數(shù)字圖像處理課程是信息技術(shù)領(lǐng)域的重要分支,它是在信號處理、計算機技術(shù)及自動控制技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興學科。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字圖像處理技術(shù)的應用日益廣泛,并受到人們的重視。本課程是電子信息工程、通信工程等專業(yè)教學計劃中的一門專業(yè)選修課,著重講述圖像處理的基本原理和算法設(shè)計。通過本課程的學習,學生應掌握圖像處理的一些基本方法、了解該領(lǐng)域的研究發(fā)展概況,為以后從事圖像處理的研究和應用打下基礎(chǔ),其具體的課程教學目標為:
課程教學目標1:通過對本課程的學習,使學生了解數(shù)字圖像的基本概念、數(shù)字圖像形成的原理;
課程教學目標2:掌握數(shù)字圖像處理的理論基礎(chǔ)和技術(shù)方法,著重掌握數(shù)字圖像的增強、復原、壓縮和分割的基本理論和實現(xiàn)方法, 為將來從事相關(guān)領(lǐng)域工作和科學研究奠定基礎(chǔ)。
課程教學目標與畢業(yè)要求對應的矩陣關(guān)系
教學目標
畢業(yè)要求
1
2
3
4
5
6
7
8
教學目標1
H
M
M
L
教學目標2
M
H
M
L
L
二、 課程教學要求
了解數(shù)字圖像處理的發(fā)展歷程、空間處理及頻域處理的基本方法及理論、數(shù)字圖像彩色空間極其轉(zhuǎn)換、數(shù)學形態(tài)學的基本概念及理論。
理解直方圖概念及作用,圖像平滑概念及常用方法原理,圖像分割的原理及常用方法原理,圖像復原的概念及常用方法的原理。
掌握使用Matlab進行圖像處理編程、直方圖均衡化的方法、離散傅立葉變換的方法、空間噪聲濾波及頻域噪聲濾波的方法、腐蝕/膨脹運算及開/閉運算的方法、常用邊緣檢測方法、通過全局閾值進行灰度圖像二值化的方法。
三、 先修課程
高等數(shù)學、數(shù)字電路、信號與系統(tǒng)。
四、 課程教學重、難點
需要用到很多先修課程的知識,知識面廣,綜合性強,有一定的計算量。
五、 課程教學方法與教學手段
講授式教學方法和討論式教學方法結(jié)合多媒體輔助教學。
六、 課程教學內(nèi)容
第一章 緒論(2學時)
1.教學內(nèi)容
(1) 數(shù)字圖像技術(shù)的發(fā)展;
(2) 圖像的表示、顯示、存儲;
(3) 圖像像素間關(guān)系;
(4) 圖像技術(shù)及應用。
2.重、難點提示
(1)圖像像素間關(guān)系。
第二章 數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)(2學時)
1.教學內(nèi)容
(1) 數(shù)字圖像處理系統(tǒng);
(2) 圖像與視覺之間的關(guān)系。
2.重、難點提示
圖像數(shù)字化過程及圖像的三種彩色模型。
第三章 圖像變換(4學時)
1.教學內(nèi)容
(1) 圖像的空域變換;
(2) 圖像的正交變換;
(3) 各種變換方法的比較。
2.重、難點提示
傅立葉變換和離散余弦變換。
第四章 圖像增強(4學時)
1.教學內(nèi)容
(1) 圖像增強技術(shù)概述;
(2) 時域圖像增強;
(3) 頻域圖像增強。
2.重、難點提示
直方圖均衡化技術(shù)及常用的圖像頻域平滑和銳化技術(shù)。
第五章 圖像壓縮編碼(4學時)
1.教學內(nèi)容
(1) 數(shù)據(jù)壓縮的基本概念;
(2) 統(tǒng)計編碼;
(3) 數(shù)字圖像壓縮的國際標準。
2.重、難點提示
幾種常用統(tǒng)計編碼的編譯碼方法。
第六章 圖像分割(4學時)
1.教學內(nèi)容
(1) 圖像分割的基本概念;
(2) 閾值分割;
(3) 邊緣檢測;
(4) Hough變換。
2.重、難點提示
邊緣檢測和Hough變換。
第七章 圖像描述(2學時)
1.教學內(nèi)容
(1) 形態(tài)學描述的基本概念;
(2) 膨脹和腐蝕;
(3) 開和閉;
(4) 細化。
2.重、難點提示
形態(tài)學應用于圖像處理。
第八章 圖像復原(2學時)
1.教學內(nèi)容
(1) 圖像退化模型;
(2) 非約束復原;
(3) 約束復原。
2.重、難點提示
逆濾波和維納濾波。