《數(shù)字圖像處理》教學(xué)大綱
課程名稱：
| 數(shù)字圖像處理
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課程編號：
| 408403
| 436408
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適用專業(yè)：
| 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)
| 軟件工程
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課程類別：
| 專業(yè)任選課
| 專業(yè)任選課
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課程學(xué)分：
| 3
| 3
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總學(xué)時：
| 48
| 48
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其中：理論學(xué)時
| 32
| 32
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實驗學(xué)時
| 16
| 16
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先修課程：
| C語言程序設(shè)計、matlab程序設(shè)計
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一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)
本課程是計科和軟工專業(yè)本科生的選修課程。主要任務(wù)是比較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)各種圖像處理和分析的基本原理、典型方法和實用技術(shù)。目的是讓學(xué)生掌握圖像處理的基本理論和技術(shù)，建立一個比較完整的圖像處理和分析的理論體系，并了解和掌握常用的圖像處理和分析技術(shù)。通過該課程的教學(xué)與實習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：
1.了解圖像技術(shù)整體概況和分類以及有關(guān)視覺和圖像模型，數(shù)字圖像采集、表達(dá)和像素關(guān)系；
2.掌握圖像的各種基本變換技術(shù)；
3.掌握圖像處理和圖像分析方面的基本技術(shù)，例如圖像增強(qiáng)、圖像壓縮編碼和圖像分割等基礎(chǔ)理論，技術(shù)和方法；
二、課程教學(xué)基本內(nèi)容與要求
第一章 結(jié)論
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例、基本步驟，圖像處理系統(tǒng)的部件
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解數(shù)字圖像處理的概念、應(yīng)用領(lǐng)域、處理步驟
教學(xué)重點：概念的理解、應(yīng)用領(lǐng)域的了解
教學(xué)難點：理解數(shù)字圖像
第二章 數(shù)字圖像基礎(chǔ)
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
視覺感知、光譜、圖像取樣和量化、像素間的關(guān)系
（二）基本要求
教學(xué)目的：掌握數(shù)字圖像處理的入門技術(shù)基礎(chǔ)，了解成像原理，掌握圖像取樣和量化、像素相關(guān)知識。
教學(xué)重點：圖像取樣和量化、像素知識
教學(xué)難點：圖像取樣和量化
第三章 空間域圖像增強(qiáng)
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
灰度變換、直方圖處理、空間濾波器
（二）基本要求
教學(xué)目的：掌握灰度變換、直方圖增強(qiáng)圖像，掌握空間濾波器去噪技術(shù)
教學(xué)重點：灰度變換、直方圖均衡和規(guī)定化、空間平滑和銳化濾波器
教學(xué)難點：直方圖規(guī)定化、空間濾波器的使用
第四章 頻率域圖像增強(qiáng)
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
傅立葉變換、頻率域濾波器
（二）基本要求
教學(xué)目的：掌握傅立葉變換、頻率域濾波器
教學(xué)重點：快速傅立葉變換、高通和低通濾波器
教學(xué)難點：快速傅立葉變換
第六章 彩色圖像處理
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
顏色模型、彩色變換、彩色分割
（二）基本要求
教學(xué)目的：掌握常見顏色模型的表示及相互間的變換，利用顏色模型知識分割圖像
教學(xué)重點：顏色模型及變換、彩色分割
教學(xué)難點：彩色分割
第八章 圖像壓縮
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
圖像的冗余信息、信息論基礎(chǔ)、Huffman編碼、DCT編碼
