；著重培養學生對數字圖像處理的分析能力，能熟練用MATLAB編程，實現對圖像進行處理。

4.教學重點、難點 教學重點：

數字圖像增強，圖像復原和重建，圖像分析以及圖像編碼。教學難點：

圖像處理中涉及到的數學知識以及圖像處理的編程實現。5．教學方法及教學手段

課堂講課為主，實驗課和習題講解課為輔。6．教材及主要參考書 教材：

章毓晉編著，圖象處理和分析，北京：清華大學出版社，1999 參考書：

1.阮秋琦編著，數字圖像處理學，北京：電子工業出版社,2001.1。2.夏良正主編，數字圖像處理，南京：東南大學出版社，1999.9

3.K.R.Castleman著, 朱志剛等譯,數字圖像處理（新版），北京:電子工業出版社，2002.2 4.Kenneth R.Castleman, Digital Image Processing, Prentice Hall International, Inc., 清華大學出版社,1997 5.Rafael C.Gonzalez, Digital Image Processing Using Matlab.Prentice Hall International, Inc.,電子工業出版社, 北京, 2004 7.其它

考核形式：考試（筆試）；教學環境：課堂 總學時數：42 其中實驗或上機學時：10

二、正文部分

第一章：數字圖像處理基礎

一、教學要求

了解：數字圖像處理研究對象、目的、發展簡史與研究現狀；理解圖像系統和視覺系統的概念。

掌握：圖像的抽樣和量化基本理論。

二、教學內容

第一節 數字圖像處理的主要方法與內容

知識要點：數字圖像處理的主要方法，數字圖像處理的內容。第二節 數字圖像處理的應用與發展動向

知識要點：數字圖像處理的主要應用領域與發展動向 第三節 圖像系統和視覺系統

知識要點：圖像，圖像信息分類，視覺系統基本構造，亮度和顏色感覺的視覺特征。第四節 圖像處理系統外圍設備

知識要點：圖像處理系統常用的輸入設備，圖像處理系統輸出設備 第五節 圖像的抽樣和量化 知識要點：圖像取樣，圖像量化。

三、本章學時數

2學時

第二章：圖像處理中的正交變換

一、教學要求

了解：小波變換及其概念；了解沃爾什變換及其概念；

掌握：傅立葉變換與二維離散傅立葉變換，快速傅立葉變換，離散余弦變換定義及特性。

二、教學內容

第一節 傅立葉變換以及二維傅立葉變換

知識要點：傅立葉變換以及二維離散傅立葉變換，快速傅立葉變換。第二節 離散余弦變換

知識要點：離散余弦變換定義，離散余弦變換特性，離散余弦變換的計算。第三節 沃爾什變換 知識要點：沃爾什變換定義 第四節 小波變換

知識要點：小波變換概述，時－頻分析，小波包。

三、本章學時數

4學時

第三章：圖像增強

一、教學要求

了解：偽色彩增強

掌握：直方圖修正技術，圖像平滑，圖像銳化，頻率域增強處理。

二、教學內容

第一節 直方圖修正技術

知識要點：直方圖修正技術基礎，直方圖均衡化，直方圖規定化，圖像對比度處理。第二節 空間域圖像平滑

知識要點：噪聲消除法，鄰域平均法，梯度倒數加權法，多圖像平均。第三節 圖像銳化

知識要點： 梯度法，Laplacian算子，掩模匹配法。第四節 頻域增強

知識要點：低通濾波法，高通濾波法，同態濾波。

三、本章學時數

6學時

第四章：圖像恢復

一、教學要求

了解：盲目圖像復原和遞歸圖像復原技術；最小二乘濾波原理。

掌握：圖像退化模型和恢復的代數方法，逆濾波的基本原理，中值濾波和加權中值濾波

二、教學內容

第一節 退化模型

知識要點：圖像恢復的基本概念，連續函數退化模型，離散函數退化模型。第二節 恢復的代數方法和逆濾波

