数字图像处理教学大纲
《数字图像处理》教学大纲
《数字图像处理》教学大纲
一、课程简介
数字图像处理是机器视觉、模式识别、医学图像处理等的基础，本课程为工程专业的学生提供数字图像处理的基本知识，是理论性和实践性都很强的综合性课程。
课程内容广泛涵盖了数字图像处理的基本原理，包括图像采样和量化、图像算术运算和逻辑运算、直方图、图像色彩空间、图像分割、图像形态学、图像频域处理、图像分割、图像降噪与图像复原、特征提取与识别等。
二、课程目标
通过本课程学习，学生可以掌握数字图像处理的基本方法，具备一定的解决图像处理应用问题的能力，培养解决复杂工程问题的能力。
具体目标如下：
1.掌握数字图像处理的基本原理、计算方法，能够利用专业知识并通过查阅资
料掌握理解相关新技术，对检测系统及处理流程进行创新性设计；
2.能够知晓工程领域中涉及到的数字图像处理技术，理解其适用场合、检测对
象及条件的限制，能根据给定的目标要求，针对工业检测中的工程问题选择和使用合适的技术和编程，进行仿真和分析；
3.能够知晓工程领域中所涉及的现代工具适用原理及方法，根据原理分析和仿
真结果，进行方案比选，确定设计方案，具有检测算法的设计能力；
4.通过校内外资源和现代信息技术，了解数字图像处理发展趋势，提高解决复
杂工程问题的能力。
三、课程目标对毕业要求的支撑关系
四、理论教学内容及要求
四、实验教学内容及要求
五、课程考核与成绩评定
六、教材及参考书。
数字图像处理教学大纲（范文模版）
数字图像处理教学大纲（范文模版）第一篇：数字图像处理教学大纲（范文模版）《数字图像处理》课程教学大纲课程英文名Digital Image Processing执笔人：周山编写日期：2010.7.9一、课程基本信息1.课程编号：070101162.课程性质/类别：选修课 /专业课 3.学时/学分： 32+16学时 / 2学分 4.适用专业：信息与计算科学专业二、课程教学目标及学生应达到的能力数字图像处理是一门迅速发展的新兴学科，发展的历史并不长。
由于图像是视觉的基础，而视觉又是人类重要的感知手段，故数字图像成为心理学、生理学、计算机科学等诸多方面学者研究视觉感知的有效工具。
本课程着重研究数字图像处理的方法，训练学生运用所学基础知识解决实际问题的能力，同时要求拓宽专业知识面。
三、课程教学内容与基本要求（一）绪论（4学时）1．主要内容：图像处理的概述，基本物理假设硬件设备，处理软件,光度学及色度学原理 2．基本要求1、了解数字图像处理概述;2、了解图像输入输出设备;3、掌握图像的亮度函数等;4、了解色彩的基本属性;3．自学内容：数学实验 4．课外实践：无（二）信号分析基础（8学时）1．主要内容：图像的数学信号表示,图像的取样和量化、像素间的一些基本关系、线性和非线性操作2．基本要求1、掌握信号的采样及量化2、理解图像的点运算,代数运算及几何运算；3、理解线性系统的性质及线性移不变系统的频率响应；4、掌握图像的卷积运算 3．自学内容：信号与系统4．课外实践：无（三）图像变换（8学时）1．主要内容：积分变换,连续及离散傅立叶变换,快速傅立叶变换,正交变换的一般表现形式 2．基本要求1、了解积分变换；2、掌握离散傅里叶变换、连续傅里叶变换、快速傅里叶变换；3、理解沃尔什变换,哈达吗变换等 3．自学内容：数字信号处理4．课外实践：无（四）图像的增强与复原（10学时）1．主要内容：图像增强原理、直方图处理、图像平滑化,图像的锐化,图像的复原2．基本要求1、掌握灰度级变换增强及频域增强原理;2、深刻理解直方图均衡化；3、了解邻域平均法;；4、掌握低通滤波法,高通滤波法；5、掌握图像复原的一般方法；3．自学内容：数字信号处理概率论4．课外实践：无（五）图像的分析与识别基础（10学时）1．主要内容：视觉再认模式,间断检测、边缘连接和边界检测、门限处理及基于区域的分割 , 2．