《数字图像处理技术基础》课程教学大纲
《数字图像处理技术基础》课程教学大纲
《数字图像处理技术基础》课程教学大纲二、课程教学目标学习数字图像处理的基本概念、基本原理、实现方法和实用技术，并能应用这些基本方法开发数字图像处理系统，为学习图像处理新方法奠定理论基础。
具体包括：1．了解图像处理的概念及图像处理系统组成。
2．掌握数字图像处理中的灰度变换和空间滤波的各种方法。
3．了解图像变换，主要是离散和快速傅里叶变换等的原理及性质。
4．理解图像复原与重建技术中空间域和频域滤波的各种方法。
5.理解解彩色图像的基础概念、模型和处理方法。
6.了解形态学图像处理技术。
7.了解图像分割的基本概念和方法。
三、教学学时分配《数字图像处理技术基础》课程理论教学学时分配表理论学时包括讨论、习题课等学时。
四、教学内容和教学要求以“章节”为单位说明本章节的主要内容，重点、难点，各节相应习题要点，有关实验和实践环节的主要内容。
并按“了解”、“理解”、“掌握”三个层次写明本章节的教学要求。
具体格式如下：第一章绪论（2学时）（一）教学要求通过本章内容的学习，了解数字图像处理研究对象、目的、发展简史与研究现状；理解数字图像处理相关的学科和领域，掌握图像处理的概念。
（二）教学重点与难点教学重点：数字图像处理的研究目的与研究内容。
教学难点：图像处理与计算机图像学的区别和联系。
（三）教学内容第一节数字图像处理的发展及应用1．数字图像处理的发展概况2．数字图像处理的主要应用第二节数字图像处理1．数字图像处理的基本特点2．数字图像处理的研究目的与研究内容第三节相关学科和领域1．图形处理的几个术语2．计算机图形学3．图像处理与计算机图形学的区别和联系本章习题要点：熟悉图像处理的相关概念及方向。
第二章图像的基本知识（6学时）（一）教学要求了解图像的基本格式，理解计算机图像数据处理的方式；掌握数字图像获取及数字化的方法；掌握彩色空间的两种模型。
（二）教学重点与难点教学重点：图像的获取及数字化的方法及彩色空间的两种模型教学难点：：图像数字化的方法（三）教学内容第一节图像获取、图像数字化、数字图像的描述1．图像获取2．图像函数3．图像数字化4．数字图像的描述第二节计算机图像数据处理1．数字图像的矩阵表示2．二维数组和数字图像的关系第三节彩色图像简介1．彩色空间（彩色模型）2．真彩色、伪彩色与假彩色本章习题要点：对图像的获取、描述等基本知识的练习。
《数字图像处理》教学大纲
《数字图像处理》课程教学大纲Digital Image Processing一、课程说明课程编码：045236001 课程总学时（理论总学时/实践总学时）：51（42/9），周学时：3，学分：3，开课学期：第6学期。
1．课程性质：专业选修课2．适用专业：电子信息与技术专业3．课程教学目的和要求《数字图像处理》是信号处理类的一门重要的专业选修课，通过本课程的学习，应在理论知识方面了解和掌握数字图像的概念、类型，掌握数字图像处理的基本原理和基本方法：图像变换、图像增强、图像编码、图像的复原和重建。
并通过实验加深理解数字图像处理的基本原理。
4．本门课程与其他课程关系本课程的先修课程为：数字信号处理和应用5．推荐教材及参考书推荐教材：阮秋琦，《数字图像处理学》（第二版），电子工业出版社，2007年参考书（1）姚敏等，《数字图像处理》，机械工业出版社，2006年（2）何东健，《数字图像处理》（第二版），西安电子工业出版社，2008年（3）阮秋琦，《数字图像处理基础》，清华大学出版社，2009年（4） (美)Rafael C. Gonzalez著，阮秋琦译，《数字图像处理》（第二版），电子工业出版社，2007年6．课程教学方法与手段主要采用课堂教学的方式，通过多媒体课件进行讲解，课外作业，答疑辅导。
