数字图像课程设计
中国地质大学长城学院
本 科 课 程 设 计
课设名称: 数字图像处理课程设计
课设题目： 基于MATLAB的图像融合设计
院 别 工程技术学院
学生姓名
专 业
学 号
指导教师
职 称
2019年 06 月 30 日
基于MATLAB的图像融合设计
摘 要
图像融合能够将不同类型传感器获取的同一对象的图像数据进行空间配准。并且采用一定的算法将不同类型的传感器获取的同一对象的图像数据所含用的信息优势或互补性有机地结合起来产生的新的图像数据。这种新数据含有所研究对象的更多信息表征，与单一图像相对比，能够减少或抑制所研究对象可能存在的多义性、不确定性和误差，最大限度地利用同一对象的多种图像数据的信息。
论文中主要内容是；首先介绍了图像信息融合的概念、接着论述了像素级、特征级、决策级三个图像融合的层次及MATLAB介绍，在最后论述了图像融合的在生活中的应用。
关键词：图像融合； 图像层次； 应用；
目 录
基于MATLAB的图像融合设计.................................................................................................................................... 0
摘 要 .................................................................................................................................................................................. 0
第一章 绪论 ....................................................................................................................................................................... 1
1.1图像融合的概念 ................................................................................................................................................ 1
1.2图像融合的主要研究内容 ............................................................................................................................. 1
第二章 图像融合的常用方法 ....................................................................................................................................... 3
2.1 图像融合的常用算法 ..................................................................................................................................... 3
2.1.1 基于图像灰度的融合算法 ...................................................................................................................... 3
2.1.2基于变换域的融合算法 ............................................................................................................................ 3
2.2图像融合规则 ................................................................................................................................................... 4
第三章 MATLAB 程序设计 .......................................................................................................................................... 5