知識要點：非約束復原，約束復原，逆濾波基本原理。第三節 最小二乘方濾波

知識要點：最小二乘方濾波原理，用于圖像復原的幾種最小二乘方濾波器。第四節 中值濾波

知識要點：中值濾波和，加權中值濾波。第五節 其他空間復原技術

知識要點：幾何畸變校正，盲目圖像復原，遞歸圖像復原技術。

三、本章學時數

6學時

第五章：圖像重建

一、教學要求

了解：代數方法重建；卷積方法重建； 掌握：圖像傅立葉方法重建

二、教學內容

第一節 傅立葉方法重建 知識要點：傅立葉方法重建。第二節 卷積方法重建 知識要點：卷積方法重建。第三節 代數方法重建 知識要點：代數方法重建。

三、本章學時數

4學時

第六章：圖像編碼

一、教學要求

了解圖像編碼的國際標準。理解利用信息理論編碼的基礎。

掌握PCM編碼，統計編碼和預測編碼的基本理論。

二、教學內容

第一節 圖像編碼的分類及保真度準則 知識要點：圖像編碼的分類，保真度準則。第二節 圖像的編碼

知識要點：PCM編碼，統計編碼，預測編碼以及變換編碼的基本理論。第三節圖像編碼的國際標準

知識要點：H.261編碼標準與解碼原理。

三、本章學時數

6學時

第七章：圖像分析

一、教學要求

了解：圖像獲取、處理、識別三大主干系統的結構原理和設計理論及方法，圖像的描繪。掌握：圖像的分割，圖像的特征提取。

二、教學內容

第一節 圖像的分割

知識要點：圖像分割處理，閾值法分割，基于梯度的圖像分割，區域生長，區域聚合。第二節 圖像的描繪

知識要點：區域描繪，關系描繪，Hough變換。第三節 圖像處理與模式識別

知識要點：模式識別概述，特征選擇，模式識別的幾種應用。

三、本章學時數

4學時

執筆人：

胡學友

教研室：

電子信息教研室

系主任審核簽名：

2005.7

第二篇：《數字圖像處理》課程教學大綱

《數字圖像處理》課程教學大綱

Digital Image Processing 課程編號：

適用專業：電類、計算機類

學時數： 40

學分數：2 執筆者：何家峰

編寫日期：2005年8月

一、課程的性質和目的

本課程是電類、計算機類的一門技術性和應用性很強的專業課。學習本課程的目的在于：使學生掌握數字圖像處理的基本概念、基本理論和基本方法，并了解數字圖像處理的發展方向和應用情況。學習完本課程并結合相應的實驗，學生應達到以下要求：①掌握常用的數字圖像處理方法，包括圖像增強方法、頻域處理方法、圖像分割方法、圖像特征描述方法和數學形態學方法等；②能較為熟練地用Matlab或VC++語言編寫常用的數字圖像處理算法。

二、課程教學內容

第一章 緒論(2學時)掌握數字圖像處理的一般概念。重點是數字圖像處理的主要內容、圖像工程的三個層次及其數字圖像處理系統的組成，并了解數字圖像處理的應用和發展動向。

本章知識點為：圖像、數字圖像、數字圖像處理的定義；數字圖像處理的目的和主要內容；圖像工程與相關學科；數字圖像處理系統的組成；數字圖像處理的應用和發展方向。

第二章 數字圖像處理基礎(2學時)

掌握數字圖像處理的一些基礎知識。重點是采樣和量化的概念、BMP圖像文件格式、RGB顏色模型和HIS顏色模型，理解RGB顏色模型和HIS顏色模型的色度學基礎和適用范圍。

本章知識點為：圖象數字化技術；數字圖像類型；圖象文件格式；色度學基礎與顏色模型。第三章 圖像增強(10學時)學習多種圖像增強方法。重點是掌握直方圖均衡化方法、空域圖象平滑與銳化方法。為使學生更深刻理解直方圖拉伸和直方圖均衡化的原理，應把相應的數學推導講解透徹。

本章知識點為：直方圖的拉伸和均衡化；灰度線性變換和非線性變換；圖像噪聲分類與特點；模板操作、鄰域平均、中值濾波和其他去噪技術；圖像銳化：微分法、拉普拉斯變換和高通濾波；圖像的偽彩色處理。

