模拟试卷一
1.对将一个像素宽度的8通路转换到4通路提出一种算法。
2.（A）试提出一种过程来求一个邻域的中值？
（B）试提出一种技术，逐像素地移动领域的中心来更新中值。
（会了）3.证明如式所示的拉普拉斯变换是各向同性的（旋转不变）。需要下列轴旋转角的坐标方程：
其中为非旋转坐标，而为旋转坐标。
4.获得对应于式子到式子
的带阻滤波器的带通滤波器的等式。
5.给定的图象，那么一个级金字塔是减少还是增加了表示图象所需的数据量？压缩或扩展率是多少？
6.考虑灰度级数据{12，12，13，13，10，13，57，54}的一条8像素的线。这条线已经经过精度为6比特的均匀量化。构造它的3位IGS编码。
7.一个零记忆高斯信源率失真函数如下：
请绘制出这个函数的曲线。
8.证明二元表达式的正确性。
模拟试卷一参考答案
1.
2.（A）在数字上拣取为的值，它的中值是的最大值。
（B）一旦值已经被分类一次，我们仅仅是删除在缓慢移动向附近的轨迹的值，插入首要移动的值到分类排列的最恰当位置。
3.
4.
带通滤波器是从1减去带阻滤波器获得的：
然后：
（a）理想的带通滤波器：
（b） Butterworth带通滤波器：
（c）高斯带通滤波器：
5.数据的数量在这个级金字塔中是被限定在4/3之内的：
又因为 ,因此我们可以得到以下的结果:
6.
7.
8.
模拟试卷二
1.考虑以下所示的图像分割：
（A）令并计算p和q间的4，8，m通路的最短长度。如果在这两点间不存在特殊通路，请解释原因。
（B）对重复上题。
2.使用式
给出的拉普拉斯变换的定义，证明将一幅图像减去其相应拉普拉斯图像等同于对图像做反锐化掩模处理。
3.证明式子的正确性。
4.说明二维正弦函数的傅里叶变换是共轭脉冲对：
提示：用式的连续傅里叶变换并以指数项描述正弦。
5.给定的图像，那么一个级金字塔是减少还是增加了表示图像所需的数据量？压缩或扩展率是多少？
6.考虑灰度级数据{12，12，13，13，10，13，57，54}的一条8像素的线。这条线已经经过精度为6比特的均匀量化。构造它的3位IGS编码。
7.画出下类图形的中轴：
（1）一个圆
（2）一个方形
8.有一幅包含水平的、垂直的、45度的和-45度直线的二值图像。给出一组3*3模板。这些模板可以用于检测这些直线中1个像素长度的间断。假设直线的灰度级是1并且背景的灰度级为0。
模拟试卷二参考答案
1.
（A）当的时候，p和q两点之间不可能存在特殊通路4，因为从p到q之间的点都是4，并且都有从V获得值。下图中的（a）就显示了这一条件，是没有办法到达q 的。最短的8通路可在图（b）中看出，它的长度是4。m通路的最短长度是5。这两个是这一题中的唯一的最短通路。
（B）时，最短的4通路的一种可能显示在图（c）中，它的长度是6。它可以十分容易地变换为另一条从p到q的同样长度的4通路。最短的8通路的一种可能（并不是唯一的）显示在图（d）中，它的长度是4。m通路的长度是6，它也不是唯一的。
2.考虑到以下公式：
当
表示的平均值在一个预先确定的附近是的圆心，包括中心的像素和它的四个紧靠着的点。在上述的公式最后一条行中的注入常数如比例因素，我们可以得出：
这个等式的右边被看作是公式的反锐化掩模定义。从而，就证明了，将一幅图像减去其相应拉普拉斯图像等同于对图像做反锐化掩模处理。
3.我们首先知道，于是：
4.
运用正弦函数的指数、幂定义：
从而得出：
以下是函数的傅里叶变换：
和：
1的傅里叶变换给了最初的动力，而指数替换了最初的动力，因此：
5.
数据的数量在这个级金字塔中是被限定在之内的：
又因为 ,因此我们可以得到以下的结果:
6.
7.
8.
模拟试卷三
1.使用式
给出的拉普拉斯变换的定义，证明将一幅图像减去其相应拉普拉斯图像等同于对图像做反锐化掩模处理。
2.式（其中）和式
（其中）所示的与一组傅里叶变换对。对于，将式代入式
，会发现左右两边相等。再重复该过程，对于，将
式代入。需要用到下面的指数正交性质：
3.考虑在x方向均匀加速导致的图像模糊问题。如果图像在静止，并用均匀加
速加速，对于时间T，找出模糊函数，可以假设快门开关时间忽略不计。
4.以下列基本要素计算二元组的扩展系数并写出对应的扩展:
以二元实数集合为基础的和。
5.使用正切角的方法划分方形边界的图。
6.有一幅包含水平的、垂直的、45度的和-45度直线的二值图象。给出一组3*3模板。这些模板可以用于检测这些直线中1个像素长度的间断。假设直线的灰度级是1并且背景的灰度级为0。
7.画出5*5大小的图象的灰度共生矩阵，图像由交错的1和0的跳棋棋盘图案组成。位置算子P定义为“右边的一个像素”。
模拟试卷三参考答案
1.考虑到以下公式：
当表示的平均值在一个预先确定的附近是的圆心，包括中心的像素和它的四个紧靠着的点。在上述的公式最后一条行中的注入常数如比例因素，我们可以得出：
这个等式的右边被看作是公式的反锐化掩模定义。从而，就证明了，将一幅图像减去其相应拉普拉斯图像等同于对图像做反锐化掩模处理。
2.通过直接将中的代替
中的F（u）得出：
3.
