图像处理实验3(习题教学)
《数字图像处理》课程教学大纲
二、课程章节主要内容及学时分配第一章、数字图像处理方法概述讲课3课时了解本课程研究的对象、内容及其在培养软件编程高级人才中的地位、作用和任务；了解数字图像处理的应用；了解数字图像的基本概念、与设备相关的位图(DDB)、与设备无关的位图(DIB)；了解调色板的基本概念和应用；了解CDIB类与程序框架结构介绍；了解位图图像处理技术。
重点：CDIB类与程序框架结构介绍。
难点：调色板的基本概念和应用。
第二章、图像的特效显示讲课3课时、实验2学时了解扫描、移动、百叶窗、栅条、马赛克、渐显与渐隐、浮雕化特效显示。
重点：渐显与渐隐。
难点：马赛克。
第三章、图像的几何变换讲课2课时了解图像的缩放、平移、镜像变换、转置、旋转。
重点：镜像变换。
难点：旋转。
第四章、图像灰度变换讲课3课时、实验2学时了解非0元素取1法、固定阈值法、双固定阈值法的图像灰度变换；了解灰度的线性变换、窗口灰度变换处理、灰度拉伸、灰度直方图、灰度分布均衡化。
重点：灰度直方图。
难点：灰度分布均衡化。
第五章、图像的平滑处理讲课3课时了解二值图像的黑白点噪声滤波、消除孤立黑像素点、3*3均值滤波、N*N 均值滤波器、有选择的局部平均化、N*N中值滤波器、十字型中值滤波器、N*N最大值滤波器、产生噪声。
重点：消除孤立黑像素点、中值滤波器。
难点：有选择的局部平均化。
第六章、图像锐化处理及边缘检测讲课3课时、实验2学时了解梯度锐化、纵向微分运算、横向微分运算、双方向一次微分运算、二次微分运算、Roberts边缘检测算子、Sobel边缘检测算子、Krisch边缘检测、高斯-拉普拉斯算子。
重点：Roberts边缘检测算子、高斯-拉普拉斯算子。
难点：梯度锐化。
第七章、图像分割及测量讲课4课时了解图像域值分割、轮廓提取、轮廓跟踪、图像的测量。
重点：轮廓提取、轮廓跟踪。
难点：图像的测量。
包括：图像的区域标记、图像的面积测量及图像的周长测量。
第八章、图像的形态学处理讲课3课时了解图像腐蚀、图像的膨胀、图像开启与闭合、图像的细化、图像的粗化、中轴变化。
3、计算机图形图像处理Photoshop课程标准
《计算机图形图像处理Photoshop》课程标准课程名称：计算机图形图像处理Photoshop建议学时：96~108适用专业：计算机应用教学条件：多媒体教室、机房一、课程概述（一）课程性质：Photoshop 是 Adobe 公司推出的一款目前非常流行、应用非常广泛的图片处理软件。
伴随着计算机的普及和计算机在各行业的广泛应用，Photoshop发挥了越来越大的作用。
计算机和数码相机的普及，使用者可以在家中进行简单的图片处理，这使得 Photoshop 可以作为一个应用软件在所有学生中推广。
社会上各种数码冲印、数码影楼、数码海报广告的出现也直接为很好学习Photoshop的学生提供了就业机会。
Photoshop具备非常强大的图片处理功能，能很好的为动画、多媒体、网页制作等等提供经过处理制作的图片素材，图片处理的好坏直接关系到作品的美观效果，是计算机应用专业的学生必修的一门课程。
（二）课程定位《计算机图形图像处理Photoshop》属于一门专业必修课，它之前的课程为《计算机应用基础》等课程；它之后为《Dreamweaver网页设计》、《Flash二维设计》、《3ds Max三维设计》等专业核心课程。
在计算应用专业中起承上启下、连贯前后课程，围绕专业核心技能设置的。
鉴于计算机图形图像处理的重要意义和在设计中重要作用，本课程作为平面设计的岗位职业能力培养，可以充分发挥学生的特长，拓展就业渠道。
二、课程设计理念Photoshop 教学过程中应注重培养学生的思考和动手能力，把知识点穿插在实例中进行教学，一方面启迪学生去思考实例是如何实现的，另一方面让学生通过操作完成实例的创作。
使学生在轻松愉快的过程中完成学习任务，掌握 Photoshop 的使用。
教师应重视实例的选择，要求实例能突出新知识点，同时也兼顾旧知识点，操作的难度要适中，通过教学过程中的启迪和帮助能够完成教学任务。
三、课程设计思路（一）以平面图像设计岗位职业能力培养为重点。
《图像处理》课程设计
《图像处理》课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握图像处理的基本原理和常用方法，能够运用图像处理技术解决实际问题。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：学生需要了解图像处理的基本概念、原理和常用算法，包括图像增强、滤波、边缘检测、形态学处理等。