本章安排實驗：圖像增強實驗。第四章 圖像分割(8學時)

掌握圖像分割方法、邊緣檢測方法、輪廓跟蹤、圖像匹配、投影法、差影法等的基本原理。輪廓跟蹤是本章的難點內容，應結合具體的閾值化圖像矩陣進行講解。

本章知識點為：區域分割：閾值分割、區域生長、區域聚合；邊緣檢測：微分運算、LOG算子；輪廓 跟蹤與提取；圖像匹配：莫把面匹配、直方圖匹配、形狀匹配；投影法與差影法。

本章實驗安排：圖像分割實驗。第五章 圖像的幾何變換(4學時)掌握幾何變換的數學基礎，以及幾種常見的幾何變換方法，包括平移變換、比例變換、旋轉變換、鏡像變換、復合變換和透視變換。其中，幾何變換的數學基礎和比例變換可以作為本章的重點內容。

本章知識點為：齊次坐標與二維圖像幾何變換矩陣；圖像比例縮放變換；圖像平移變換；圖像鏡像變換；圖像旋轉變換；圖像復合變換；透視變換。

自學內容：透視變換可以安排學生自學。第六章 頻域處理(2學時)

掌握可分離變換原理，重點掌握傅立葉變換和余弦變換的原理和應用。

本章知識點：傅立葉變換；可分離變換；離散余弦變換；WHT變換。傅立葉變換在數字信號處理中已經學過，這里只是由一維變換擴展為二維變換，可以不講。

自學內容：小波變換及其他可分離變換作為學生自學了解內容。第七章 數學形態學處理(4學時)掌握二值形態學和灰度形態學的幾種基本操作，了解形態學在圖像處理中的應用。

本章知識點：數學形態學的基本概念與術語；二值形態學：腐蝕、膨脹、開閉運算、擊中/擊不中變換；灰度形態學：灰度腐蝕、灰度膨脹、灰度開閉運算；形態學的應用：形態學濾波、骨架抽取。

第八章 圖像特征(8學時)掌握圖像的幾何特征、形狀特征、紋理特征、中軸變換與骨架提取、曲線與表面的擬合以及其他特征。其中，不變矩、幾種紋理描述、四叉樹應作為重點內容講解。

本章知識點：圖象的幾何特征：位置與方向、周長、面積、長軸和短軸；形狀特征：矩形度、圓形度、球狀性、不變矩、偏心率、形狀描述子；紋理分析：統計法、空間自相關紋理測度、聯合概率矩陣法、紋理的句法結構分析法；中軸變換與骨架提取；曲線與表面的擬合；其他特征或描述：標記、歐拉數、四叉樹。