和，这是涅耳余弦和正弦的积分。
4.根据公式：可得：
所以，
5.
6.
7.
模拟试卷四
1.考虑以下所示的图象分割：
（A）令并计算p和q间的4，8，m通路的最短长度。如果在这两点间不存在特殊通路，请解释原因。
（B）对重复上题。
2.（A）试提出一种过程来求一个邻域的中值？
（B）试提出一种技术，逐像素地移动领域的中心来更新中值。
3.证明如式所示的拉普拉斯变换是各向同性的（旋转不变）。需要下列轴旋转角的坐标方程：
其中为非旋转坐标，而为旋转坐标。
4.证明式子的正确性。
5.获得对应于式子到式子
的带阻滤波器的带通滤波器的等式。
6.说明二维正弦函数的傅里叶变换是共轭脉冲对：
提示：用式的连续傅里叶变换并以指数项描述正弦。
7.考虑灰度级数据{12，12，13，13，10，13，57，54}的一条8像素的线。这条线已经经过精度为6比特的均匀量化。构造它的3位IGS编码。
8.一个零记忆高斯信源率失真函数如下：
请绘制出这个函数的曲线。
模拟试卷四参考答案
1.（A）当的时候，p和q两点之间不可能存在特殊通路4，因为从p到q 之间的点都是4，并且都有从V获得值。下图中的（a）就显示了这一条件，是没有办法到达q的。最短的8通路可在图（b）中看出，它的长度是4。m通路的最短长度是5。这两个是这一题中的唯一的最短通路。
（B）时，最短的4通路的一种可能显示在图（c）中，它的长度是6。它可以十分容易地变换为另一条从p到q的同样长度的4通路。最短的8通路的一种可能（并不是唯一的）显示在图（d）中，它的长度是4。m通路的长度是6，它也不是唯一的。
2.（A）在数字上拣取为的值，它的中值是的最大值。
（B）一旦值已经被分类一次，我们仅仅是删除在缓慢移动向附近的轨迹的值，插入首要移动的值到分类排列的最恰当位置。
3.
4.我们首先知道，于是：
5.带通滤波器是从1减去带阻滤波器获得的：
然后：
（a）理想的带通滤波器：
（b） Butterworth带通滤波器：
（c）高斯带通滤波器：
6.
运用正弦函数的指数、幂定义：
从而得出：
以下是函数的傅里叶变换：
和：
1的傅里叶变换给了最初的动力，而指数替换了最初的动力，因此：
7.
8.
https://www.doczj.com/doc/0f13274171.html,/fjnu/courseware/0334/course/_source/web/left1.htm
数字图像处理 课程编码：3073009223 课程名称：数字图像处理 总学分： 2 总学时：32 (讲课28，实验4) 课程英文名称：Digital Image Processing 先修课程：概率论与数理统计、线性代数、C++程序设计 适用专业：自动化专业等 一、课程性质、地位和任务 数字图像处理课程是自动化专业的专业选修课。本课程着重于培养学生解决智能化检测与控制中应用问题的初步能力，为在计算机视觉、模式识别等领域从事研究与开发打下坚实的理论基础。主要任务是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。 二、教学目标及要求 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、教学内容及安排 第一章：绪论（2学时） 教学目标：了解数字图像处理的基本概念，发展历史，应用领域和研究内容。通过大量的实例讲解数字图像处理的应用领域；了解数字图像处理的基本步骤；了解图像处理系统的组成。 重点难点：数字图像处理基本步骤和图像处理系统的各组成部分构成。 1.1 什么是数字图像处理 1.2 数字图像处理的起源
1.3.1 伽马射线成像 1.3.2 X射线成像 1.3.3 紫外波段成像 1.3.4 可见光及红外波段成像 1.3.5 微波波段成像 1.3.6 无线电波成像 1.3.7 使用其他成像方式的例子 1.4 数字图像处理的基本步骤 1.5 图像处理系统的组成 第二章：数字图像基础（4学时） 教学目标：了解视觉感知要素；了解几种常用的图像获取方法；掌握图像的数字化过程及其图像分辨率之间的关系；掌握像素间的联系的概念；了解数字图像处理中的常用数学工具。 重点难点：要求重点掌握图像数字化过程及图像中像素的联系。 2.1 视觉感知要素（1学时） 2.1.1 人眼的构造 2.1.2 眼镜中图像的形成 2.1.3 亮度适应和辨别 2.2 光和电磁波谱 2.3 图像感知和获取（1学时） 2.3.1 用单个传感器获取图像 2.3.2 用条带传感器获取图像 2.3.3 用传感器阵列获取图像 2.3.4 简单的图像形成模型 2.4 图像取样和量化（1学时） 2.4.1 取样和量化的基本概念 2.4.2 数字图像表示 2.4.3 空间和灰度级分辨率 2.4.4 图像内插 2.5 像素间的一些基本关系（1学时） 2.5.1 相邻像素 2.5.2 临接性、连通性、区域和边界 2.5.3 距离度量 2.6 数字图像处理中所用数学工具的介绍 2.6.1 阵列与矩阵操作
《数字图像处理》研研究生课程教学大纲 （课程编号S009108 学分-学时-上机 3-54-12） 东南大学计算机科学与工程学院 一、课程的性质与目的 本课程为计算机科学与技术一级学科中图像处理与科学可视化方向的重要专业课，包含了该专业方向学生必须掌握的专业知识。 通过课程学习，学生除了掌握必须的专业技术知识外，还需要了解该方向的研究前沿，提高阅读专业学术资料和解决实际问题的能力。 二、课程内容的教学要求 本课程采用讲课+自学+讨论的教学模式。其中，讲课环节以综述为主，重点介绍各知识点的问题提出、解决思路、主要算法、评估；自学环节需要学生阅读专业论文并进行实验，得出结论；讨论环节由学生进行论文阅读及实验结论的交流，加深理解，并由此了解研究前沿。 讲课课时安排（24课时）： 1.数字图像处理概述（3）：数字图像处理技术的发展历史，包含的主要内容，应 用，相关的学科方向 2.线性系统分析方法、傅里叶变换（3）：复习线性系统基本知识，复习一维傅里 叶变换，掌握二维傅氏变换及性质，线性滤波器设计。 