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解圖像中冗余信息的構(gòu)成，學(xué)會利用信息論基礎(chǔ)知識，掌握Huffman和DCT編碼技術(shù)
教學(xué)重點：Huffman和DCT編碼技術(shù)
教學(xué)難點：Huffman和DCT編碼技術(shù)
第十章 圖像分割
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
邊緣檢測、門限處理
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解點、線的檢測，掌握常用的圖像邊緣檢測技術(shù)和門限處理技術(shù)
教學(xué)重點：邊緣檢測技術(shù)和門限處理技術(shù)
教學(xué)難點：邊緣檢測技術(shù)和門限處理技術(shù)
三、課程各章節(jié)學(xué)時分配
章節(jié)
| 內(nèi)容
| 理論學(xué)時
| 實驗學(xué)時
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計科
| 軟工
| 計科
| 軟工
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1
| 緒論
| 2
| 2
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2
| 數(shù)字圖像基礎(chǔ)
| 2
| 2
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3
| 空間域圖像增強(qiáng)
| 6
| 6
| 4
| 4
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4
| 頻率域圖像增強(qiáng)
| 6
| 6
| 2
| 2
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6
| 彩色圖像處理
| 6
| 6
| 2
| 2
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8
| 圖像壓縮
| 4
| 4
| 4
| 4
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10
| 圖像分割
| 6
| 6
| 4
| 4
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合 計
| 32
| 32
| 16
| 16
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四、本課程課外學(xué)習(xí)與修學(xué)指導(dǎo)
學(xué)好該課程需要每個人親自動手做大量的實驗，實驗平臺通常采用Matlab。所以要求學(xué)生先期掌握更多的matlab中與數(shù)字圖像相關(guān)的編程知識。另一方面，數(shù)字圖像處理的理論部分需要較強(qiáng)的數(shù)學(xué)功底。
五、本課程考核方式及成績評定標(biāo)準(zhǔn)
考核方式：考查
成績評定方法：本課程的考核是平時成績、實驗成績相結(jié)合。具體比例為：上課出勤占30%，實驗編程及實驗報告占70%。
六、教材及參考書
教材：R.C.岡薩雷斯等著.《數(shù)字圖像處理》（第二版）,阮秋琦 等譯.電子工業(yè)出版社,2003
主要參考書：
1、 李朝暉，張弘，數(shù)字圖像處理及應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，2004
2、 K. R. Castleman，Digital Image Processing，清華出版社，1998
3、 W.K.Pratt，《數(shù)字圖像處理學(xué)》，科學(xué)出版社，1984
4、 章毓晉，《圖像工程系列從書》，清華大學(xué)出版社，1999
5、 沈庭芝，數(shù)字圖像處理及模式識別，北京理工出版社
6、 W. A. Kalender，《Computed Tomography》 ，New York，Wiley, 2000
7、 田捷等，《醫(yī)學(xué)影象處理與分析》，電子工業(yè)出版社，2003
8、 呂維雪等，《三維醫(yī)學(xué)圖像可視化及其應(yīng)用》 ，浙江大學(xué)出版社，2001
9、 趙英石，遙感應(yīng)用分析原理與方法(中國科學(xué)院研究生教學(xué)叢書)，科學(xué)出版社，2003
10、 張永生，鞏丹超，高分辨率遙感衛(wèi)星應(yīng)用--成像模型、處理算法及應(yīng)用技術(shù)，科學(xué)出版社，2004
11、 黨安榮等，ERDAS IMAGINE遙感圖像處理方法，清華大學(xué)出版社，2004
12、 張春田，數(shù)字圖像壓縮編碼:信號與信息處理叢書，清華大學(xué)出版社，2006
13、 陳桂明，應(yīng)用Matlab語言處理數(shù)字信號與數(shù)字圖像， 科學(xué)出版社，2004
14、 孫兆林，《MATLAB 6.X圖像處理》，清華大學(xué)出版社，2002
15、 楊枝靈，王開等，Visual C++數(shù)字圖像獲取、處理及實踐應(yīng)用，人民郵電出版社，2002
九、大綱說明
《數(shù)字圖像處理》課程的實驗內(nèi)容另行編寫大綱。
大綱撰寫人：羅如為
大綱審閱人：袁輝勇
教學(xué)副主任：易葉青
編寫日期：2012.6