并辅以适当的实验加深对数字图像处理的理解。
7．课程考核方法与要求本课程为考查课课程的实验成绩占学期总成绩的50%，期末理论考查占50%；考查方式为笔试。
8．实践教学内容安排实验一：图像处理中的正交变换实验二：图像增强实验三：图像复原详见实验大纲。
二、教学内容纲要与学时分配（一）数字图像处理基础(3课时)1．主要内容：图像处理技术的分类，数字图像处理的特点，数字图像处理的主要方法及主要内容，数字图像处理的硬件设备，数字图像处理的应用，数字图像处理领域的发展动向2．基本要求：了解图像处理技术的分类和特点，数字图像处理的主要方法及主要内容，熟悉数字图像处理的硬件设备。
《数字图像处理》课程教学大纲
数字图像处理课程教学大纲课程简介数字图像处理是计算机科学与技术领域的一门重要课程，它研究如何使用计算机和算法来处理和分析数字图像。
本课程旨在介绍数字图像处理的基本原理、方法和应用，并培养学生的图像处理能力和技巧。
课程目标本课程的主要目标是让学生掌握数字图像处理的基本理论和方法，具备图像处理算法设计、图像增强、图像分割、图像压缩等技术的基本能力。
同时，通过实践项目的实施，培养学生的问题解决能力和团队合作能力。
课程安排第一周：课程介绍与基本概念•课程介绍•数字图像的基本概念与特点•数字图像处理的基本步骤第二周：图像预处理•图像采集与获取•图像灰度变换•图像噪声模型与去噪方法第三周：图像增强•直方图均衡化•空域滤波与频域滤波•边缘增强与锐化第四周：图像压缩•图像压缩的基本概念与方法•离散余弦变换（DCT）与JPEG压缩算法•小波变换与JPEG2000压缩算法第五周：图像分割与边缘检测•阈值分割•基于边缘的图像分割•基于区域的图像分割第六周：实践项目1 - 图像识别•项目需求分析与设计•图像特征提取与选择•分类器的训练与测试第七周：实践项目2 - 图像恢复•项目需求分析与设计•图像模型与图像去模糊•图像去噪与图像修复第八周：实践项目3 - 图像处理工具开发•项目需求分析与设计•图像处理算法的实现•图形界面设计与用户交互评估方式•平时成绩：30%•作业与实验报告：30%•期末考试：40%参考教材•Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods. 数字图像处理（第三版）. 清华大学出版社，2018.•Richard Szeliski. 计算机视觉：算法与应用. 电子工业出版社，2014.参考资源•MATLAB图像处理工具箱文档•OpenCV计算机视觉库官方文档以上是《数字图像处理》课程的教学大纲，希望通过本门课程的学习，能够让学生对数字图像处理有一个全面的了解，并具备实践应用的能力。
《数字图像处理》教学大纲-2019版
《数字图象处理》课程教学大纲一、课程基本信息1.课程名称中文名称：数字图像处理英文名称：Digital Image Processing2.课程代码08002433.课程性质学科大类基础课选修4.学时与学分总学时：48（理论学时40；实践学时8）学分：35.先修课程数字信号处理，信号与系统，线性代数，C语言6.后续课程本课程为电子信息工程专业“多媒体信息处理”、“大数据处理”、“智能电路系统”和“机器学习与搜索”等专业方向课程群的必选课程。
7.适用专业本课程为电信学院各个专业学生选修开设。
二、课程目标及学生应达到能力1.课程的主要任务数字图像处理（Digital Image Processing）它是研究将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。
数字图像处理的研究内容包括图像变换、图像增强与复原、图像压缩编码、图像分割、图像描述和分类识别等。
数字图像处理是电子信息处理的重要技术，已广泛应用于航空航天、生物医学、通信工程、工业控制、军事公安和文化艺术等领域。