3.图像几何变换及插值（3）：图像几何变换应用，重点插值方法 4.图像增强综述（6）：图像增强的目的，算法分类，各类算法的基本原理及性能 5.图像分割综述（6）：图像分割的目的，算法分类，各类算法的基本原理及性能 6.图像压缩综述（3）：图像压缩的目的，算法分类，各类算法的基本原理及性能， JPEG标准简介 实验及讨论课时安排（30课时）： 1.图像插值（实验3 +讨论3） 2.图像增强（实验3 +讨论3） 3.图像分割（实验3 +讨论3） 4.图像压缩（实验3+讨论3） 5.课程论文（讨论6） 三、上机实验要求 实现选择算法，并给出实验结果及算法性能评估数据。 四、能力培养的要求 1.自学能力的培养：提高学生自学及查阅学术文献的能力。 2.分析能力和实验能力的培养：要求学生能够实现文献提供的算法，并能自主给出算 法性能的评价。 3.科研和创新能力的培养：培养独立思考、深入钻研问题的习惯，提高学术交流能力。
《数字图像处理》课程教学大纲 (Digital Image Processing) 课程编号：1223523 课程性质：专业课 适用专业：计算机科学与技术 先修课程：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、数据结构、程序设计 后续课程：模式识别 总学分：2.5学分（其中实验学分0.5） 一、教学目的与要求 1．教学目的 数字图像处理是模式识别、计算机视觉、图像通讯、多媒体技术等学科的基础，是一门涉及多领域的交叉学科。通过对本课程的学习，使学生能够较深入地理解数字图像处理的基本概念、基础理论以及解决问题的基本思想方法，掌握基本的处理技术，了解与各个处理技术相关的应用领域。 2．教学要求 根据我院计算机专业的实际情况和教学条件采用讲授实验与学生自学相结合的方法进行教学。教学过程中力求做到重点突出、概念明确、线索清晰，注意适当介绍本学科前沿及当前应用领域中有关的热门问题。 实验是本课程中重要的教学内容，要求学生自己完成规定的实验并认真观察教师的实验演示。 二、课时安排 三、教学内容 1 概论（2学时） (1)教学基本要求
了解：数字图像处理的研究内容，图像处理的发展历史、现状。 掌握：图像处理系统的基本概念、特点和主要内容；数字图像处理系统的硬件组成及其相关应用 (2)教学内容 ①数字图像处理及其特点。（重点） ②数字图像处理的目的和主要内容。 ③数字图像处理系统 ④数字图像处理的应用 ２数字图像处理基础（4学时） (1)教学基本要求 了解：图像数字化设备，色度学基础 掌握：图像数字化技术（采样、量化）；数字图像的类型和文件格式；数字图像的颜色模型（RGB模型和HIS模型） (2)教学内容 ①图像数字化技术。 ②数字图像类型和文件格式。 ③色度学基础与颜色模型。（重点、难点） ３Matlab图像编程基础（3学时） (1)教学的基本要求 了解：数字图像程序设计的各种方法。 掌握：Matlab中各种图像处理的函数。 (2)教学内容 ①Matlab 概述。 ②Matlab图像的代数运算函数。 ③Matlab 图像处理工具箱函数。（重点） ④Matlab图像程序设计。（难点、重点）
《数字图像处理》教案 授课时间*-3-9 第1 次课
四、Photoshop功能 图像处理、绘图、黑白上色、图像格式和颜色模式转换，改变图像大小、分辨率、作网页 五、数码电子暗房的配置 1、输入系统（数码相机、扫描仪） 2、编辑系统（计算机和编辑软件） 3、输出系统（打印机、数码彩扩机） 六、影像加工创意过程： 构思创意效果——确定实施方案——施行加工处理——修订调整
《数字图像处理》教案 授课时间*-3-16 第2 次课
教学内容： 一、PHOTOSHOP7基本功能 支持大量图像格式（PSD、TIF、JEPG、BMP等）处理图像尺寸和分辨率 图层功能 绘画、文本功能 选取功能 色调和色彩功能 旋转和变形 支持多种颜色模式（RGB、CMYK、灰度） 开放式结构（扫描仪和数码相机） 文件浏览器File Browser 二、PHOTOSHOP7安装与删除 光盘安装SETUP.EXE 控制面板——添加/删除程序 三、PHOTOSHOP7启动与退出 启动 退出 Ctrl+Q Alt+F4
《数字图像处理》教案 四、PHOTOSHOP7桌面环境 五、基本概念 （一）图像类型 1、矢量式图像：线条色块为主，容量小，缩放不失真，作3D，用于美工插图与工程绘图。不易制作色调丰富的图像、不逼真、不易在不同软件间交换文件。 2、位图式图像：以点（像素Pixel）组成，逼真、色调丰富，易与其它软件交换文件。文件大、变形后失真，无法3D图像。 Adobe Photoshop 是位图式图像软件 3、位：记录每一个像素或色彩所使用的位的数量，决定了它可能表现出的色彩范围。 用1位数据来记录，只能记录21=2种色彩。 增强色：用8位数据来记录，只能记录28=256种色彩。 真彩色：用24位数据来记录，只能记录224种色彩。 二、图像格式 1、JPG 2、CMYK 3、PSD 三、分辨率 分辨率指在单位长度内所含有点（像素）的多少。 图像分辨率、设备分辨率、屏幕分辨率、位分辨率、输出分辨率 图像分辨率：每英寸图像含有的点数或像素数。单位点/英寸（dpi）。 分辨率大小直接影响图像的品质，分辨率越高，图像越清晰，所产生的文件越大，处理时间长。不同品质的图像需要设置适当的分辨率。图像尺寸大小、图像分辨率、图像大小（总像素数）的关系密切 四、色彩理论 1、三原色 2、加法混合 3、减法混合 五、实例
《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
数字图像处理课程设计报告 姓名：x x 学号：xxxxxxx 班级： xxxxxxxxxxxxxxx 设计题目：红细胞数目检测 教师：xxxxxx老师 提交日期： xx月xx日
