数字图像处理教学大纲

《数字图像处理》课程教学大纲

课程英文名Digital Image Processing

执笔人：周山编写日期：2010.7.9

一、课程基本信息

1. 课程编号：07010116

2. 课程性质/类别：选修课/专业课

3. 学时/学分：32+16学时/ 2学分

4. 适用专业：信息与计算科学专业

二、课程教学目标及学生应达到的能力

数字图像处理是一门迅速发展的新兴学科，发展的历史并不长。由于图像是视觉的基础，而视觉又是人类重要的感知手段，故数字图像成为心理学、生理学、计算机科学等诸多方面学者研究视觉感知的有效工具。

本课程着重研究数字图像处理的方法，训练学生运用所学基础知识解决实际问题的能力，同时要求拓宽专业知识面。

三、课程教学内容与基本要求

（一）绪论（4学时）

1．主要内容：

图像处理的概述，基本物理假设硬件设备，处理软件,光度学及色度学原理

2．基本要求

1、了解数字图像处理概述;

2、了解图像输入输出设备;

3、掌握图像的亮度函数等;

4、了解色彩的基本属性;

3．自学内容：

数学实验

4．课外实践：

无

（二）信号分析基础（8学时）

1．主要内容：

图像的数学信号表示,图像的取样和量化、像素间的一些基本关系、线性和非线性操作2．基本要求

1、掌握信号的采样及量化

2、理解图像的点运算,代数运算及几何运算；

3、理解线性系统的性质及线性移不变系统的频率响应；

4、掌握图像的卷积运算

3．自学内容：

信号与系统

4．课外实践：

无

（三）图像变换（8学时）

1．主要内容：

积分变换,连续及离散傅立叶变换,快速傅立叶变换,正交变换的一般表现形式2．基本要求

1、了解积分变换；

2、掌握离散傅里叶变换、连续傅里叶变换、快速傅里叶变换；

3、理解沃尔什变换,哈达吗变换等

3．自学内容：

数字信号处理

4．课外实践：

无

（四）图像的增强与复原（10学时）

1．主要内容：

图像增强原理、直方图处理、图像平滑化,图像的锐化,图像的复原

2．基本要求

1、掌握灰度级变换增强及频域增强原理;

2、深刻理解直方图均衡化；

3、了解邻域平均法;；

4、掌握低通滤波法,高通滤波法；

5、掌握图像复原的一般方法；

3．自学内容：

数字信号处理概率论

4．课外实践：

无

（五）图像的分析与识别基础（10学时）

1．主要内容：

视觉再认模式,间断检测、边缘连接和边界检测、门限处理及基于区域的分割, 2．基本要求

1、了解模式匹配模式,傅立叶模式；

2、掌握阈值分割法；

3、掌握边缘检测法；

1、了解区域增长法；

2、掌握二值图像分割法；

3、了解图像分割质量的评价;

3．自学内容：

概率论

4．课外实践：

无

（六）图像的压缩与编码（10学时）

1．主要内容：

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

2．基本要求

1、了解哈夫曼编码；

2、掌握离散余弦变换；

3、理解dct编码与解码；

4、了解压缩编码的新进展；

3．自学内容：

数据编码

4．课外实践：

无

四、教学安排建议

1. 作业练习

每章课后布置2-3题作业。

2. 案例分析

无

3. 专题研讨

无

4.实验安排

[1]傅立叶变换、MATLAB环境下的Fourier 变换(2学时)

[2]MATLAB下图像的直方图及均衡化处理(2学时)

[3]MATLAB下的邻域、平均法、中值滤波法等方法处理图像(2学时)

[4]图像的几何变换、图像的旋转,平移等变换(2学时)

[5]图像的分割、区域的分割、边缘检测等处理(2学时)

[6]图像的增强与复原(2学时)

五、课程考核

1. 考核形式及成绩评定办法

考核形式为考查

2. 本课程考核的基本要求

使学生了解数字图像的基本概念、数字图像形成的原理，掌握数字图像处理的理论基

础和技术方法，着重掌握数字图像的增强、复原、压缩和分割的基本理论和实现方法，为将来从事相关领域工作和科学研究奠定基础。

六、本课程与其它课程的先行后续关系

本课程应先修完信号与系统，数字信号处理,MATLAB语言等课程

七、建议教材及教学参考书

1. 教材：

数字图像处理（第二版），陈传波编著，机械工业出版社，2007.1

2.参考书：

[1]《数字图像处理(第二版)》,阮秋琦等译, 电子工业出版社，2002

[2] 《数字图像处理教程学》,朗锐编,北京希望电子出版社，2003

[3] 《MA TLAB图像处理应用教程》,郝文化编,中国水利水电出版社，2004