基本要求1、了解模式匹配模式,傅立叶模式；2、掌握阈值分割法；3、掌握边缘检测法；1、了解区域增长法；2、掌握二值图像分割法；3、了解图像分割质量的评价;3．自学内容：概率论 4．课外实践：无（六）图像的压缩与编码（10学时）1．主要内容：图像压缩理论及模型，无损压缩、有损压缩，图像编码常用方法，图像编码评价方法，图像编码的国际标准 2．基本要求1、了解哈夫曼编码；2、掌握离散余弦变换；3、理解dct编码与解码；4、了解压缩编码的新进展； 3．自学内容：数据编码 4．课外实践：无四、教学安排建议1.作业练习每章课后布置2-3题作业。
《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
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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数字图像处理课程教学大纲
（理论课程）
◆课程编号：130128
◆课程英文名称：Digital Image Processing
◆课程类型：☐通识通修☐通识通选☐学科必修√学科选修☐跨学科选修
☐专业核心√专业选修（学术研究）☐专业选修（就业创业）
◆适用年级专业（学科类）：四年级电子信息工程专业、通信工程（专业电气信息类）
◆先修课程：信号与系统、数字信号处理、线性代数、概率统计
◆总学分：2
◆总学时：34
一、课程简介与教学目标
数字图像处理时模式识别，计算机视觉，图像通信，多媒体技术等学科的基础，是一门涉及多领域的交叉学科。
通过本课程的学习，使学习者系统地了解数字图像的基本概念、数字图像形成的原理，掌握数字图像处理的理论基础和技术方法，了解与各种处理技术相关的应用领域。
为学生今后从事数字图像信息处理工作奠定坚实的理论基础。
二、教学方式与方法
教学方式：课堂讲授（以多媒体课件为主导）和课下上机实践相结合；
教学方法：采用以BTEC（Business Technology Education Council）模式为主，以TBL（task-based learning）任务型模式为辅的两种教学模式相结合的教学方法。
用任务引导学习，更注重学生个性的发展和个人潜能的开发，考核以平时的课业、表现、出勤、学习态度和最后的考试共同衡量学生的学习水平，达到教学目的。
三、教学重点与难点
（一）教学重点
重点是第4章图像增强、第6章图像复原、第7章图像分割；
（二）教学难点
难点是第3章图像变换和第6章图像复原。
四、学时分配计划
五、教材与教学参考书
（一）教材
1.《数字图像处理与分析》，刘直芳、王运琼、朱敏，清华大学出版社，2006；
2.《数字图像处理（第二版》，R. C. Gonzalez和R. E. Woods（美国），电子工业出版社，2006；（二）教学参考书
1.《图像工程（上册）：图像处理》，章毓晋，清华大学出版社，2006；
2.《图像工程（中册）：图像分析》，章毓晋，清华大学出版社，2005；
3.《数字图像处理学》，阮秋琦，电子工业出版社，2003；
4.《数字图像处理》，陈天华，清华大学出版社，2007；
5.《数字图像处理》，姚敏，机械工业出版社，2006；
六、课程考核与成绩评定
【考核类型】√考试☐考查
【考核方式】☐开卷（Open-Book）√闭卷（Close-Book）☐项目报告/论文
☐其它：（填写具体考核方式）
【成绩评定】平时成绩占(30－40)％，考试成绩占(70-60)％
七、课程内容概述
第一章绪论
（一）教学要求
了解数字图像处理的基本概念和特点，研究的目的和意义，数字图像图像处理的主要研究内容，国内外研究现状与发展趋势，主要应用领域。
（二）知识点提示