一、设计内容： 主题：《红细胞数目检测》 详细说明：读入红细胞图片，通过中值滤波，开运算，闭运算，以及贴标签等方法获得细胞个数。 二、现实意义： 细胞数目检测在现实生活中的意义主要体现在医学上的作用，可通过细胞数目的检测来查看并估计病人或动物的血液中细胞数，如估测血液中红细胞、白细胞、血小板、淋巴细胞等细胞的数目，同时也可检测癌细胞的数目来查看医疗效果，根据这一系列的指标来对病人或动物进行治疗，是具有极其重要的现实作用的。 三、涉及知识内容： 1、中值滤波 2、开运算 3、闭运算 4、二值化 5、贴标签 四、实例分析及截图效果： （1）代码显示： 1、程序中定义图像变量说明 （1）Image--------------------------------------------------------------原图变量;
（2）Image_BW-------------------------------------------------------值化图象; （3）Image_BW_medfilt-------------------------中值滤波后的二值化图像; （4）Optimized_Image_BW---通过“初次二值化图像”与“中值滤波后的二值化图像”进行“或”运算优化图像效果； （5）Reverse_Image_BW--------------------------优化后二值化图象取反；（6）Filled_Image_BW----------------------已填充背景色的二进制图像；（7）Open_Image_BW--------------------------------------开运算后的图像； 2、实现代码： Image = imread('红细胞5.jpg'); figure,imshow(Image); title('【原图】'); Theshold = graythresh(Image); Image_BW = im2bw(Image,Theshold); figure,imshow(Image_BW); title('【初次二值化图像】'); Image_BW_medfilt= medfilt2(Image_BW,[13 13]); figure,imshow(Image_BW_medfilt); title('【中值滤波后的二值化图像】'); Optimized_Image_BW = Image_BW_medfilt|Image_BW; figure,imshow(Optimized_Image_BW); title('【进行“或”运算优化图像效果】'); Reverse_Image_BW = ~Optimized_Image_BW;
数字图像处理实验指导书 信息科学与工程学院电子系 二○○六年
前言 数字图像处理是研究数字图像处理的基本理论、方法及其在智能化检测中应用的学科，是电子信息类本科专业的专业课。 本课程侧重于数字图像的基本处理，并对图像分析的基本理论和实际应用进行系统介绍；目的是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，具备解决通信领域的图像相关问题的初步能力，为今后的研究与开发打下扎实的基础。
目录 实验一常用的图像文件格式与格式转换和图像矩阵的显示方法 (2) 实验二傅立叶变换 (4) 实验三图像增强及编程处理 (5)
实验一常用的图像文件格式与格式转换和 图像矩阵的显示方法 1．实验目的 熟悉Matlab语言的初步使用； 熟悉常用的图像文件格式与格式转换； 熟悉图像矩阵的显示方法（灰度、索引、黑白、彩色）； 熟悉图像矩阵的格式转换 2．实验内容 练习图像读写命令imread和imwrite并进行图像文件格式间的转换。特别是索引图像与1，4，8，16比特图像的存储与转换。 熟悉下列模块函数 Image file I/O. imread - Read image file. imwrite - Write image file. Image display. colorbar - Display colorbar. getimage - Get image data from axes. image - Create and display image object. imagesc - Scale data and display as image. immovie - Make movie from multiframe indexed image. imshow - Display image. subimage - Display multiple images in single figure. truesize - Adjust display size of image. warp - Display image as texture-mapped surface. zoom - Zoom in and out of image or 2-D plot. 3．实验步骤 a. Load cameraman.tif image from your hard disk (using function imread). b. Show the image in a figure window (using function image or imshow). c. Draw a brightness bar on the right side of the image(using function colorbar). d. Get image data from the current figure(axes) (using function getimage). e. Show the gray level of the image between 64 to 128 (using function imagesc). f. Make a movie from a 4-D image (load mri, make the movie by immovie, then show movie by function movie).