2.技能目标：学生能够熟练使用图像处理软件（如MATLAB、OpenCV等），进行图像的基本操作和处理，并能独立完成一些图像处理项目。
3.情感态度价值观目标：学生通过本课程的学习，能够培养对图像处理技术的兴趣和热情，认识到图像处理在现实生活中的应用和价值，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.图像处理的基本概念和原理：包括图像的表示、图像的采样和量化、图像的格式等。
2.图像增强：包括灰度增强、色彩增强、图像锐化、图像平滑等。
3.图像滤波：包括线性滤波、非线性滤波、频率域滤波等。
4.边缘检测：包括梯度算法、Canny算法、Sobel算法等。
5.形态学处理：包括形态学的基本运算、形态学的滤波、形态学的重建等。
6.图像处理软件的使用：学习并掌握MATLAB、OpenCV等图像处理软件的基本使用方法。
三、教学方法为了达到课程目标，本课程将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握图像处理的基本概念和原理。
2.案例分析法：通过分析具体的图像处理案例，使学生了解图像处理技术的应用和效果。
3.实验法：通过上机实验，使学生熟练掌握图像处理软件的使用，并能够独立完成图像处理项目。
4.讨论法：通过分组讨论，引导学生思考和探索图像处理技术的新发展和新应用。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将采用以下教学资源：1.教材：《数字图像处理》，作者：冈萨雷斯。
2.参考书：《数字图像处理与应用》，作者：潘晓阳。
3.多媒体资料：包括教学PPT、图像处理软件的教程等。
4.实验设备：计算机、MATLAB软件、OpenCV库等。
中国科学院大学图像处理与分析作业题及答案汇总
【作业1】2、一幅8灰度级图像具有如下所示的直方图，求直方图均衡后的灰度级和对应概率，并画出均衡后的直方图的示意图。
（计算中采用向上取整方法，图中的8个不同灰度级对应的归一化直方图为[0.17 0.25 0.21 0.16 0.07 0.08 0.04 0.02]）【解答】直方图均衡采用公式rS r=⌈G∑P r(w)−1⌉w=0式中，G为灰度级数，取8，p r(w)为灰度级w的概率，S r为变换后的灰度，计算过程如下表所示：则新灰度级的概率分别是：P s(0) = 0P s(1) = P r(0) = 0.17P s(2) = 0P s(3) = P r(1) = 0.25P s(4) = 0P s(5) = P r(2) = 0.21P s(6) = P r(3) + P r(4) = 0.23P s(7) = P r(5) = P r(6) = P r(7) = 0.14编写matlab程序并绘制直方图：s=0:1:7;p=[0 0.17 0 0.25 0 0.21 0.23 0.14];bar(s,p);axis([-1 8 0 0.3]);可以看出，此图较题目原图更加“均匀”。
【作业2】1、完成课本数字图像处理第二版114页，习题3.10。
【解答】由图可知p r(r)=−2r+2,(0≤r≤1)p z(z)=2z,(0≤z≤1)将两图做直方图均衡变换s1=T1(r)=∫p r(w)dwr0=∫(−2w+2)dwr=−r2+2rs2=T2(z)=∫p z(w)dwz0=∫(2w)dwz=z2令上面两式相等，则z2=−r2+2r 因为灰度级非负，所以z=√−r2+2r2、请计算如下两个向量与矩阵的卷积计算结果。
（1）[ 1 2 3 4 5 4 3 2 1 ] * [ 2 0 -2 ]（2） [−101−202−101]∗[1320410323041052321431042]【解答】（1）设向量a=[ 1 2 3 4 5 4 3 2 1 ]，下标从-4到4，即a(-4)=1，a(-3)=2……a(4)=1；设向量b=[ 2 0 -2 ]，下标从-1到1，即b(-1)=2，b(0)=0，b(1)=-2；设向量c=a*b，下标从-5到5。
数字图像处理教学大纲
数字图像处理课程教学大纲（理论课程）◆课程编号：130128◆课程英文名称：Digital Image Processing◆课程类型：☐通识通修☐通识通选☐学科必修√学科选修☐跨学科选修☐专业核心√专业选修（学术研究）☐专业选修（就业创业）◆适用年级专业（学科类）：四年级电子信息工程专业、通信工程（专业电气信息类）◆先修课程：信号与系统、数字信号处理、线性代数、概率统计◆总学分：2◆总学时：34一、课程简介与教学目标数字图像处理时模式识别，计算机视觉，图像通信，多媒体技术等学科的基础，是一门涉及多领域的交叉学科。
