光電圖像處理教學大綱

PAGEPAGE4光電圖像處理課程教學大綱課程的基本信息適應對象：光電信息科學與工程專業(yè)本科課程代碼：42E00616學時分配：52=36理論+16實驗賦予學分：3先修課程：高等數學、線性代數、概率論、信號與系統(tǒng)、數字信號處理后續(xù)課程：課程性質與任務本課程是光電信息科學與工程專業(yè)專業(yè)選修。人類從外接獲得的信息約有75%是從圖像中獲得的。隨著計算機技術的高速發(fā)展,數字圖像技術近年來得到極大的重視和長足的進展，并已在科學研究、軍事、遙感、天文、地質、工業(yè)生產、醫(yī)療衛(wèi)生、教育、管理和通信等方面得到了廣泛的應用，對推動社會發(fā)展、改善人們的生活水平起到了重要的作用。本課程介紹圖像處理和分析的基本原理、典型方面和實用技術。通過本課程的學習，較為全面地了解該領域的基本理論、技術、應用和發(fā)展。為將來應用于實際和進行科學研究打下良好的基礎。教學目的與要求隨著電子技術、計算機技術的發(fā)展，計算機的圖像處理能力大大提高，圖像處理技術在社會各領域乃至日常生活中得到了越來越廣泛的應用。為了適應信息時代圖像處理技術的發(fā)展，電子及信息相關專業(yè)的大學生有必要掌握圖像處理的基本理論和應用技術。通過對《光電圖像處理》課程的學習，使學生掌握計算機數字圖像處理的基本概念和理論知識，包括圖像采集和輸出、圖像增強、圖像分割、圖像復原、圖像重建、圖像識別等方面的基本理論；并通過上機實踐，使學生掌握用Matlab編程實現圖像處理算法的基本方法，培養(yǎng)學生應用圖像處理技術解決實際問題的能力。教學內容與安排（一）理論教學內容與安排概論（2學時）教學內容：圖像和圖像處理數字圖像處理的步驟和方法數字圖像處理系統(tǒng)的組成數字圖像處理的主要應用教學要求：掌握圖像處理的基本概念、基本內容、系統(tǒng)組成，了解數字圖像處理的主要應用。數字圖像處理基礎（2學時）教學內容：色度學基礎與顏色模型人的視覺特點圖像數字化數字圖像表示形式和特點教學要求：了解數字圖像的視覺特點，重點掌握圖像的數字化過程及數字圖像表示形式和特點。圖像變換（8學時）教學內容：圖像的幾何變換圖像的離散傅里葉變換圖像的離散余弦變換圖像的離散沃爾什－哈達碼變換應用實例教學要求：了解圖像變換的兩種主要類型及分類原則。掌握幾種常用的圖像幾何變換。掌握幾種常用的圖像頻域變換及其特點。圖像增強（8學時）教學內容：圖像的對比度增強圖像的直方圖修正圖像平滑圖像銳化圖像的彩色增強應用實例教學要求：從整體上了解圖像增強的特點、改善圖像視覺效果的方法。重點掌握直方圖均衡、圖像平滑及銳化原理與方法。圖像恢復（2學時）教學內容：退化模型圖像的無約束恢復圖像的有約束最小二乘恢復幾何畸變圖像的恢復應用實例教學要求：了解圖像恢復的特點、基本處理方法。圖像壓縮編碼（6學時）教學內容：圖像編碼概述無損壓縮編碼限失真編碼小波變換及其在圖像壓縮編碼中的應用應用實例教學要求：理解圖像壓縮編碼必要性、可能性及分類。重點掌握幾種常用無損壓縮編碼及限失真編碼方法。了解小波變換思想、特點及基本應用。圖像分割（6學時）教學內容：圖像分割的定義與依據邊緣點檢測邊緣線跟蹤區(qū)域分割法應用實例教學要求：了解圖像分割的定義、分類及其特點。掌握幾種常用邊緣點檢測、邊緣線跟蹤及區(qū)域分割方法?？倧土暎?學時）總復習內容：第1—7章中光電圖像處理的基本概念、基本規(guī)律、基本方法?？倧土曇螅赫莆盏?—7章中光電圖像處理的基本概念、基本規(guī)律和基本方法，并解決相關的實際問題。（二）實驗教學內容與安排實驗一圖像幾何變換（4學時）實驗內容：常用圖像幾何變換，包括比例縮放、平移、鏡像、旋轉。實驗要求：熟悉并掌握圖像處理的Matlab實現的基本方法。實驗二靜態(tài)圖像增強與平滑（4學時）實驗內容：常用靜態(tài)圖像增強與平滑算法實現。實驗要求：靜態(tài)圖像增強與平滑算法的Matlab實現及特點分析。實驗三圖像壓縮與編碼（4學時）實驗內容：無損壓縮算法、有損壓縮算法實現。實驗要求：要求自己編寫M-function實現256級灰度圖像的無損壓縮、有損壓縮，計算壓縮算法的性能。實驗四靜態(tài)圖像分割與邊緣檢測（4學時）實驗內容：靜態(tài)圖像分割與邊緣檢測的Matlab實現。實驗要求：用不同算子（算法）對圖像進行分割、邊緣檢測，比較結果。教學設備和設施要求使用多媒體教學設備課程考核與評估本課程考核形式為閉卷考試，考試時間為100分鐘，成績評定方法為：期評成績=期末考試成績×50%+實驗成績×30%+平時成績×20%，其中平時成績包括作業(yè)、出勤、課堂表現，實驗成績?yōu)閱未螌嶒灣煽兊钠骄?，單次實驗成績＝實驗操作?0%+實驗報告×50%。教材及主要參考書教材：許錄平，《數