数字图像处理教学大纲

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