通过本课程的学习，使学习者系统地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，了解与各种处理技术相关的应用领域。
为学生今后从事数字图像信息处理工作奠定坚实的理论基础。
二、教学方式与方法教学方式：课堂讲授（以多媒体课件为主导）和课下上机实践相结合；教学方法：采用以BTEC（Business Technology Education Council）模式为主，以TBL（task-based learning）任务型模式为辅的两种教学模式相结合的教学方法。
用任务引导学习，更注重学生个性的发展和个人潜能的开发，考核以平时的课业、表现、出勤、学习态度和最后的考试共同衡量学生的学习水平，达到教学目的。
三、教学重点与难点（一）教学重点重点是第4章图像增强、第6章图像复原、第7章图像分割；（二）教学难点难点是第3章图像变换和第6章图像复原。
四、学时分配计划五、教材与教学参考书（一）教材1.《数字图像处理与分析》，刘直芳、王运琼、朱敏，清华大学出版社，2006；2.《数字图像处理（第二版》，R. C. Gonzalez和R. E. Woods（美国），电子工业出版社，2006；（二）教学参考书1.《图像工程（上册）：图像处理》，章毓晋，清华大学出版社，2006；2.《图像工程（中册）：图像分析》，章毓晋，清华大学出版社，2005；3.《数字图像处理学》，阮秋琦，电子工业出版社，2003；4.《数字图像处理》，陈天华，清华大学出版社，2007；5.《数字图像处理》，姚敏，机械工业出版社，2006；六、课程考核与成绩评定【考核类型】√考试☐考查【考核方式】☐开卷（Open-Book）√闭卷（Close-Book）☐项目报告/论文☐其它：（填写具体考核方式）【成绩评定】平时成绩占(30－40)％，考试成绩占(70-60)％七、课程内容概述第一章绪论（一）教学要求了解数字图像处理的基本概念和特点，研究的目的和意义，数字图像图像处理的主要研究内容，国内外研究现状与发展趋势，主要应用领域。
《图形图像处理(Illustrator CC)》教学课件 第一章 动物类 案例3 饕餮纹
（22）单击【直接选择工具】按钮，同时按住 Shift 键，依次选中矩形四个角上的锚点，此时四个锚点内侧会出现一个圆形指 示图，向内侧拉动圆形指示图可以形成圆角，如图1-3-24所示。
图 1-3-24 形成圆角
（23）使用【钢笔工具】，根据饕餮纹草图绘制左侧部分的装饰线条，如图 1-3-25 所示。
图 1-3-40 饕餮纹最终效果
四、小结
饕餮纹是一种在中国发现的、大量存在于商周 青铜器上的具有神话色彩的视觉符号，背后隐含 着中国几千年的文化历史特征，具有独特而庄重 的形式美感和神秘的艺术气息。
本案例主要使用的工具包括【钢笔工具】和【 吸管工具】等。
五、习题：饕餮纹茶杯装饰设计
在研究饕餮纹的基础上，将其艺术特征与现代设 计文化内涵相结合，创作出既蕴含传统文化又富 有现代感的文创设计作品。饕餮纹茶杯装饰设计 效果如图 1-3-41 所示。
（25）使用【钢笔工具】绘制以下线条，如图 1-3-27 所示。
图 1-3-27 绘制线条 2
（26）选择【窗口】→【描边】选项，弹出【描边】对话框，将【粗细】设置为 2pt，【配置文件】设置为粗细变换的形态， 如图 1-3-28 所示。
图 1-3-28 设置描边 1
（27）使用【钢笔工具】，根据饕餮纹草图绘制左侧部分装饰图形，并使用【镜像】对复框复制并镜像图形，从而形成对称图形 ，如图 1-3-29 所示。
图 1-3-10 形成线条
（9）单击确定下一个目标点，按住鼠标左键并拖动调节手柄，使线条形成与饕餮草图弧度相符的曲线，如图 1-3-11 所示。
图 1-3-11 调整线条
（10）按照以上【钢笔工具】的使用方法绘制线条，在绘制过程中注意线条的流畅性，如图 1-3-12 所示。
数字图像处理教案
3．图像文件格式及类型（图像文件格式、数字图像类型）
4．图像的视觉原理（视觉模型及特性、色度学基础、图像质量评价）（1学时）
重点、难点及对学生要求（包括掌握、熟悉、了解、自学）
一、重点内容
1.数字图像处理的目的和主要内容
2.图像数字化技术
二、难点内容
1．自适应预测编码
2．JPEG图像压缩标准
备注
思考题：课本习题（1，3，4，6）
授课内容：第六章数学形态学及其应用
授课方式：多媒体+板书
理论授课学时：4学时
教学目的：
