《圖像處理》課程教學大綱

1、圖像處理課程教學大綱課程名稱圖像處理/ Image processing課程編碼10000501810課程類型專業(yè)選修課課程性質專業(yè)選修課適用范圍信息與計算科學專業(yè)、信息安全專業(yè)學分數(shù)3先修課程計算機基礎學時數(shù)54 實驗/實踐學時無課外學時無考核方式考查 一、 教學大綱的說明(一) 課程的地位、作用和任務計算機圖像處理技術是科學計算、工程應用中重要環(huán)節(jié)，是生物醫(yī)學工程領域和其他生物及非生物學科中研究和技術應用重要的工具和手段，它的內容和方法涉及數(shù)學物理學、生理學心理學、電子學計算機科學等學科，研究范圍與模式識別計算機視覺，計算機圖形學等專業(yè)相交叉并與人工智能神經網絡遺傳算法模糊邏輯等理論和技術

2、關系密切。 圖像處理的范圍相當廣泛，全面地教學該學科將涉及許多學科及其分支。因此，在本科生教學中將主要講授并要求學生掌握最基本的概念、方法等內容，要求學生對整個學科有較完整的框架式的認識，養(yǎng)成正確的學術觀念和正規(guī)的研究方法，為將來進一步的研究和后續(xù)課程的教學打下基礎。 （二）課程教學的目的和要求 本課程主要講授數(shù)字圖像處理的理論與實現(xiàn)方法。使學生掌握計算機圖像處理基礎知識，并培養(yǎng)學生圖像處理實踐操作能力。掌握：圖像的數(shù)字化和離散圖像的數(shù)學描述；二維采樣定理；二維離散Fourier變換；離散Karhunen-Loeve變換；圖像點運算；圖像空間鄰域運算；圖像變換域運算；幾何畸變的消除；投影重建圖

3、像中斷層攝影圖像的獲??；數(shù)學形態(tài)學與二值圖像的數(shù)學形態(tài)學運算；圖像分割和特征提取中的分割技術；邊緣提取的經典方法。理解：；利用卷積進行圖像重建，圖像特征提??；圖像簡單幾何性質的描述與變換；目標大小的描述；形狀描述；形狀分析。了解：圖像恢復的代數(shù)恢復方法；頻域恢復方法；運動模糊的恢復；用Fourier變換進行圖像重建，Marr邊緣檢測算子。 (三)課程與其他課程的聯(lián)系本課程涉及到圖像的矩陣變換、圖像數(shù)據結構，并利用計算機編程實現(xiàn)圖像處理算法，因而需要先開設數(shù)據結構、線性代數(shù)（矩陣理論、正交變換）、C程序設計等課程。 (四)教材與教學參考書 教材：計算機圖像處理與識別技術王耀南等編著，高等教育出版

4、社，2001年5月 教學參考書：1、數(shù)字圖像處理 朱虹主編，科學出版社，2002年2月 2、圖象處理和分析章毓晉主編，清華大學出版社，1999年10月 3、數(shù)字圖象處理導論趙榮椿主編，西北工業(yè)大學出版社，2000年二、課程的教學內容、重點和難點第一章 數(shù)字圖像處理綜述內容：計算機圖像學發(fā)展史、研究內容、計算機圖像處理硬件系統(tǒng)、數(shù)字圖像的數(shù)學描述、數(shù)據結構、處理基本方法以及計算機視覺。重點：計算機圖像處理硬件系統(tǒng)、數(shù)字圖像的數(shù)學描述、數(shù)據結構、處理基本方法。難點：數(shù)字圖像的數(shù)學描述、數(shù)據結構、處理基本方法。第二章 MATLAB語言基礎內容：MATLAB基本操作、編程、控制語句。重點：MATLAB

5、基本操作。難點：編程、控制語句。第三章 圖像預處理內容：圖像變換、灰度變換、直方圖變換、空間域圖像平滑、空間域圖像銳化、頻域圖像平滑和銳化、偽彩色和假彩色處理。重點：直方圖變換、空間域圖像平滑、空間域圖像銳化、頻域圖像平滑和銳化。難點：空間域圖像銳化、頻域圖像平滑和銳化。第四章 圖像分割內容：邊緣檢測、灰度閾值分割、區(qū)域生長。重點：邊緣檢測、灰度閾值分割。難點：灰度閾值分割。第五章 圖像恢復與校正內容：圖像恢復、 圖像退化、圖像復原、最小二乘方恢復、圖像幾何畸變校正、圖像幾何變換。重點：圖像恢復、圖像復原、最小二乘方恢復、圖像幾何畸變校正。難點：最小二乘方恢復、圖像幾何畸變校正。第六章 圖像特

6、征提取內容：紋理特征提取、形狀特征提取、顏色特征提取 重點：紋理特征提取、形狀特征提取。難點：形狀特征提取。第七章 圖像識別內容：圖像識別、判別函數(shù)和判別規(guī)則、特征的提取和判別規(guī)則、統(tǒng)計模式識別方法、模糊集理論識別方法、神經網絡識別方法。重點：判別函數(shù)和判別規(guī)則、特征的提取和判別規(guī)則、統(tǒng)計模式識別方法。難點：特征的提取和判別規(guī)則、統(tǒng)計模式識別方法。第八章 圖像數(shù)據壓縮編碼內容：預測編碼、正交變換編碼、統(tǒng)計編碼、二值圖像編碼。 重點：正交變換編碼、統(tǒng)計編碼。難點：正交變換編碼。第九章 應用實例內容：圖像處理技術在工業(yè)自動檢測中的應用、智能機器人視覺信息檢測與處理系統(tǒng)、現(xiàn)代交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)、遙感圖像處理與識別系統(tǒng)。 重點：圖像處理技術在工業(yè)自動檢測中的應用、智能機器人視覺信息檢測與處理系統(tǒng)、現(xiàn)代交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)。難點：智能機器人視覺信息檢測與處理系統(tǒng)。三 學時分配教學內容各教學環(huán)節(jié)學時分配備注章節(jié)主要內容講授實驗討論習題課外其它小計一數(shù)字圖像處理綜述44二MATLAB語