本课程的培养目标为：向学生介绍有关数字图象处理的基本概念、理论和方法，使学生初步掌握使用计算机进行图象处理的基本方法并应用，通过本课程的学习，能深化学生对信号与信息处理专业基础技术的具体认识，并通过数字图像处理技术在不同行业的实际应用，扩大学生知识面，提高学生分析处理实际问题的能力。
为在信号与信息处理专业领域及数字图像处理方向进行深入学习和研究打下必要的基础。
2.课程目标本大纲制定的课程教学目的可以细化为以下子目标，各子目标具体内容及其在实现课程教学总目标中所占权重如下：课程目标1-专业基本理论（40%）:掌握数字图像处理的基本概念；掌握其研究内容涉及到的专业基本理论和基本技术；课程目标2-算法与实现（30%）:运用掌握的基本理论和技术，软件编程实现数字图像处理的基本功能；课程目标3-实际应用（20%）:具备分析实际数字图像处理问题并通过掌握的方法解决问题的初步能力；课程目标4-文献检索（10%）:能运用已掌握的本专业基本理论和方法，结合文献检索手段，进一步认识、分析与解决以数字图像为代表的电子信息处理问题；3.课程目标对专业毕业要求的支撑关系通过上述课程目标，本课程能够支撑的电子信息工程专业毕业要求主要内容包括：三、课程教学内容与学时分配四、课程教学方式1.理论教学教学形式：采用启发式教学，激发学生主动学习兴趣。
《数字图像处理》-教学大纲
《数字图像处理》课程教学大纲Digital image processing一、教学目标及教学要求数字图像处理课程是智能科学与技术、数字媒体技术等专业的专业必修课。
主要目标及要求是通过该课程的学习，使学生初步掌握数字图像处理的基本概念、基本原理、基本技术和基本处理方法，了解数字图像的获取、存储、传输、显示等方面的方法、技术及应用，为学习相关的数字媒体、视频媒体和机器视觉等课程，以及今后从事数字媒体、视频媒体、图像处理和计算机视觉等领域的技术研究与系统开发打下坚实的理论与技术基础。
二、本课程的重点和难点（一）课程教学重点教学重点内容包括：图像的表示，空间分辨率和灰度级分辨率，图像直方图和直方图均衡，基于空间平滑滤波的图像增强方法，基于空间锐化滤波的图像增强方法，图像的傅里叶频谱及其特性分析，图像编码模型、霍夫曼编码和变换编码，图像的边缘特征及其检测方法，彩色模型，二值形态学中的有腐蚀运算和膨胀运算。
（二）课程教学难点教学难点包括：直方图均衡，二维离散傅里叶变换的若干重要性质、图像的傅里叶频谱及其特性分析，变换编码，小波变换的概念、嵌入式零树小波编码，图像的纹理特征及其描述和提取方法，Matlab图像处理算法编程。
三、主要实践性教学环节及要求本课程的实验及实践性环节要求使用Matlab软件平台，编写程序实现相关的数字图像处理算法及功能，并进行实验验证。
课程实验与实践共10学时，分别为：实验一：图像基本运算实验（2学时）。
实验二：图像平滑滤波去噪实验（2学时）。
实验三：图像中值滤波去噪实验（2学时）。
实验四：图像边缘检测实验（2学时）。
相关图像处理算法的课堂演示验证（2学时）。
要求每个学生在总结实验准备、实验过程和收获体会的基础上，写出实验报告。
四、采用的教学手段和方法利用多媒体课件梳理课程内容和讲授思路，合理运用启发式教学方式激发学生的思考力，采用讨论式教学方式增强教学过程的互动效果，理论教授与应用实例编程实践相结合，提高学生的分析和解决问题的能力。
数字图像处理基础课程教学大纲
数字图像处理基础课程教学大纲课程名称：数字图像处理基础英文名称：Foundation of Digital Image Processing课程编码：x4141721学时数：32其中实践学时数：8 课外学时数：0学分数：2.0适用专业：测绘工程一、课程简介《数字图像处理基础》是测绘工程专业一门专业选修课。