本章實驗安排：圖象特征提取與識別。

三、課程教學的基本要求

本課程是電類、計算機類專業的專業程，實踐性較強。在教學方法上，采用課堂講授，結合課后自學、實驗、習題等教學形式。

(一)課堂講授

本課程在講解上著重數學公式物理含義的闡述，對于難點內容，可以結合一個人為構造的圖像矩陣來解釋。力求做到重點突出，由淺入深，便于學生理解和掌握。

在應用方面，主要結合自己和他人的研究成果，介紹一些圖像處理方法的應用實例，增強學生的直觀 體驗，培養學生的學習興趣。

（二）課后自學

為了拓展學生的知識面，以及培養學生的自學能力，安排部分內容，課后學生自學。

（三）習題課

安排2學時習題課（已包括在前述學時分配中），講解綜合性例題及布置作業中的共性錯誤。

（四）課外作業

課外作業以編程題目為主，平均每章1~3道題，以加深對所學基本圖像處理方法和算法的理解，加強Matlab或VC編程能力。

（五）實驗

結合本課程的內容開設3個的相應實驗。教學實驗內容以驗證性實驗和綜合性為主，以鞏固課堂所學圖像處理技術，培養科學實驗研究能力。

（六）考試

本課程采用閉卷或開卷形式考試，試題題型可采用填空、判斷、簡答、程序設計等。主要考察學生對基本概念、基本方法的掌握及綜合應用情況。

總評成績：課外作業、平時考勤、實驗占30%；期末考試占70%。

四、本課程與其它課程的聯系與分工

先修課程：高等數學、概率論與數理統計、信號與系統、數字信號處理。

五、建議教材與教學參考書

［1］何東健主編，《數字圖像處理》，西安電子科技大學出版社，2005.3 ［2］章毓晉編著，《圖像處理與分析》，清華大學出版社，2002.5 ［3］朱秀昌編著，《圖像處理與圖像通信》，北京郵電大學出版社，2005.5 ［4］M.Petrou, P.Bosdogianni，《數字圖像處理疑難解析》，機械工業出版社，2005.4

第三篇：數字圖像處理教學大綱

課程的基本描述

課程名稱： 數字圖像處理 課程性質： 專業方向課

（英文名稱）Digital image processing 適用專業： 電子信息工程專業

教材選用： 岡薩雷斯（阮秋琦譯）.數字圖像處理（第三版）.電子工業出版社，總 學 時： 56學時 實驗學時： 12學時 學

分： 3.5學分

理論學時： 44學時 課程設計： 1周 開課學期： 第6學期

前導課程： 信號與系統、數字信號處理、信息論與編碼 后續課程： 教學定位

2.1 能力培養目標

通過本課程的學習，培養學生的理解能力、邏輯思維能力、分析能力，以及算法設計與程序實現能力。一方面使學生掌握數字圖象處理的基本概念、原理、處理方法與應用。特別是要把學到的數字圖象處理的各種方法靈活應用到實際中。另一方面，學習本課程也將使學生對圖像處理的程序設計得到訓練。

2.2 課程的主要特點

本課程是一門重要的專業方向課，有理論性、設計性與實踐性的特點。介紹數字圖像處理的基本概念和方法。它是信號與信息處理方向的核心課程。為今后從事數字圖像處理提供了必要的知識基礎，同時為從事數字圖像處理的專業人員提供了必要的技能訓練。

2.3 教學定位

通過本課程的學習，使學生達到知識和技能兩方面的目標：

1．知識方面：從數字圖像處理方法及其實現這兩個層面的角度，系統地學習和掌握常用數字圖像處理方法及其實現算法。了解圖像處理系統涉及的硬件環境。

2．技能方面：系統地學習和掌握針對不同問題采用不同處理算法及其實現方法，使分析問題和解決問題的能力得到提高。知識點與學時分配

掌握程度采用Bloom分類法，即了解、理解和運用，具體含義如下： 了解：能記住學習過的內容。

理解：能領會課程內容的含義，掌握知識的內涵。運用：能在新的具體情況下應用所學知識解決問題。

3.1數字圖像處理的概述

緒論（學時：2學時）

圖像、數字圖像概念（了解，核心）

數字圖像；數字圖像處理系統（理解，核心）發展、應用（了解，核心）共2學時

3.2圖像與視覺基礎

圖像處理基礎與光度學（學時：6學時）圖像處理基礎（掌握，核心）

視覺與亮度；顏色模型及轉換；成象坐標變換；（了解，核心）采樣與量化；象素間聯系；算術和邏輯運算；（理解，核心）像素之間的聯系、距離（理解，核心）

所用的數學工具（了解，核心）共6學時

3.3圖像變換

正交變換方法（學時：8學時）圖像變換（理解，核心）離散付里葉變換及其性質；（運用，核心）離散余弦變換；沃爾氏變換；霍特林變換；（理解，核心）共8學時

3.4圖像增強

圖像增強方法（學時：8學時）圖像增強（運用，核心）空域變換（直方灰度變換）；空域濾波增強；（運用，核心）圖象頻域增強（平滑、銳化）；圖象局域增強策略；（運用，核心）彩色增強。（理解，核心）共8學時