《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
30452计算题复习 一、直方图均衡化（P68） 对已知图像进行直方图均衡化修正。 例：表1为已知一幅总像素为n=64×64的8bit数字图像（即灰度级数为8），各灰度级（出现的频率）分布列于表中。要求将此幅图像进行均衡化修正（变换），并画出修正（变换）前后的直方图。 表1 原图像灰 度级r k 原各灰度级 像素个数n k 原分布概率 p r(r k) r0=0 790 0.19 r1=1 1023 0.25 r2=2 850 0.21 r3=3 656 0.16 r4=4 329 0.08 r5=5 245 0.06 r6=6 122 0.03 r7=7 81 0.02 解：对已知图像均衡化过程见下表： 原图像灰 度级r k 原各灰度级 像素个数n k 原分布概率 p r(r k) 累积分布函 数s k计 取整扩展 s k并 确定映射 对应关系 r k→s k 新图像灰 度级s k 新图像各灰 度级像素个 数n sk 新图像分 布概率 p s(s k) r0=0 790 0.19 0.19 1 0→1 1 790 0.19 r1=1 1023 0.25 0.44 3 1→3 3 1023 0.25 r2=2 850 0.21 0.65 5 2→5 5 850 0.21 r3=3 656 0.16 0.81 6 3→6 6 985 0.24 r4=4 329 0.08 0.89 6 4→6 r5=5 245 0.06 0.95 7 5→7 7 448 0.11 r6=6 122 0.03 0.98 7 6→7 r7=7 81 0.02 1.00 7 7→7 画出直方图如下：
名词：*数字图像，数字图像处理，图像采样，线性拉伸，高通滤波，低通滤波，中值滤波，特征空间，图像分析，图像分割 问答题：1、设一幅图像有如图所示直方图，对该图像进行直方图均衡化，写出均衡化过程，并画出均衡化后的直方图。若在原图像一行上连续8个像素的灰度值分别为：0、1、2、3、4、5、6、7，则均衡后，他们的灰度值为多少？ 如图为一幅16级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器；说明这两种滤波器各自的特点；并写出两种滤波器对下图的滤波结果（只处理灰色区域，不处理边界）。（15分） 设一幅灰度图像，其目标和背景的像素点灰度呈正态分布，灰度直方图如图所示。其中：、分别为目标点的灰度分布密度函数、均值；、分别为背景点的灰度分布密度函数、均值。并设目标点和背景点的方差均为，目标点个数和图像总像点数的比为1:2。T是根据最小误差准则确定的最佳阈值。（15分） 试证明：
1．根据所学过的图像处理和分析方法，设计一套算法流程来实现汽车牌照的定位和数字的识别（给出设计思想即可）。 1、如图所示，A和B的图形完全一样，其背景与目标的灰度值分别标注于图中， 请问哪一个目标人眼感觉更亮一些？为什么？（10分） 选择题： 图像灰度方差说明了图像哪一个属性。（B ） A 平均灰度 B 图像对比度 C 图像整体亮度D图像细节 下列算法中属于图象锐化处理的是：( C ) A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤波 D. 中值滤波 高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。这样的滤波器叫 B 。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器 ( )7.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是：
《数字图像处理》教学大纲 课程名称及代码：数字图像处理/10011301 课程学分与学时：4分/64学时(课堂讲授32，实验实践32，自主学习0) 先修课程：高等数学、程序设计 适用专业：计算机科学与技术专业 一、课程性质、目的与任务 1、课程性质 数字图像处理是计算机科学与技术专业学生选修的一门前沿性、专业拓展课。 2、课程目的 本课程侧重于数字图像的基本处理方法和理论。通过本课程的学习，使学生了解数字图像的获取、显示、存储等基本技术，深刻理解图像的运算、增强、去噪、边缘检测等基本原理和技术，通过MATLAB图像处理工具箱，编程解决实际中的图像处理的相关问题。要求学生通过该课程的学习，学生应该具备基础的图像处理能力，为今后从事计算机视觉、模式识别等图像信息处理和研究工作奠定坚实的理论基础，并为深入研究图像处理做好必要的理论准备。 3、课程任务 本课程的主要任务是培养学生 ①了解图像处理的基本概念和图像处理系统组成，了解数字图像处理的最新 发展方向 ②掌握数字图像处理的基础知识，包括图像的数字化技术、数字图像像素间 的关系。了解数字图像的存储文件格式、数字图像的颜色模型。 ③掌握数字图像的基本运算，包括各种灰度变换处理、几何运算、代数运算 和其它运算。 ④掌握图像增强的基本原理，掌握基于灰度变换的图像增强处理技术、掌握 图像的空域滤波技术和图像的频域增强技术。 ⑤理解和掌握图像的傅里叶变换的基本性质，掌握图像频域滤波的基本步骤 和处理函数，掌握图像的低通滤波处理、高通滤波处理和带通滤波处理的