课程内容包括数字图像处理的基本概念、图像傅立叶变换的实现及性质、图像增强的算法与实现、图像分割的方法、二值图像处理与形状分析、影像纹理分析为后续测绘工程专业课的学习以及科学研究提供图像学方面的基本知识和基本理论。
通过《数字图像处理基础》课程的学习，使学生系统掌握数字图像处理的基本概念、原理和实现方法，学习图像分析的基本理论、典型方法和实用技术，具备解决遥感图像处理的基本能力，掌握遥感数据处理与分析、遥感数据的应用技术，具有一定的计算机编程基础，能够运用计算机语言辅助处理遥感数字图像，为在摄影测量和遥感领域从事研究与开发打下扎实的基础。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）数字图像处理综述1.数字图像处理的概念：了解图像及数字图像的概念；了解图像处理流程。
2.数字图像处理的内容和其他相关学科的关系：了解数字图像处理的内容；了解数字图像处理的内容和其他相关学科的关系。
3.数字图像处理系统概述：了解数字图像采集模块；数字图像显示模块；数字图像存储模块；数字图像通信模块；计算机；图像处理软件。
4.数字图像处理的特点及其应用：了解数字图像处理的特点；了解数字图像处理的应用。
（二）数字图像处理的基本概念1.人眼的视觉原理：了解人眼的构造；了解图像的形成；了解视觉范围和分辨力；了解视觉适应性和对比灵敏度；了解亮度感觉与色觉；马赫带。
2. 连续图像的描述，图像数字化：了解连续图像的描述；掌握采样；量化；掌握数字图像的表示；了解采样、量化参数与数字化图像间的关系。
3.图像灰度直方图（重点）：掌握概念；了解直方图的性质；了解直方图的应用。
数字图像处理教学大纲
数字图像处理教学大纲一、课程基本信息课程名称：数字图像处理课程类别：专业必修课学分：X总学时：X授课对象：具体专业二、课程教学目标通过本课程的学习，使学生掌握数字图像处理的基本概念、原理和方法，具备运用相关知识和技术解决实际问题的能力。
具体包括：1、理解数字图像的获取、表示和存储方式。
2、掌握数字图像增强、复原、压缩、分割等基本处理技术。
3、能够运用编程工具实现简单的数字图像处理算法。
4、培养学生的创新思维和实践能力，为进一步学习和从事相关领域的工作打下坚实的基础。
三、课程教学内容（一）数字图像基础1、图像的感知和获取视觉系统的特性图像的形成与数字化图像的采样和量化2、数字图像的表示灰度图像彩色图像图像的矩阵表示3、数字图像的存储图像文件格式图像数据库（二）图像增强1、空域增强灰度变换直方图均衡化空域滤波2、频域增强傅里叶变换频域滤波（三）图像复原1、图像退化模型常见的退化原因退化函数的建立2、逆滤波原理与实现局限性3、维纳滤波基本原理算法实现（四）图像压缩1、图像压缩的基本原理信息论基础冗余度2、无损压缩霍夫曼编码算术编码3、有损压缩预测编码变换编码（五）图像分割1、阈值分割全局阈值局部阈值2、边缘检测梯度算子拉普拉斯算子Canny 算子3、区域分割区域生长区域分裂与合并（六）图像特征提取与描述1、颜色特征颜色直方图颜色矩2、纹理特征统计方法结构方法3、形状特征边界描述区域描述（七）图像识别1、模式识别基础分类器设计特征选择与提取2、图像分类与识别应用人脸识别车牌识别四、课程教学方法1、课堂讲授通过讲解理论知识，使学生掌握数字图像处理的基本概念、原理和方法。
2、实验教学安排一定数量的实验课程，让学生通过实践加深对理论知识的理解，提高编程和解决实际问题的能力。
3、案例分析结合实际应用案例，引导学生分析问题、解决问题，培养学生的创新思维和实践能力。
4、小组讨论组织学生进行小组讨论，促进学生之间的交流与合作，激发学生的学习兴趣和主动性。