3.5圖像的恢復與重建

圖像復原（學時：6學時）

圖像恢復與重建（理解，核心）

圖象降質模型；有約束和無約束恢復；（理解，核心）幾何失真校正；圖象重建原理。（了解，核心）

共6學時

3.6圖像編碼

圖像編碼方法（學時：6學時）

圖像壓縮（理解，核心）

數據冗余；簡單編碼方法（變長和Huffman）；（運用，核心）

圖象壓縮國際標準（了解，核心）

共6學時

3.7圖像分割

圖像分割技術（學時：6學時）圖像分割（運用，核心）

邊緣檢測方法、圖象閾值分割方法（運用，核心）圖象的區域增長、分裂和合并技術（理解，核心）

共6學時

3.10 其它學時

習題課(學時：2學時)機動(學時：2學時)實驗(學時：12學時)講授提示及方法

4.1數字圖像處理的概述

重點：數字圖像處理的基本概念，數字圖像處理系統的組成，涉及的領域。講授提示與方法：強調數字圖像的組成元素—象素的屬性。

4.2圖像與視覺基礎

重點：人類視覺與亮度的關系。顏色模型及轉換關系，成象坐標變換關系。圖象采樣與量化的概念，4、8、m連接，歐氏、區域、城區距離的定義。圖象象素間的算術和邏輯運算。

難點：象素間的連接、象素距離的度量。

講授提示與方法：強調象素間的聯系，以啟發學生對圖像目標區域、邊界等概念的理解。

4.3圖像變換

重點：二維離散付里葉變換及其重要性質、可分離變換、沃爾氏變換、霍特林變換、離散余弦變換。

難點：變換的目的，各種變換的適用范圍和特點。講授提示與方法：強調圖像變換方法的重要性。

4.4圖像增強

重點：空域變換方法（直方灰度變換），空域濾波增強原理，圖象頻域增強原理（平滑、銳化）。圖象局域增強策略和彩色增強。

難點：直方圖處理，圖像的同態濾波。

講授提示與方法：強調各個圖像增強方法的目的是用于改變圖像的質量，不同的處理方法著可能針對不同的域（空域、頻域）。在處理策略上可采用全局和局部處理方法。

4.5圖像的恢復與重建

重點：圖象降質模型，有約束和無約束恢復。圖象幾何失真校正，圖象重建原理。難點：有約束和無約束恢復，圖象重建原理。

講授提示與方法：強調有約束恢復和無約束恢復的不同點。

4.6圖像編碼

重點：圖象編碼的基本概念（數據冗余）和理論。簡單編碼方法（變長和Huffman）.圖象壓縮國際標準。

難點：圖像壓縮的原理和算法。

講授提示與方法：強調編碼效率、壓縮比對壓縮算法的評價。

4.7圖像分割

重點：常用邊緣檢測方法、圖象閾值分割方法，圖象的區域增長、分裂和合并技術。難點：圖像分割最優閾值的選取。

講授提示與方法：強調圖像邊緣檢測方法的方向性，最優閾值應使象素被誤分的概率最小。習題與實驗設計

5.1習題設計

由于本課程主要講授的是圖像處理的方法，因此本課程的習題主要以方法的運用為主。通過學習各知識單元的典型方法，本著循序漸進的原則，由淺入深，由單一到綜合，使學生能夠逐步靈活運用所學的各種方法和技巧，分析和解決實際問題。

