《機器視覺及應用案例》課程教學大綱

機器視覺及應用案例課程教學大綱MACHINEVISIONANDITSAPPLICATION學時數(shù)：32學分數(shù)：2適用專業(yè)：本科各專業(yè)一、課程的性質(zhì)、目的和任務機器視覺課程既是工科專業(yè)學生的一門專業(yè)選修課，也是非工科學生了解先進技術的一門選修課。機器智能化是機械學科的重要發(fā)展方向，也是國際上跨學科的熱門研究領域。而機器視覺是智能機器的重要組成部分，它與圖象處理、模式識別、人工智能、人工神經(jīng)網(wǎng)絡以及神經(jīng)物理學及認知科學等都有緊密的關系。本課程主要以應用案例的形式進行學習和講授，對于開闊學生視野、使學生了解本專業(yè)的發(fā)展前沿，把學生培養(yǎng)成面向二十一世紀的復合型人才具有重要的地位和作用。通過本課程的學習，學生能掌握一定的科學研究方法與技能，也能了解實際項目的設計過程，為有潛力成為應用研究型人才的學生打下一定基礎。二、課程的基本要求本課程教學內(nèi)容包括二值圖像分析、圖像預處理、邊緣檢測、圖像分割、紋理分析、明暗分析、深度圖與立體視覺等部分，基本要求如下：１．掌握機器視覺的基礎理論、基本方法和實用算法。２．培養(yǎng)學生能把機器視覺基礎知識應用于實際項目的能力。３．了解制造科學的前沿技術。４．培養(yǎng)學生的科學研究方法與技能。本大綱僅列出達到教學基本要求的課程內(nèi)容，不限制講述的體系、方式和方法，列出的內(nèi)容并非要求都講，有些內(nèi)容，可以通過自學達到教學基本要求。使用CAI課件作為輔助教學手段可以節(jié)省大量時間，傳遞更多的信息量，所以本課程建議使用CAI課件。三、課程的教學內(nèi)容及重點、難點第1章人類視覺與機器視覺（2學時）1.1人類視覺原理與視覺信息的處理過程1.2機器視覺理論框架與應用1.3成像幾何學基礎第2章二值圖像分析與區(qū)域分析（4學時）2.1閾值、幾何特性、投影、游程長度編碼、二值圖像算法；2.2區(qū)域和邊緣、分割、區(qū)域表示、分裂和合并第3章圖像預處理（4學時）3.1直方圖修正3.2圖像線性運算3.4線性濾波器3.5非線性濾波器第4章邊緣檢測和輪廓表示（2學時）4.1梯度、邊緣檢測算法、二階微分算子、LoG算法、圖像逼近、Canny邊緣檢測器4.2數(shù)字曲線及其表示、曲線擬合、Hough變換第5章紋理（4學時）5.1紋理分析統(tǒng)計方法5.2有序紋理的結(jié)構(gòu)分析5.3基于模型的紋理分析5.4用分形理論分析紋理5.5從紋理恢復形狀第6章明暗分析（2學時）6.1圖像輻射度6.2表面方向6.3反射圖6.4從圖像明暗恢復形狀6.5光度立體第7章三維視覺技術（4學時）7.1結(jié)構(gòu)光三維視覺原理7.2光模式投射系統(tǒng)7.3標定方法7.4光度立體視覺第8章運動估計（4學時）8.1二維運動估計8.2三維運動估計第9章應用案例（6學時）9.1機器視覺在PCB缺陷檢測中的應用9.2基于機器視覺的手機鍵盤檢測技術9.3機器視覺在微結(jié)構(gòu)動態(tài)特性測量中的應用四、課程各教學環(huán)節(jié)要求1．本課程通過應用案例講授機器視覺的基礎知識；2．第9章為重點講授內(nèi)容；3．在講授機器視覺基礎知識的過程中，結(jié)合應用案例適當布置思考題；4.考試的基本要求考試以提交綜合作業(yè)的形式進行?？傇u成績由平時成績和考試成績綜合確定，其中平時成績不超過總評成績的30%。五、學時分配章節(jié)主要內(nèi)容各教學環(huán)節(jié)學時分配作業(yè)題量備注講授實驗討論習題課外其它小計1第1章人類視覺與機器視覺222第2章二值圖像分析與區(qū)域分析443第3章圖像預處理441-24第4章邊緣檢測和輪廓表示225第5章紋理446第6章明暗分析227第7章三維視覺技術448第8章運動估計449第9章應用案例661-3合計32322-4六、課程與其它課程的聯(lián)系本課程的先修課程有：高等數(shù)學和線性代數(shù)。因此，建議二年級以上（包括二年級）學生選修。七、教材與教學參考書教材：賈云得編著.機器視覺.科