3.1 MATLAB 软件简介 ................................................................................................................................................... 5
3.2 MATLAB 软件窗口环境 .................................................................................................................................. 6
第四章 图像融合实例-小波变换（ DWT ） ........................................................................................................ 8
第五章 应用与总结 ....................................................................................................................................................... 12
参考文献 ............................................................................................................................................................................ 13
附录 ..................................................................................................................................................................................... 14
中国地质大学长城学院2016级数字图像处理课程设计
第一章 绪论
图像融合技术作为多类型传感器信息融合的一个非常重要的分支-可视信息的融合，近20年来，引起了世界范围为内的广泛关注和研究热潮。图像融合就是通过多幅图像数据互补得到一幅新的图像，在这幅图像中能够反映多重原始图像中的信息。图像融合的目的是充分利用多个待融合源图像中包含的互补信息，融合后的图像应该更适合于人类视觉感知或计算机后续处理，减少不确定性。图像融合技术在遥感、医学、自然资源勘测、生物学等领域占有极其重要的地位。
论文中介绍了像素级图像融合常用方法及图像融合实例。
1.1图像融合的概念
图像融合是二十世纪70年代后期提出的新的概念，是多传感器信息中可视信息部分的融合，是将多源信道所采集的关于统一目标图像经过一定的图像处理，提取各自信道的信息，最后合成统一的图像以供观察和处理。鉴于图像融合具有突出的探测优越性，在技术先进国家受到高度重视并取得相当的进展。
图像融合的形式大致可分为多传感器不同时获取的图像的融合、多传感器同时获取的融合、单一传感器不同时间，不同条件获取的图像融合三种。图像融合能够充分利用这些时间或空间上冗余或互补的图像信息，依据一定的融合算法合成一幅满足某种需要的新图像，从而获得对场景的进一步分析、理解以及目标的检测、识别或跟踪。
1.2图像融合的主要研究内容
图像融合的层次可分为 : 像素级、特征级和决策级。
像素级图像融合是在基础层面上进行的信息融合，其主要完成的任务是对多传感器目标和背景要素的测量结果进行融合处理。像素级图像融合是直接在原始数据层上进行的融合，该层次的融合准确性最高，能够提供其它层次上的融合处理所不具有的更丰富、更精确、更可靠的细节信息，有利于图像的进一步分析、处图1 图像融合示意图
图2 像素级图像融合原理图示意图 中国地质大学长城学院2016级数字图像处理课程设计
2
理与理解。像素级融合是图像融合中最为复杂且实施难度最大的融合。
特征级图像融合是对源图像进行预处理和特征提取后获得的特征信息 ( 如边缘、形状、轮廓、区域等 ) 进行综合。特征级融合属于中间层次的信息融合，它既保留了足够数量的重要信息，又可对信息进行压缩，有利于实时处理。它使用参数模板、统计分析、模式相关等方法完成几何关联、特征提取和目标识别等功能，以利于系统判决。一般从源图像中提取的典型特征信息有 : 线型、边缘、纹理、光谱、相似亮度区域、相思景深区域等。
