1、 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
2、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、
3、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、学时分配计划章内容概要学时1绪论22图像信息的基本知识和基本运算23图像变换64图像增强45图像复原46图像压缩编码67图像分割48图像分析与描述4总复习2合计34五、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
4、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(3040)，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
5、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
6、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
7、。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
8、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
9、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