原理和方法。 ⑥理解彩色图像模型，掌握不同色彩空间的相互转换技术和方法，实现对伪 彩色图像、全彩色图像的处理，并能将灰度图像处理的理论和方法应用到彩色图像的处理中。 ⑦了解图像特征提取的基本概念，掌握图像边缘检测的基本算子，并能使用 这些算子和门限法等进行边缘检测。 ⑧能熟练综合使用图像处理的基本原理和方法解决现实中的图像处理问题。 二、教学内容与学时分配 教学模块教学内容教学要求讲授 学时 实验实 践学时 自主 学时 绪论1、数字图像处理及其特点 2、数字图像处理的目的和 主要内容 3、图像工程与相关学科 3、数字图像处理系统 4、数字图像处理的应用 5、数字图像处理发展方向 理解图像、数字图像等基本概念、 了解数字图像处理系统组成、了解 数字图像的基本应用，了解图像的 最新发展方向 2 0 0 数字图像处理基础1、图像数字化技术 2、数字图像类型 3、图像文件格式 4、色度学基础与颜色模型 掌握图像数字化技术、了解图像的 类型和图像存储文件格式，了解彩 色图像的颜色模型 2 0 0 Matlab处理 基础1、Matlab简介 2、Matlab数据类型 3、Matlab程序设计基础 4、Matlab变量和函数设计 5、Matlab矩阵运算 6、Matlab数学运算 7、Matlab绘图基础 8、Matlab图像处理函数 了解Matlab软件的基本知识，重 点掌握Matlab的数据的矩阵表 示、处理、了解Matlab的基本运 算函数，掌握图像在Matlab中的 存储和提取。 3 4 0 数字图像的基本运算1、灰度反转 2、对数变换 3、灰度直方图 4、图像的平移、旋转、镜 像运算 5、图像的代数运算 6、图像的几何运算 7、图像的其它运算 掌握图像的整体处理的各种运算 公式，并能通过程序实现各种图像 处理运算 3 6 0
数字图像处理（基础）教案 一、基础知识 第一节、数字图像获取 一、目的 1掌握使用扫描仪等数字化设备以及计算机获取数字图像的方法； 2修改图像的存储格式。 二、原理 用扫描仪获取图像也是图像的数字化过程的方法之一。 扫描仪按种类可以分为手持扫描仪，台式扫描仪和滚筒式扫描仪（鼓形扫描仪）。 扫描仪的主要性能指标有x、y方向的分辨率、色彩分辨率（色彩位数）、扫描幅面和接口方式等。各类扫描仪都标明了它的光学分辨率和最大分辨率。分辨率的单位是dpi，dpi是英文Dot Per Inch的缩写，意思是每英寸的像素点数。 扫描仪工作时，首先由光源将光线照在欲输入的图稿上，产生表示图像特征的反射光（反射稿）或透射光（透射稿）。光学系统采集这些光线，将其聚焦在CCD上，由CCD将光信号转换为电信号，然后由电路部分对这些信号进行A/D转换及处理，产生对应的数字信号输送给计算机。当机械传动机构在控制电路的控制下，带动装有光学系统和CCD的扫描头与图稿进行相对运动，将图稿全部扫描一遍，一幅完整的图像就输入到计算机中去了。
图1.1扫描仪的工作原理 扫描仪扫描图像的步骤是:首先将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者图纸照片；然后启动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源开始扫描原稿。为了均匀照亮稿件，扫描仪光源为长条形，并沿y方向扫过整个原稿；照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成沿x方向的光带，又经过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜，经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的RGB三条彩色光带分别照到各自的CCD上，CCD将RGB光带转变为模拟电子信号，此信号又被A/D变换器转变为数字电子信号。至此，反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后通过串行或者并行等接口送至计算机。扫描仪每扫一行就得到原稿x方向一行的图像信息，随着沿y方向的移动，在计算机内部逐步形成原稿的全图。 在扫描仪的工作过程中，有两个元件起到了关键的作用。一个是CCD，它将光信号转换成为电信号；另一个是A/D变换器，它将模拟电信号变为数字电信号。CCD是Charge Couple Device的缩写，称为电荷耦合器件，它是利用微电子技术制成的表面光电器件，可以实现光电转换功能。CCD 在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛，只不过摄像机中使用的是点阵CCD，即包括x、y两个方向用于摄取平面图像，而扫描仪中使用的是线性CCD，它只有x一个方向，y方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。CCD芯片上有许多光敏单元，它们可以将不同的光线转换成不同的电荷，从而形成对应原稿光图像的电荷图像。如果我们想增加图像的分辨率，就必须增加CCD上的光敏单元数量。实际上，CCD的性能决定了扫描仪的x方向的光学分辨率。A/D变换器是将模拟量(Analog)转变为数字量(Digital)的半导体元件。从CCD获取的电信号是对应于图像明暗的模拟信号，就是说图像由暗到亮的变化可以用从低到高的不同电平来表示，它们是连续变化的，即所谓模拟量。A/D变换器的工作是将模拟量数字化，例如将0至1V的线性电压变化表示为0至9的10个等级的方法是：0至小于0.1V 的所有电压都变换为数字0、0.1至小于0.2V的所有电压都变换为数字1……0.9至小于1.0V的所有电压都变换为数字9。实际上，A/D变换器能够表示的范围远远大于10，通常是2^8=256、2^10=1024或者2^12=4096。如果扫描仪说明书上标明的灰度等级是10bit，则说明这个扫描仪能够将图像分成1024个灰度等级，如果标明色彩深度为30bit，则说明红、绿、蓝各个通道都有1024个等级。显然，该等级数越高，表现的彩色越丰富。 步骤
《数字图像处理技术》课程教学大纲 课程代码：090642009 课程英文名称：Digital Image Processing Technology 课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0 适用专业：光电信息科学与工程 大纲编写（修订）时间：2017.10 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 数字图像处理技术课程是光电信息科学与工程专业的专业选修课，是一门多学科交叉、理论性和实践性都很强的综合性课程，通过对本课程的学习，使学生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，着重掌握数字图像的增强、复原、压缩和分割的基本理论和实现方法，为将来从事相关领域工作和科学研究奠定基础。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1．