通過學生完成作業的情況，了解學生的知識理解和掌握情況，以及學生的算法設計的思維方式，針對存在的問題作進一步的講解和啟發，使學生對所學知識能夠達到融會貫通。

5.2 實驗設計

針對課程特點及教學目標，闡明實驗涵蓋的內容、實驗類型、學時分配、以及每項實驗要達到的目標。實驗共12學時。實驗一

二維DFT、DCT 1 實驗目的及意義

（1）掌握DFT、DCT變換原理，了解它們變化的特點；

（2）掌握DFT、DCT的編程實現； 實驗步驟

（1）編寫相應的DFT、DCT圖像變換程序；

（2）啟動CCS，運行程序，查看結果并分析； 實驗類型：綜合（2學時）

實驗二

灰度圖像處理（2學時）1 實驗目的及意義

（1）學習灰度圖像反色處理技術；

（2）學時灰度圖像二值化處理； 實驗步驟

（1）編寫相應的圖像處理程序；

（2）運行程序，查看結果并分析；

實驗類型：綜合（2學時）

實驗三

圖像的增強及圖像的二維濾波 1 實驗目的及意義

（1）熟練掌握利用直方圖實現圖像增強的原理；

（2）熟練掌握平均濾波和中值濾波對不同噪聲的適應能力；實驗步驟

（1）分別編寫相應的圖像處理程序。

（2）比較利用直方圖實現圖像增強的結果。

（3）比較平均濾波和中值濾波對不同噪聲的處理結果以及模板大小對處理結果的影響。實驗類型：綜合（2學時）

實驗四

圖像平滑 1 實驗目的及意義

（1）培養學生理解圖像平滑的原理（2）掌握圖像處理的基本方法 2 實驗步驟

（1）編寫相應的圖像平滑處理程序（2）啟動CCS，編譯運行（3）觀察結果并分析 實驗類型：綜合（2學時）

實驗五

圖像銳化 1 實驗目的及意義

（1）培養學生理解圖像平銳化的原理

（2）掌握圖像處理的基本方法 2 實驗步驟

（1）編寫相應的圖像銳化處理程序

6（2）啟動CCS，編譯運行（3）觀察結果并分析 實驗類型：綜合（2學時）

實驗六

圖像的邊緣檢測 1 實驗目的及意義

（1）熟練掌握圖像邊緣檢測的基本原理；（2）熟練掌握圖像二值化的方法。2 實驗步驟

（1）編寫圖像邊緣檢測程序；

（2）比較不同閾值對圖像二值化結果的影響。實驗類型：綜合（2學時）考核與成績記載

6.1 考核的方式及成績的評定

考核成績的構成：平時成績20%、期末成績80% 1．平時成績的構成：平時作業、上課出勤15%、實驗成績5%(1)平時作業完成的獲得基礎分6分，然后按較好、良好、優秀分別加2、3、4分。(2)實驗成績根據實驗出勤情況及實驗報告完成情況。(3)上課三分之一曠課者，不允許參加期末考試。2．期末考試為閉卷筆試。

6.2 考題的設計

考試題大體上可以分為三種類型，重點考察學生對基本概念、基本方法、基本技術的掌握和綜合應用。

1． 概念題型

基本形式有以下幾種：選擇、判斷、填空、簡答題。約占40%。2． 應用題型

根據學過的算法按要求給出結果，回答問題，約占40%。3． 綜合題型

綜合運用能力的考核。約占20%。

第四篇：數字圖像處理教學大綱（范文模版）

《 數字圖像處理 》課程教學大綱

課程英文名

Digital Image Processing

執筆人： 周山

編寫日期：2010.7.9

一、課程基本信息

1.課程編號：07010116 2.課程性質/類別： 選修

課 /專業

課 3.學時/學分： 32+16學時 / 2學分 4.適用專業：

信息與計算科學

專業

二、課程教學目標及學生應達到的能力

數字圖像處理是一門迅速發展的新興學科，發展的歷史并不長。由于圖像是視覺的基礎，而視覺又是人類重要的感知手段，故數字圖像成為心理學、生理學、計算機科學等諸多方面學者研究視覺感知的有效工具。

本課程著重研究數字圖像處理的方法，訓練學生運用所學基礎知識解決實際問題的能力，同時要求拓寬專業知識面。

三、課程教學內容與基本要求

（一）緒論（4學時）1．主要內容：

圖像處理的概述，基本物理假設 硬件設備，處理軟件,光度學及色度學原理 2．基本要求

1、了解數字圖像處理概述;

2、了解圖像輸入輸出設備;

3、掌握圖像的亮度函數等;

4、了解色彩的基本屬性;