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《数字图像处理技术基础》课程教学大纲
一、课程基本信息
二、课程教学目标
学习数字图像处理的基本概念、基本原理、实现方法和实用技术，并能应用这些基本方法开发数字图像处理系统，为学习图像处理新方法奠定理论基础。
具体包括：1．了解图像处理的概念及图像处理系统组成。
2．掌握数字图像处理中的灰度变换和空间滤波的各种方法。
3．了解图像变换，主要是离散和快速傅里叶变换等的原理及性质。
4．理解图像复原与重建技术中空间域和频域滤波的各种方法。
5. 理解解彩色图像的基础概念、模型和处理方法。
6. 了解形态学图像处理技术。
7. 了解图像分割的基本概念和方法。
三、教学学时分配
《数字图像处理技术基础》课程理论教学学时分配表
＊理论学时包括讨论、习题课等学时。
《数字图像处理技术基础》课程实验内容设置与教学要求一览表
四、教学内容和教学要求
以“章节”为单位说明本章节的主要内容，重点、难点，各节相应习题要点，有关实验和实践环节的主要内容。
并按“了解”、“理解”、“掌握”三个层次写明本章节的教学要求。
具体格式如下：
第一章绪论（2学时）
（一）教学要求
通过本章内容的学习，了解数字图像处理研究对象、目的、发展简史与研究现状；理解数字图像处理相关的学科和领域，掌握图像处理的概念。
（二）教学重点与难点
教学重点：数字图像处理的研究目的与研究内容。
教学难点：图像处理与计算机图像学的区别和联系。
（三）教学内容
第一节数字图像处理的发展及应用
1．数字图像处理的发展概况
2．数字图像处理的主要应用
第二节数字图像处理
1．数字图像处理的基本特点
2．数字图像处理的研究目的与研究内容
第三节相关学科和领域
1．图形处理的几个术语
2．计算机图形学
3．图像处理与计算机图形学的区别和联系
本章习题要点：熟悉图像处理的相关概念及方向。
第二章图像的基本知识（6学时）
（一）教学要求
了解图像的基本格式，理解计算机图像数据处理的方式；掌握数字图像获取及数字化的方法；掌握彩色空间的两种模型。
（二）教学重点与难点
教学重点：图像的获取及数字化的方法及彩色空间的两种模型
教学难点：：图像数字化的方法
（三）教学内容
第一节图像获取、图像数字化、数字图像的描述
1．图像获取
2．图像函数
3．图像数字化
4．数字图像的描述
第二节计算机图像数据处理
1．数字图像的矩阵表示
2．二维数组和数字图像的关系
第三节彩色图像简介
1．彩色空间（彩色模型）
2．真彩色、伪彩色与假彩色
本章习题要点：对图像的获取、描述等基本知识的练习。
第三章图像的变换（2学时）
教学要求：
了解小波变换的概念及应用，理解离散余弦变换的方法及应用掌握各类傅立叶变换的方法、性质。
教学重点：傅立叶变换的方法、性质。
教学难点：小波变换的概念及应用。
第一节傅立叶变换
1．一维傅立叶变换
2．二维离散傅立叶变换
3．二维离散傅立叶变换的性质
4．快速傅立叶变换
5．傅立叶变换在图像处理中的应用
第二节离散余弦变换
1．离散余弦变换
2．离散余弦变换在图像处理中的应用
第三节小波变换及应用
1．小波变换的基本理论
2．小波变换的优异性能
本章习题要点：加强傅里叶变换、离散余弦变换、小波变换及在图像处理中的应用的练习。
第四章图像的增强（6学时）
教学要求：
了解伪色彩增强，理解频率域增强处理，掌握直方图修正技术，图像平滑，图像锐化。
教学重点：直方图修正，图像平滑，图像锐化，频率域增强处理。
教学难点：直方图修正。
第一节引言
第二节直接灰度变换
1．灰度线性变换
2．灰度非线性变换
第三节直方图修正法
1．灰度直方图的定义
2．直方图的用途
3．直方图均衡化
第四节图像的平滑
1．邻域平均法
2．中值滤波
3．多图像平均法
4．频域低通滤波法