掌握数字图像处理技术原理、算法和实现方法一般规律，具备数字图像处理初步能力； 2．具有运用软件开发工具实现数字图像处理技术的能力； 3．树立正确的设计开发思想，了解国内外新发展和技术前沿。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握图像处理的基本概念、基本原理，并在此基础上掌握图像处理的整体结构框架、掌握图像处理的基本方法。 2.基本技能：掌握利用数字图像处理技术的基础知识和基本理论，逐渐形成观察、思考、分析和解决有关理论和实践问题的能力。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2．教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 3．计算机编程：要求学生能采用软件集成开发环境进行基本算法编程实现。 （四）对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有C语言程序设计、线性代数等。本课程将为数字图像处理课程设计以及毕业设计的学习打下良好基础。 （五）对习题课、实验环节的要求 1．对重点、难点章节（如：空间图像增强、频率域图像增强、图像压缩、图像分割等）应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。 2．课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及计算方面的内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，熟悉标准、规范等的作用，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。 3．本课程的课程设计单独设课，单独考核，具体要求参见相应的课程设计教学大纲。 （六）课程考核方式
《数字图像处理》课程教学大纲 课程代码：0806603056 课程名称：数字图像处理 英文名称：Digital Image Processing 总学时：48 讲课学时：40 实验学时：8 学分：3 适用对象：测控技术与仪器专业 先修课程：信号与线性系统、数字信号处理、概率论与数理统计、线性代数、物理光学 一、课程性质、目的和任务 数字图像处理课程是测控技术与仪器专业的一门专业必修课。本课程讲授数字图像处理的基本理论、方法，侧重于机器视觉中的预处理技术和实际应用。学习的本课程目的是使学生系统掌握数字图像处理的基本概念、基本原理、实现方法和实用技术，了解数字图像处理国内外的发展方向。培养学生解决智能化检测与控制中应用问题的初步能力，为在计算机视觉、模式识别等领域从事研究与开发打下扎实的理论基础。 二、教学基本要求 本课程的教学要求是使学生掌握数字图像处理的基本概念，熟练使用分析数字图像处理编程的基本工具，了解数字图像处理的发展和工程应用。学完本课程应达到以下基本要求：1．了解图像处理的概念及图像处理系统组成。 2．理解视觉成像设备、原理、视觉特性及彩色模型。 3．掌握数字图像处理中的基本运算以及图像卷积与滤波运算，理解图像矩阵类型和矩阵运算。 4．掌握图像变换，主要是离散和快速傅里叶变换等的原理及性质。 5．理解各种图像增强方法，特别是要求掌握空域图像增强的各种方法。理解图像频域滤波增强等方法。 7．理解编码概念及其基本原理，掌握预测编码、变换编码的原理及方法，了解部份国际编码标准。 8．理解图像退化的模型，理解常用的几种图像恢复的方法。 9．理解模式识别概念和方法，掌握图像分割和特征提取方法，理解几种分类技术及其应用。 10．理解图像融合基本原理及几种融合技术。 11．了解数字图像处理系统设计方法，能利用所学知识设计简单的数字图像处理系统。 12．掌握数字图像处理中最基本、最广泛应用的概念、原理、理论和算法以及基本技术和方法；着重培养学生对数字图像处理的分析能力，能熟练用MATLAB或c++编程，实现对图像进行处理。 三、教学内容及要求 （一）绪论 1. 数字图像处理的发展
1. Give a single intensity transformation function for spreading the intensities of an image so the lowest intensity is 0 and the highest is L -1. [为了扩展一幅图像的灰度，使其最低灰度为0、最高灰度为L -1，请给出一个单调的变换函数。] Answer: Let f denote the original image. First subtract the minimum value of f denoted f min from f to yield a function whose minimum value is 0: 1min g f f =- Next divide g 1 by its maximum value to yield a function in the range [0,1] and multiply the result by L 一1 to yield a function with values in the range [0, L 一1] 1min 1min 11()max()max()L L g g f f g f f --==-- Keep in mind that f min is a scalar and f is an image. [让f 表示原始图像。首先从图像函数f 中减掉f 的最小值f min , 然后生成一个新的函数g 1，它的最小值为0： 1min g f f =- 接下来让g 1的最大值除g 1得到另一新的函数，它的值域在[0,1]区间，然后再乘上L 一1，得到值域为[0, L 一1]的新函数。请注意f min 是一个标量，而f 是一个图像。 