决策级图像融合是一种更高层次的信息融合，其结果将为各种控制或决策提供依据。这种方法是首先对各个源数据进行处理，分别得出判断和识别的结果，融合中心将这些结果按照一定的准则和每个数据源决策的可信度进行协调，以取得最优的决策结果。
图3 特征级图像融合原理示意图
图4决策级图像融合原理示意图 中国地质大学长城学院2016级数字图像处理课程设计
3
第二章 图像融合的常用方法
2.1 图像融合的常用算法
2.1.1 基于图像灰度的融合算法
基于图像灰度值的融合方法比较简单，此类方法有选择法，加权平均法，优化法等。
选择法:将采集到的图像转换为灰度图像，用矩阵记录各点像素值。对于重叠区域的各点像素值，设定一个阈值，当对应两点的像素值差值在阈值判定范围内时只选择一幅图像中改点的像素值作为拼接后该点的像素值。此融合方法操作简单，但拼接区域过渡不平滑，极易出现拼接缝隙。
加权平均法:对两幅图像重叠区域的每个像素值按距离重叠区域边缘的远近进行加权，离边缘越近加权系数越小。在加权系数的基础上计算加权像素值，并在拼接图像的该像素位置賦予加权平均后的像素值。加权平均可以是线性加权，也可以三角函数的形式定义加权系数，使加权计算结果更加真实有效。
电子科技大学-数字图像处理-课程设计报告
1
电子科技大学
数字图像处理课程设计
课题名称 数字图像处理
院（系） 通信与信息工程学院
专 业 通信工程
姓 名
学 号
起讫日期
指导教师
2
2015年12月15日
目 录
摘要： ……………………………………………………………………03
课题一：图像的灰度级分辨率调整
……………………………………………………………………04
课题二：噪声的叠加与频域低通滤波器应用
………………………………………………………………………06
课题三：顶帽变换在图像阴影校正方面的应用
……………………………………………………………………13
课题四：利用Hough变换检测图像中的直线
……………………………………………………………………15
课题五：图像的阈值分割操作及区域属性
……………………………………………………………………20
课题六：基于MATLAB®的GUI程序设计 3
……………………………………………………………………23
结束语： ……………………………………………………………………36
参考文献： ……………………………………………………………………37
4
基于MATLAB®的数字图像处理课题设计
摘 要
本文首先对数字图像处理的相关定义、概念、算法与常用变换进行了介绍；并通过七个课题实例，借助MATLAB®的图像处理工具箱（Computer Vision
DSP数字图像处理实验课设要点
华东交通大学理工学院
课 程 设 计 报 告 书
所属课程名称 DSP原理及应用
题 目 数字图像处理系统设计
分 院 电 信 分 院
专 业 班 级 12通信2班
学 生 姓 名 余志强
指 导 教 师 李 杰
目 录
第一章 课程设计内容及要求
第二章 程序设计原理
2.1数字图象处理基本原理
2.2数字图像处理常用方法
2.3图象灰度处理的基本原理
2.4图象的反色原理和实现
2.5灰度图象二值化原理及意义
第三章 程序设计步骤
第四章 总结
第一章 课程设计内容及要求
一、设计内容
1了解数字图象处理的基本原理
2 学习灰度图象反色处理技术
3 学习灰度图象二值化处理技术
第二章 程序设计原理
2、1数字图像处理的基本原理
数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。图像处理最早出现于 20 世纪 50 年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。数字图像处理作为一门学科大约形成于 20 世纪 60 年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。
2、2 数字图像处理常用方法：
1 ）图像变换：由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，涉及计算量很大。因此，往往采用各种图像变换的方法，如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空间域的处理转换为变换域处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理（如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理）。目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性，它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。
数字影像基础课程设计 (2)
1 数字影像基础课程设计
课程介绍