3．自學內容：

數學實驗 4．課外實踐：

無

（二）信號分析基礎（8學時）1．主要內容：

圖像的數學信號表示,圖像的取樣和量化、像素間的一些基本關系、線性和非線性操作

2．基本要求

1、掌握信號的采樣及量化

2、理解圖像的點運算,代數運算及幾何運算；

3、理解線性系統的性質及線性移不變系統的頻率響應；

4、掌握圖像的卷積運算 3．自學內容： 信號與系統

4．課外實踐：

無

（三）圖像變換（8學時）

1．主要內容：

積分變換,連續及離散傅立葉變換,快速傅立葉變換,正交變換的一般表現形式 2．基本要求

1、了解積分變換；

2、掌握離散傅里葉變換、連續傅里葉變換、快速傅里葉變換；

3、理解沃爾什變換,哈達嗎變換等 3．自學內容： 數字信號處理

4．課外實踐：

無

（四）圖像的增強與復原（10學時）

1．主要內容：

圖像增強原理、直方圖處理、圖像平滑化,圖像的銳化,圖像的復原 2．基本要求

1、掌握灰度級變換增強及頻域增強原理;

2、深刻理解直方圖均衡化；

3、了解鄰域平均法;；

4、掌握低通濾波法,高通濾波法；

5、掌握圖像復原的一般方法； 3．自學內容： 數字信號處理 概率論

4．課外實踐：

無

（五）圖像的分析與識別基礎（10學時）

1．主要內容：

視覺再認模式,間斷檢測、邊緣連接和邊界檢測、門限處理及基于區域的分割 , 2．基本要求

1、了解模式匹配模式,傅立葉模式；

2、掌握閾值分割法；

3、掌握邊緣檢測法；

1、了解區域增長法；

2、掌握二值圖像分割法；

3、了解圖像分割質量的評價;3．自學內容：

概率論 4．課外實踐：

無

（六）圖像的壓縮與編碼（10學時）

1．主要內容：

圖像壓縮理論及模型，無損壓縮、有損壓縮，圖像編碼常用方法，圖像編碼評價方法，圖像編碼的國際標準 2．基本要求

1、了解哈夫曼編碼；

2、掌握離散余弦變換；

3、理解dct編碼與解碼；

4、了解壓縮編碼的新進展； 3．自學內容：

數據編碼 4．課外實踐：

無

四、教學安排建議

1.作業練習

每章課后布置2-3題作業。2.案例分析 無

3.專題研討 無

4.實驗安排

[1]傅立葉變換、MATLAB環境下的Fourier 變換(2學時)[2]MATLAB下圖像的直方圖及均衡化處理(2學時)[3]MATLAB下的鄰域、平均法、中值濾波法等方法處理圖像(2學時)[4]圖像的幾何變換、圖像的旋轉,平移等變換(2學時)[5]圖像的分割、區域的分割、邊緣檢測等處理(2學時)[6]圖像的增強與復原(2學時)

五、課程考核

1.考核形式及成績評定辦法 考核形式為考查

2.本課程考核的基本要求

使學生了解數字圖像的基本概念、數字圖像形成的原理，掌握數字圖像處理的理論基礎和技術方法，著重掌握數字圖像的增強、復原、壓縮和分割的基本理論和實現方法，為將來從事相關領域工作和科學研究奠定基礎。

六、本課程與其它課程的先行后續關系

本課程應先修完信號與系統，數字信號處理,MATLAB語言等課程

七、建議教材及教學參考書

1.教材：

數字圖像處理（第二版），陳傳波 編著，機械工業出版社，2007.1 2.參考書：

[1] 《數字圖像處理(第二版)》, 阮秋琦等譯, 電子工業出版社，2002 [2] 《數字圖像處理教程學》, 朗銳編, 北京希望電子出版社，2003 [3] 《MATLAB圖像處理應用教程》, 郝文化編, 中國水利水電出版社，2004