1.了解数学形态学概述
2.掌握二值形态学
3.掌握灰度形态学
主要内容及学时分配：
数学形态学概述、二值形态学（2学时）
灰度形态学（2学时）
《数字图像处理》课程教案
河北工业大学信息工程学院
授课内容：第1章图像处理的基础知识
授课方式：多媒体+板书
理论授课学时：2学时
教学目的：
1．了解数字图像处理概述
2．掌握图像数字化技术
3．掌握图像文件格式及类型
4．了解图像的视觉原理
主要内容及学时分配：
1．数字图像处理概述（数字图像处理及特点、数字图像处理的目的和主要内容、数字图像处理的发展与应用）
6.了解图像退化与复原
7.了解图像的几何校正
主要内容及学时分配：
1.图像增强与复原概述、灰度变换、直方图修正（2学时）
2.图像平滑（2学时）
3.图像锐化、伪彩色增强（2学时）
4．图像退化与复原、图像的几何校正（2学时）
重点、难点及对学生要求（包括掌握、熟悉、了解、自学）
图形图像处理教学教案
目前，Photoshop已被广泛应用，在平面设计、图像制作与处理等方面更是起着举足轻重的作用，其强大的功能使广大用户极其钟爱。在经历了多次的版本升级后，现在的Photoshop界面更精美、功能更强大、使用也更方便。
Photoshop只是一款软件，通过一段时间的学习之后我们就能掌握它的操作使用，但学习这款软件的最终目的是应用它为平面设计服务，是技术与艺术的完美结合，要成为真正的Photoshop高手，除了学好PS软件操作之外，还需要了解很多方面的专业知识。
教学重点
Photoshop工作界面基本操作
教学难点
Photoshop常用格式的特点区分
任务实施
（即授课思路，采用的教学方法和辅助手段，重难点解决，师生互动等）
【教学辅助手段】图片素材、教学案例等
【教学思路】以学生熟悉的自己的手机为导线，讲解像素及分辨率导入新课，再以丰富的图片案例展示，使学生对本课程产生浓厚的兴趣，提高主动性积极性。
3、了解并掌握不规则选区的创建方法；
4、掌握选区的编辑方法；
5、了解并掌握其它特殊选区的创建方法；
目标任务
1、绘制“文明乘车”“禁烟标志”“节约用水”
2、图像合成：“指尖蝴蝶”“最美身影”
“夜色”“我们长大了”
教学重点
选区的创建
教学难点
选区的编辑
任务实施
（即（即授课思路，采用的教学方法和辅助手段，重难点解决，师生互动等）
教学重点
图像的编辑与修饰
教学难点
图像的编辑方法
任务实施
（即（即授课思路，采用的教学方法和辅助手段，重难点解决，师生互动等）
【教学辅助手段】图片素材、教学案例等
【教学思路】以教学案例引入课题，由学生先行讨论，得出案例中暗藏的知识点，然后由教师点拨、演示，再由学生模仿操作、拓展练习达成目标任务。
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昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告
（2016—2017学年第一学期）
课程名称：数字图像基础开课实验室： 2016年月日
年级、专业、班学号姓名成绩
实验项目名称图像增强（1）指导教师
教师评语
该同学是否了解实验原理： A.了解□ B.基本了解□ C.不了解□
该同学的实验能力： A.强□ B.中等□ C.差□
该同学的实验是否达到要求： A.达到□ B.基本达到□ C.未达到□
实验报告是否规范： A.规范□ B.基本规范□ C.不规范□
实验过程是否详细记录： A.详细□ B.一般□ C.没有□
教师签名： 2016年 11月 16日
一、实验目的及内容
目的：掌握和熟悉Matlab编程环境及语言；掌握直方图统计的算法和用途。
内容：
1.调试教材P25页例
2.1输出类似教材图2.3的结果。
2.调试教材P33页例2.4，编写一个程序，分别使用imhist、bar、stem、plot四种方式
显示一幅灰度图像的直方图
3.调试教材P37页例2.5。
4.直方图均衡化的公式如下所示：
11
()()
k k
j
k k r j
j j
n
s T r p r
n
==
===
∑∑
根据上式及课堂所讲直方图均衡化原理及方法，自己写一个Matlab函数实现对灰度图像的直方图均衡化功能（类似于Matlab提供的hist eq函数）。
（提示：实现中使用Matlab函数cumsum（P38）可能会使程序简单些）。
二、要求
1.描述直方图的概念并解释直方图均衡化原理。
2.程序结构清晰，运行结果正确。
3.对于第1、2、3小题在实验报告中给出所调试的程序，及其运行结果，对第4小题
描述程序的设计、实现和结果，并对结果进行分析。