第五节图像的锐化
1.微分法
2.高通滤波法
第六节伪彩色图像处理
1.亮度切割技术
2.灰度级彩色变换（变换合成法）
3.频域滤波法
本章习题要点：加强图像直方图均衡、平滑、锐化的练习
第五章图像的复原（4学时）
教学要求：
了解图像的几何校正，理解运动模糊图像的复原，掌握图像退化模型和恢复的代数方法，逆滤波的基本原理。
教学重点：图像的退化模型和恢复方法
教学难点：恢复的代数方法
第一节图像复原的基本概念
第二节图像退化模型
1．连续的退化模型
2．离散的退化模型
第三节图像复原的方法
1．反向滤波法
2．约束还原法
第四节运动模糊图像的复原
1．模糊模型
2．水平匀速直线运动引起模糊的复原
第五节图像的几何校正
1.几何畸变的描述
2.几何校正
本章习题要点：重点练习图像复原的数学模型。
第六章数字图像的压缩编码（4学时）
教学要求：
了解图像编码的目的意义，理解利用信息理论编码的基础，掌握变换编码、统计编码和预测编码的基本理论。
教学重点：统计编码、预测编码、变换编码的原理和方法
教学难点：JPEG系统编码的原理
教学内容：
第一节概述
1.图像压缩编码的必要性
2.图像压缩编码的可能性
3.压缩编码系统评价
第二节预测编码
1．预测编码的基本原理
2．DPCM编码
第三节统计编码
1．游程长度编码
2．霍夫曼编码
3．算术编码
第四节变换编码
1．变换编码的基本原理
2．变换编码特性评价
3．变换编码
第五节静止图像压缩编码实例
1．JPEG基本系统
2．应用举例
本章习题要点：练习图像编码的基本原理，性能评价。
第七章图像的分割与特征分析（4学时）
教学要求：
了解图像分割的意义，理解图像的各种特征，掌握图像的分割方法。
教学重点：灰度阈值法，边缘检测法。
教学难点：区域分割。
教学内容：
第一节图像分割
1.灰度阈值法
2.边缘检测
3.区域分割
第二节图像特征
1．幅度特征
2．直方图特征
3．变换系数特征
4．点和线条的特征
5．灰度边沿特征
6．纹理特征
本章习题要点：练习图像分割及特征提取的理论及应用。
五、教学方法或手段
此处请根据课程的性质和特点自行设计和选取教学方法和手段，要明确各种教学方法或手段在课程教学中所占比例，部分核心课程或部分学科专业基础课程要采用翻转课堂等教学方法或手段。
主要建议如下：
1、教学方法方面，体现以学生为本、因材施教、个性发展、素质教育等现代教育理念而采取的讲授方法和教学活动。
如翻转课堂式、讲授法、启发式、讨论式、案例式、探究式、互动式、学导式、自学辅导式、网上助学式和合作式学习方式。
2、教学手段方面，扩大小班化教学覆盖面，如多媒体、CAI课件、双语教学、网络等。
特别是应用计算机处理文字、图像、声音、图表等新技术，也包括使用现代化的教具、图表和现场教学等，推行移动课堂、翻转课堂、MOOC示范项目等优质课程资源的网络教学手段。
六、考核方式及评价要求
写明本课程的考核方式、要求等，侧重考核学生利用所学知识综合分析和解决实际问题的能力。
实施多元化评价方式，推进过程性考核与终结性考核相结合、校内考核与校外考核相结合等多种考核方式。
诸如：课堂测试、作业撰写、.课堂演讲、期中考试、期中考试、期末考试、出勤率等多种考核方式。
同时要明确各种评价方法在课程考核中所占比例，核心课程、部分基础课期末考试比重不能超过60%，各评价方式百分比之和为100%。
七、教材及教学主要参考书
推荐教材：
《数字图像处理及应用》，李朝晖主编，机械工业出版社，2004年6月第二版
参考书目：
《数字图像处理》[美] Rafael C. Gonzalez等主编，电子工业出版社，2013年7月第四版
《数字图像处理》阮秋琦主编，电子工业出版社，2001年6月第二版
八、说明
此部分可做一些补充说明，若无需说明则可省略该项。