第五篇：《數字圖像處理》教學大綱

《數字圖像處理》教學大綱

課程英文譯名：Digital Image Processing 適用專業：空間信息工程、攝影測量與遙感全日制本科一、一、課程性質、目的和任務：

本課程是空間信息工程系、攝影測量與遙感系開設的必修的專業基礎課之一。

通過本課程的學習，要求學生掌握有關數字圖像處理的基本概念、方法、原理及應用，培養和增強學生數字圖像處理技能的創新意識和創新思維，提高實際動手能力和創新能力，為學生進一步學習數字攝影測量、遙感和地理信息系統等專業課程奠定基礎。二、二、課程教學的基本要求：

1.牢固掌握圖像數字化理論、圖像直方圖及其應用、傅立葉變換、圖像增強的基本算法、圖像分割、影像紋理的基本分析法、二值圖像處理等內容；

2.掌握空間濾波的卷積算法、幾何校正和灰度內插法等；

3.了解圖像復原與重建、數據壓縮、模板匹配、分類、圖像處理與分析的發展趨勢。

三、三、課程內容的重點和難點

1.重點內容：

主要是數字圖像處理的基本概念和算法。具體包括：數字圖像與圖像數字化的概念；灰度直方圖；圖像處理算法形式；傅立葉變換、圖像空間域、頻率域增強；圖像分割的邊緣檢測；紋理分析；二值圖像處理與分析等。

2.難點

傅立葉變換、頻率域圖像增強與恢復、邊緣跟蹤、紋理的灰度共生矩陣分析法等。

四、四、本課程與其他課程之間的聯系與分工

本課程的數學基礎是建立在高等數學、離散數學、線性代數、概率論與數理統計等課程之上；光學、攝影學與計算機應用是學習和掌握該課程的重要基礎知識；該課程是為數字攝影測量、遙感、地理信息系統、計算機視覺等課程服務；模式識別、圖像理解是該課程內容的深入發展；與計算機圖形學相互滲透、補充。在學習數字攝影測量、遙感、模式識別、圖像理解和計算機視覺等課程之前，應先修該基礎課程。

五、五、各教學實踐環節的主要內容

本課程教學時數為52學時，課堂教學52學時，課外實習3次共6學時。實習內容如下：

實習一 編寫統計影像灰度直方圖的程序

實習二 應用圖像處理軟件Photoshop進行圖像及其直方圖顯示、灰度變換與直方圖均衡、幾何變換和裁剪、圖像平滑和銳化、彩色增強處理

實習三 應用Photoshop進行邊緣檢測、圖像二值化、邊緣跟蹤等六、六、使用教材及參考書

教材：賈永紅編著《計算機圖像處理與分析》武漢大學出版社

參考書：1.荊仁杰等 《計算機圖像處理技術》浙江大學出版社

2.容觀澳

《計算機圖像處理》清華大學出版社七、七、課程內容及安排

第一章 緒論（2學時）1.1數字圖像處理的概念

1.2數字圖像處理的內容和特點 1.3數字圖像處理的應用

第二章 基本概念（5學時）2.1圖像數字化 2.2圖像灰度直方圖 2.3圖像處理算法的形式 2.4圖像的數據結構與特征

第三章 圖像變換（4學時）

3.1圖像變換的預備知識

3.2付立葉變換及其性質

第四章 圖像增強（10學時）4.1 圖像增強的點運算 4.2圖像的空間域平滑 4.3圖像的空間域銳化 4.4頻率域增強 4.5彩色增強技術 4.6多圖像運算

第五章 圖像復原與重建（4學時）5.1圖像退化模型 5.2圖像復原的方法 5.3圖像重建

第六章 圖像壓縮（3學時）6.1概述

6.2圖像保真度準則 6.3統計編碼方法 6.4圖像壓縮的標準

第七章 圖像分割（10學時）7.1邊緣檢測 7.2 邊緣跟蹤

7.3 Hough變換檢測直線 7.4區域分割 7.5區域增長

第八章 二值圖像處理（7學時）8.1二值圖像的連接性和距離

8.2連接成分的變形操作 8.3圖形的形狀分析

第九章 紋理分析（6學時）9.1概述

9.2影像紋理的直方圖分析法 9.3 Laws紋理能量測量法 9.4紋理分析的自相關函數法 9.5灰度共生矩陣分析法

第十章 模板匹配（1學時）