2.Explain why the discrete histogram equalization technique does not,in general,yield a flat histogram. [请解释为什么离散直方图均衡化技术一般不能得到平坦的直方图。] Answer: All that histogram equalization does is remap histogram components on the intensity scale. To obtain a uniform (flat) histogram would require in general that pixel intensities actually be redistributed so that there are L groups of n/L pixels with the same intensity, where L is the number of allowed discrete intensity levels and n=MN is the total number of pixels in the input image. The histogram equalization method has no provisions for this type of (artificial) intensity redistribution
课程编号：05064308 《数字图像处理》课程教学大纲 （DigitalImageProcessing） 适用于本科电子信息、电子科学与技术等专业 总学时：40总学分： 开课单位：物理系课程负责人：庞淑蓉 执笔人：庞淑蓉审核人：白心爱 一、课程的性质、目的、任务 数字图像处理是一门迅速发展的实用的新兴学科，已成为电子信息、计算机科学及其相关专业的一个热门研究课题，相应《图像处理技术》也是一门重要的课程，是一门多学科交叉、理论性和实践性都很强的综合性课程。 本课程是电子信息工程专业的专业课。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。目的是使学生掌握数字图像处理的基本概念、原理和处理方法，掌握数字图像的时域、频域处理方法，掌握图像恢复和压缩的方法，理解图像各种变换（傅里叶变换、余弦变换、哈尔变换、K-L变换）的基本内容、性质与应用，为从事图像通信应用系统的研究、设计和维护工作打下基础。通过对该课程的学习，要求熟悉图像通信系统的构成，掌握静止图像和序列图像编码的基本原理、算法，并能应用到实际图像通信系统的研究和设计中。 二、教学基本要求 《数字图像处理》是一门多学科交叉、理论性和实践性都很强的综合性课程，是在《线性代数》、《信号与系统》、《数字信号处理》、Matlab语言或C语言等课程的基础上开设。 本课程的目的是使学生掌握数字图像处理的基本概念，熟练使用分析数字图像处理编程的基本工具，了解数字图像处理的发展和应用以及当前国际国内研究的热点和重要成果及其工程应用前景。 三、教学内容、目标要求与学时分配 第一章数字图像处理的基本知识 基本教学内容： 1)图象的基本概念 2)数字图像的表示 3)数字图象处理的发展史及应用
数字图像处理教案 【篇一：数字图像处理教案】 《数字图像处理》课程教案 【篇二：《图像处理》教案】 图像处理 辅助工具：计算机、网络、教材分析： 本节课是河南大学出版社出版和河南电子音像出版社的七年级信息 技术上册第三章第七节的内容。这节课主要内容是:认识windows 自带的图像处理软件---画图程序的窗口，并且会使用各种画图工具。本节课形象直观，灵活有趣，可以充分调动学生的手和脑，培养学 生学习计算机的兴趣，使学生掌握一种简单有趣的绘图方法。 学情分析： 前面的学习学生已经对计算机了有一定的了解，他们认识电脑鼠标、键盘、显示器等硬件设备，还掌握了常用的应用软件操作。对于本 节windows自带的应用程序----“画图”小学也接触过画图程序，有 的使用的还相当熟练。所以我采用的学法是学生自主探究、合作交流、实践创新等方式，以学生“练”为本，把学习的主动权交给学生。教学方法：演示法、任务驱动、赏识教育、自我探究、协作交流、 合作学习教学重点 1、画图程序工具的熟练使用； 2、应用“画图”程序绘制出自己的作品。 教学难点 修改自己的图像 教学目标 知识与技能： （1）认识“画图”程序的窗口；（2）学会各种画图工具的使用；（3）学会利用“橡皮”对图像的修改。过程与方法： （1）通过启动画图程序，学生认识windows的窗口，培养学生一 反三的能力。（2）通过使用画图工具绘画，培养学生认真、细致操 作的习惯，并且培养学生思维的活跃性与创新能力。 （3）通过对图像的修改学习，培养学生观察、分析的能力，进一步 培养学生的审美能力。 情感态度与价值观：
通过学生亲自动手绘制作品，充分发挥小组合作，互帮互学，培养学生团体合作，积极参与的精神，及动手能力。培养学生的创新精神从而创造出具有中学生特色的作品,进一步培养学生的信息素养。教学过程： 教师活动学生活动设计意图 一、创设情景，导入新课（3分钟） 问题导入：“同学们，你们喜欢画画吗？”学生齐答：“喜欢”。“ 我们班有很多 以此来激发学生学习的欲望和兴趣，想自己创造出更优秀的作品，自然地引出本课的内容。 小画家，也有许多电脑高手，积极回答老师提出的问题气可是我们班上有没有电脑小画家呢？”大部分同学说：“没有”“想不想成为电脑小画家？”我顺势引入新课：“今天，老师这里有几幅漂亮的画，请大家看看。” 展示历届初中生参加电脑绘画制作比赛的优秀作品（课件展示）氛活跃。认真观赏获奖的电脑制作作品，并能说出是什么软件制作的。 二、自主探究，学习新知（17分钟） 一、认识“画图”程序（2分钟） 1、让学生自己来启动画图程序，并能说出窗口的各部分名称。 1、学生动手启动画图程序 这样做一方面让学生回忆前面讲过的启动应用程序的三种方法另一方面也增强的学生操作能力。 2、提高：说出“画图”程序窗口与其他程序窗口的不同与相同处。询问学生：“想让自己的作品在电脑里展示吗？” 二、使用画图工具画图（10分钟） 1、画“太阳” （教师演示：改变画布的大小的方法） 2、仔细观察“画图”窗口说 出它与windows其他窗口的不同之处和相同之处。从而知道windows窗口的组成大致有几个主要的 3、让学生拿出课前根据《济南的冬天》绘制的作品 学生都异常兴奋 1、让学生回答使用那个工 具可以完成？