数字影像基础课程旨在为学生提供数字影像基础知识和技能，在特效、后期制作以及3D动画制作等领域具备基本的技术能力和实践能力。课程内容涵盖数字图像处理技术、数字视频制作技术、影视后期制作技术等相关内容。
教学目标
1. 基本掌握数字影像处理技术的相关概念、技术和方法。
2. 熟悉数字影像制作过程，掌握数字音视频处理流程。
3. 能使用专业数字音视频制作软件进行简单的操作和制作。
4. 能够应用数字影像技术解决实际问题。
教学内容
第一章：数字影像基础
1. 数字图像基础知识
2. 影像数据结构
3. 数字图像处理基础技术
4. 影像色彩空间
5. 影像格式解析
第二章：影像处理应用
1. 数字影像处理技术 2 2. 影像去噪、增强、锐化处理
3. 影像融合与合成技术
4. 特效与动画技术
第三章：数字音视频基础
1. 音视频数字化基础
2. 音视频格式
3. 视频帧率与码率
4. 音频采样率与码率
第四章：数字音视频处理技术
1. 视频编辑
2. 音频剪辑
3. 音视频合成
4. 视频特效
第五章：数字音视频制作实战
1. 炫酷MV制作
2. 纪录片制作
3. 广告视频制作
教学方法
本课程采用“理论讲授+实践操作”相结合的方式。即在专业的理论教育之后，通过实践操作加深学生对数字影像制作技术的理解和掌 3 握。同时，本课程将采用项目驱动的教学方法，引导学生分阶段独立完成实际项目，深化学生对数字影像制作流程的了解和应用能力。
教学进度
课程内容 授课进度
第一章 数字影像基础 2周
第二章 影像处理应用 3周
第三章 数字音视频基础 2周
第四章 数字音视频处理技术 3周
第五章 数字音视频制作实战 2周
评分标准
根据学生的理论考核成绩、实践操作成绩、项目制作成绩，并参考学生的出勤率等因素，综合评定学生的绩点。
推荐教材
1. 《数字图像处理（第三版）》， 冈萨雷斯，李恩义，清华大学出版社。
基于BOPPPS模型的数字图像处理教学设计
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第 1 页 共 4 页 基于BOPPPS模型的数字图像处理教学设计
数字图像处理是讲授在特定的需求下如何采纳计算机技术对数字图像进行相关处理的一门课程，目前是我校电子电气工程学院的学科基础平台课，主要面对大二的本科生，同学来自于四个一级学科中的六个专业。在这种背景下，如何精确把握知识结构和有效组织教学方式对课程主讲老师们提出了更高的要求。为了解决这些问题，在讲授该课程的过程中引入了BOPPPS教学模式，即采纳BOPPPS模型来组织知识点拆分和教学过程，使同学既能够清楚地了解到基础知识，还可体会到相关方法的实际应用和讨论趋势。
一、课程定位及现状
数字图像处理涉及多类学科，理论深度、难度均较高，需求应用也特别广泛，课程内容丰富庞杂。近年来计算机、数学、生物医学、通信技术的迅猛进展，推动着数字图像处理课程中教学内容和教学方式的更新和替换，并且依据课程群框架和授课对象的自身特点，多位一线老师已经进行了一系列课程建设与优化，例如从工科专业角度出发优化基础课程提纲[1]、以专题形式组织多层次指导、以项目驱动模式开展教学[2]、以研讨方式修订教学方案[3]等等。
数字图像处理目前是我校电子电气工程学院的学科基础平台课，授课对象来自于四个一级学科中的六个专业，包括计算机科学与技术、自动化、电子信息、电气工程等。授课人数较多、学科背景分散的特点为我院的主讲老师提出了新的挑战。以往在教学过程中僅采纳经典教材、以理论授课为主、径直以Matlab软件进行试验验证的方式已不适应于如此宽泛的专业背景及授课人数。因而，对作为学科基础平台课的数字图像处理课程进行教学改革势在必行。
数字图像处理知识点之间尽管关联紧密，但知识结构并不显著，因而面对多专业来精确把握知识结构及难点重点是课程教改的首要问题。首先，应当重新理解并整合数字图像处理课程的理论体系，尤其是要深入了解各专业的前期课程设置以便了解各专业同学的先验知识本文为Word版本，下载可任意编辑
《数字图像处理》实验教案
《数字图像处理》实验教案
一、实验目的
1. 使学生了解和掌握数字图像处理的基本概念和基本算法。
2. 培养学生运用数字图像处理技术解决实际问题的能力。
3. 提高学生使用相关软件工具进行数字图像处理操作的技能。
二、实验内容
1. 图像读取与显示：学习如何使用相关软件工具读取和显示数字图像。
2. 图像基本操作：学习图像的旋转、缩放、翻转等基本操作。
3. 图像滤波：学习使用不同类型的滤波器进行图像去噪和增强。
4. 图像分割：学习利用阈值分割、区域增长等方法对图像进行分割。
5. 图像特征提取：学习提取图像的边缘、角点等特征信息。
三、实验环境
1. 操作系统：Windows或Linux。
2. 编程语言：Python或MATLAB。
3. 图像处理软件：OpenCV、ImageJ或MATLAB。
四、实验步骤
1. 打开相关软件工具，导入图像。