掌握数字图像处理的基本概念和特点。
（三）教学内容
1.1 数字图像处理概述
1.2 数字图像处理的目的和基本特点
1.3 数字图像处理的主要研究内容
1.4 数字图像处理的发展及应用
（四）思考题
习题 1 2 3 4
第二章图像信息的基本知识和基本运算
（一）教学要求
掌握数字图像处理的一些基础知识和术语，了解图像与视觉之间的关系，像素间的关系以及图像间的基本运算的原理，以便于学生从感性和直观的角度更多地了解图像的特点和处理方法。
（二）知识点提示
掌握数字图像的术语，图像像素之间的关系以及图像之间的代数运算和几何运算。
（三）教学内容
2.1 概述
2.2 数字图像的术语及表示方法
2.3 图像与视觉之间的关系
2.4 图像像素间的关系
2.5 基本代数运算
2.6 基本几何运算
（四）思考题
习题 2 4 8
第三章图像变换
（一）教学要求
了解图像变换的目的和意义，掌握几种重要的变换的理论基础、变换方法和各自的优缺点及其在数字图像处理中的主要用途。
（二）知识点提示
掌握傅立叶变换、余弦变换、K-L变换和小波变换的变换方法。
（三）教学内容
3.1 概述
3.2 图像的线性运算
3.3 傅立叶变换
3.4 离散余弦变换
3.5 离散K-L变换
3.6 小波变换
（四）思考题
习题 4 7 8
第四章图像增强
（一）教学要求
了解图像增强的目的，掌握基于点运算的增强的原理和方法，基于空域滤波的增强和基于频域变换的增强的原理和方法，建立起空域滤波和频域滤波的联系。
了解局部增强和彩色图像增强的原理。
（二）知识点提示
掌握基于灰度直方图的图像增强方法，空域平滑滤波和锐化滤波，频域的平滑滤波和锐化滤波以及同态滤波的原理。
（三）教学内容
4.1 概述与分类
4.2 基于点运算的增强
4.3 基于空域滤波的增强
4.4 基于频域变换的增强
4.5 其他方法的增强
（四）思考题
习题3 4 5 13
第五章图像复原
（一）教学要求
了解图像复原与图像增强的区别和联系，了解图像复原的目的和意义，掌握建立图像恢复模型的原理和方法。
（二）知识点提示
掌握图像的退化模型的建立方法，无约束代数复原方法和有约束代数复原方法的原理与模型，逆滤波和最小二乘方滤波的原理与模型。
（三）教学内容
5.1 概述和分类
5.2 图像的退化模型
5.3 图像的代数复原法
5.4 图像的频域复原法
5.5 其他图像复原法
（四）思考题
习题2 3 4
第六章图像压缩编码
（一）教学要求
了解图像压缩编码的目的和实际意义，重握各种图像压缩编码方法的原理及特点。
了解图像压缩编码的主要国际标准产生的背景及发展历程。
（二）知识点提示
掌握有损压缩编码和无损压缩编码的原理。
（三）教学内容
6.1 概述和分类
6.2 数据压缩与信息论基础
6.3 无损压缩编码
6.4 有损压缩编码
6.5 图像压缩编码主要国际标准
（四）思考题
习题2 9 11
第七章图像分割
（一）教学要求
了解图像分割的目的及其在图像处理与分析中的地位，掌握各种图像分割的原理及在实际的图像处理过程中适合的图像分割算法的选择。
（二）知识点提示
掌握基于阈值的分割方法的原理，基于边缘的分割方法的原理，基于区域的分割方法的原理。
（三）教学内容
7.1 概述和分类
7.2 基于阈值的分割
7.3 基于边缘的分割
7.4 基于区域的分割
7.5 基于运动的分割
（四）思考题
习题1 4 6
第八章图像分析与描述
（一）教学要求
了解图像分析与描述与图像分割的联系，了解图像分析与描述的目的和意义，重握图像分析与描述的方法。
（二）知识点提示
重握图像目标表达方法和目标描述方法。
包括边界表达方法和区域表达方法，边界描述方法和区域描述方法。
（三）教学内容
8.1 概述和分类
8.2 图像目标的特征提取
8.3 图像目标表达
8.4 图像目标描述
（四）思考题
习题1 4。