2. 学习并实践图像的基本操作，如旋转、缩放、翻转等。
3. 学习并实践图像滤波算法，如均值滤波、中值滤波等。
4. 学习并实践图像分割算法，如全局阈值分割、局部阈值分割等。
5. 学习并实践图像特征提取算法，如Canny边缘检测算法等。
五、实验要求 1. 每位学生需独立完成实验，并在实验报告中详细描述实验过程和结果。
2. 实验报告需包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果和实验总结。
3. 实验结果要求清晰显示每个步骤的操作和效果。
4. 实验总结部分需对本次实验的学习内容进行归纳和总结，并提出改进意见。
六、实验注意事项
1. 实验前请确保掌握相关软件工具的基本使用方法。
3. 在进行图像操作时，请尽量使用向量或数组进行处理，避免使用低效的循环结构。
4. 实验过程中如需保存中间结果，请使用合适的文件格式，如PNG、JPG等。
5. 请合理安排实验时间，确保实验报告的质量和按时提交。
七、实验评价
1. 实验报告的评价：评价学生的实验报告内容是否完整、实验结果是否清晰、实验总结是否到位。
图像处理毕业设计题目
图像处理毕业设计题目
篇一：数字图像处理论文——各种题目
长春理工大学——professor——景文博——旗下出品
1基于形态学运算的星空图像分割
主要内容：
在获取星图像的过程中，由于某些因素的影响，获得的星图像存在噪声，而且星图像的背景经常是不均匀的，为星图像的分割造成了极大的困难。膨胀和腐蚀是形态学的两个基本运算。用形态学运算对星图像进行处理，补偿不均匀的星图像背景，然后进行星图像的阈值分割。
要求：
1> 图像预处理：对原始星空图像进行滤波去噪处理；
2> 对去噪后的图像进行形态学运算处理；
3> 选取自适应阈值对形态学运算处理后的图像进行二值化；
4> 显示每步处理后的图像；
5> 对经过形态学处理后再阈值的图像和未作形态学处理后再阈值的图像进行对比分析。
待分割图像 直接分割图像 处理后的分割图像
2基于数字图像处理的印刷电路板智能检测方法
主要内容：
通过对由相机实时获取的印刷电路板图像进行焊盘识别，从而提高电子元件的贴片质量，有效提高电路板的印刷效率。 要求：
1> 图像预处理：将原始彩色印刷电路板图像转成灰度图像，对灰度图像进行背景平滑和滤波去噪；
2> 对去噪后的图像进行图像增强处理，增强边缘提取的效果。
3> 对增强后的图像进行边缘提取（至少两种以上的边缘提取算法）；
4> 显示每步处理后的图像（原始电路板图像可自行查找）；
5> 图像处理后要求能对每个焊盘进行边缘提取，边缘清晰。
3静止背景下的移动目标视觉监控
主要内容：
基于视觉的人的运动分析最有前景的潜在应用之一是视觉监控。视觉监控系统的需求主要来自那些对安全要求敏感的场合，如银行、商店、停车场、军事基地等。通过对静止背景下的目标识别，来提醒监测人员有目标出现。
要求：
1> 对原始参考图和实时图像进行去噪处理；
《数字图像处理》课程教学大纲
未知驱动探索，专注成就专业
1
数字图像处理课程教学大纲
课程简介
数字图像处理是计算机科学与技术领域的一门重要课程，它研究如何使用计算机和算法来处理和分析数字图像。本课程旨在介绍数字图像处理的基本原理、方法和应用，并培养学生的图像处理能力和技巧。
课程目标
本课程的主要目标是让学生掌握数字图像处理的基本理论和方法，具备图像处理算法设计、图像增强、图像分割、图像压缩等技术的基本能力。同时，通过实践项目的实施，培养学生的问题解决能力和团队合作能力。
课程安排
第一周：课程介绍与基本概念
• 课程介绍
• 数字图像的基本概念与特点 未知驱动探索，专注成就专业
2
• 数字图像处理的基本步骤
第二周：图像预处理
• 图像采集与获取
• 图像灰度变换
• 图像噪声模型与去噪方法
第三周：图像增强
• 直方图均衡化
• 空域滤波与频域滤波
• 边缘增强与锐化
第四周：图像压缩
• 图像压缩的基本概念与方法
• 离散余弦变换（DCT）与JPEG压缩算法
• 小波变换与JPEG2000压缩算法 未知驱动探索，专注成就专业
3
第五周：图像分割与边缘检测
• 阈值分割
• 基于边缘的图像分割
• 基于区域的图像分割
第六周：实践项目1 - 图像识别
• 项目需求分析与设计
• 图像特征提取与选择
• 分类器的训练与测试
第七周：实践项目2 - 图像恢复
• 项目需求分析与设计
• 图像模型与图像去模糊
• 图像去噪与图像修复 未知驱动探索，专注成就专业
4
第八周：实践项目3 - 图像处理工具开发
• 项目需求分析与设计
• 图像处理算法的实现
• 图形界面设计与用户交互
评估方式
• 平时成绩：30%
• 作业与实验报告：30%
• 期末考试：40%
参考教材
• Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods. 数字图像处理（第三版）. 清华大学出版社，2018.
• Richard Szeliski. 计算机视觉：算法与应用. 电子工业出版社，2014. 未知驱动探索，专注成就专业
数字图像处理教案
数字图像处理教案
【篇一：数字图像处理教案】
《数字图像处理》课程教案
【篇二：《图像处理》教案】
图像处理
辅助工具：计算机、网络、 教材分析：
本节课是河南大学出版社出版和河南电子音像出版社的七年级信息技术上册第三章第七节的内容。这节课主要内容是:认识windows自带的图像处理软件---画图程序的窗口，并且会使用各种画图工具。本节课形象直观，灵活有趣，可以充分调动学生的手和脑，培养学生学习计算机的兴趣，使学生掌握一种简单有趣的绘图方法。
学情分析：
前面的学习学生已经对计算机了有一定的了解，他们认识电脑鼠标、键盘、显示器等硬件设备，还掌握了常用的应用软件操作。对于本节windows自带的应用程序----“画图”小学也接触过画图程序，有的使用的还相当熟练。所以我采用的学法是学生自主探究、合作交流、实践创新等方式，以学生“练”为本，把学习的主动权交给学生。
教学方法：演示法、任务驱动、赏识教育、自我探究、协作交流、合作学习 教学重点
1、画图程序工具的熟练使用；
2、应用“画图”程序绘制出自己的作品。
教学难点
修改自己的图像
教学目标
知识与技能：
（1）认识“画图”程序的窗口； （2）学会各种画图工具的使用；
（3）学会利用“橡皮”对图像的修改。 过程与方法：
（1）通过启动画图程序，学生认识windows的窗口，培养学生一反三的能力。 （2）通过使用画图工具绘画，培养学生认真、细致操作的习惯，并且培养学生思维的活跃性与创新能力。
（3）通过对图像的修改学习，培养学生观察、分析的能力，进一步培养学生的审美能力。
情感态度与价值观： 通过学生亲自动手绘制作品，充分发挥小组合作，互帮互学，培养学生团体合作，积极参与的精神，及动手能力。培养学生的创新精神从而创造出具有中学生特色的作品,进一步培养学生的信息素养。
教学过程：
教师活动 学生活动 设计意图
数字图像图形设计 教学大纲
第 1 页/ 共 3 页 数字图像图形设计
一、课程说明
课程编号：190405X10
课程名称（中/英文）：数字图像图形技术/ Digital image and graphics
technology
课程类别：必修课
学时/学分：48/3
先修课程：造型基础、二维构成
适用专业：视觉传达设计
教材、教学参考书：《Photoshop+Illustrator实例教程-PS+AI设计+制作+印刷+商业模版》，李杰，人民邮电出版社。
二、课程设置的目的意义
《数字图像图形设计》是视觉传达设计专业的专业必修课。主要让学生了解数字图像图形设计的基本原理，学会使用计算机软件进行图像图形制作，并能熟练掌握软件的常用功能及制作技巧。
三、课程的基本要求
通过本课程的学习，要求达到以下效果和要求：
1、学习并掌握数字图象图形软件的技法，包括菜单命令和工具箱的使用；
2、掌握数字图像图形的基础造型、数字图像图形的造型手段、创意法则与表现形式；
3、了解数字图像图形在视觉传达设计中的使用。
4、能够将创意通过软件转换为设计实物，并能够有效的运用设计技巧加以表现。
四、教学内容、重点难点及教学设计
章节 教学内容 总学时 学时分配 教学
重点 教学
难点 教学方案设计（含教学方法、教学手段） 讲课
(含研讨) 实践
第1章 课程内容与要求简介、必备的基础知识 2 2（研讨1课时） 0 设计基础概念及印刷要求 之前缺乏应有了解 多媒体课件演示，主要是问答式互动教学
第2章 Photoshop主要功能及基本操作 6 3 3 工具箱使用 熟练掌握软件操作 多媒体课件演示，实例操作，穿插问答式教学
第3章 Illustrator主要功能及基本操作 4 2 2 工具箱使用 熟练掌握软件操作 多媒体课件演示，实例操作，穿插问答式教学 第 2 页/ 共 3 页 章节 教学内容 总学时 学时分配 教学
重点 教学
难点 教学方案设计（含教学方法、教学手段） 讲课
DSP课设数字图像处理——二值化
DSP技术及应用
课程设计报告
课题名称： 数字图像处理——二值化
学 院： 电气信息工程学院
专 业： 通信工程
班 级：
姓 名：
学 号：
指导教师： 董胜
成 绩：
日 期：2014.6.9-2014.6.20
2
目录
一、设计目的及要求...............................2
二、设计所需的软件介绍...........................2
三、设计原理.....................................3
四、程序流程图...................................6
五、设计程序.....................................7
六、处理后的效果展示............................11
七、 课程设计心得................................15
八、 参考文献...................................16
3
一、设计目的及要求：
目的：
1、掌握CCStudio3.3的安装和配置；
2、掌握数字图像处理的原理、基本算法和各种图像处理技术；