医学图像处理课程的实验教学设计

数字图像处理技术从基础到实战

数字图像处理技术从基础到实战 本课程包含图像处理的基础知识以及案例应用，通过视频教程+在线交流的形式展现，力求为读者提供最便捷、直接的技术支持，解决学员在图像处理相关研发过程中遇到的最具体、实际的技术难点，争取与广大学员分享研发过程中所涉及的功能模块及某些成熟的系统框架，为读者进行科学实验、项目开发提供一定的技术支持。 课程大纲： 第1课数字图像处理概述 1、数字图像处理发发展史 2、数字图像处理是概述？ 3、数字图像处理工具箱介绍？ 4、数字图像处理常用技能 5、数字图像在计算机中怎么表示？ 6、数字图像常用计算机表示类型 7、数字图像转换技巧 8、数字图像数组处理技巧 9、案例演示：常用图像处理技术GUI编程 第2课图像时域变换 1、时域空间概述 2、常见的灰度变换函数 3、直方图的概念 4、时域空间滤波基础 5、什么是平滑空间滤波器？ 6、什么是锐化空间滤波器？ 7、什么是混合空间增强？ 8、案例演示：图像去雾 第3课图像频域变换 1、什么是频域空间？ 2、常用的基本概念 3、什么是傅里叶变换？ 4、离散傅里叶变换用法 5、多维傅里叶变换用法 6、案例演示：图像频域滤波可视化编程 第4课图像复原和重建技术 1、常见的图像噪声模型 2、空间滤波图像复原 3、频域滤波图像复原 4、逆滤波图像复原 5、维纳滤波图像复原

6、约束的最小二乘滤波图像复原 7、Lucy-Richardson图像复原 8、案例演示：盲卷积图像复原 第5章彩色图像处理 1、彩色图像概述 2、常见的彩色模型 3、伪彩色图像处理 4、全彩色图像处理 5、彩色变换 6、平滑和锐化 7、基于彩色的图像分割 8、彩色图像中的噪声处理 9、彩色图像压缩 10、案例演示：彩色图像处理 第6课小波和多分辨率处理 1、图像中的小波 2、多分辨率处理 3、一维小波变换 4、快速小波变换 5、二维小波变换 6、案例演示：基于小波分解的图像融合案例 第7课图像压缩处理技术 1、压缩处理原理 2、图像压缩处理常用方法 3、案例演示：数字图像水印嵌入及提取案例 第8课形态学图像处理 1、图像形态学概述？ 2、腐蚀和膨胀 3、开操作与闭操作 4、击中或击不中变换 5、常见形态学算法 6、灰度级形态学 7、案例演示：图像形态学去噪 第9课图像分割处理技术 1、图像分割注意事项 2、点、线和边缘检测 3、阈值处理 4、基于区域的分割 5、使用形态学分水岭的分割

数字图像处理实验指导书-河北工业大学2014实验一

数字图像处理 实验指导书 河北工业大学 计算机科学与软件学院

实验一 MATLAB数字图像处理初步 一、实验目的与要求 1．熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。 2．熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。 3．掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。 4．掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。 5．图像类型转换。 二、实验原理及知识点 1、数字图像的表示和类别 一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标，f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。例如，在RGB彩色系统中，一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此，许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理，方法是分别处理三副独立的分量图像即可。 图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化称为采样；将振幅数字化成为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此，当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。 作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像，矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。

图1 图像的采样和量化 根据图像数据矩阵解释方法的不同，MA TLAB把其处理为4类： 亮度图像(Intensity images) 二值图像(Binary images) 索引图像(Indexed images) RGB图像(RGB images) (1) 亮度图像 一幅亮度图像是一个数据矩阵，其归一化的取值表示亮度。若亮度图像的像素都是uint8类或uint16类，则它们的整数值范围分别是[0，255]和[0，65536]。若图像是double类，则像素取值就是浮点数。规定双精度型归一化亮度图像的取值范围是[0，1] (2) 二值图像 一幅二值图像是一个取值只有0和1的逻辑数组。 (3) 索引图像 索引颜色通常也称为映射颜色，在这种模式下，颜色都是预先定义的，并且可供选用的一组颜色也很有限，索引颜色的图像最多只能显示256种颜色。 一幅索引颜色图像在图像文件里定义，当打开该文件时，构成该图像具体颜色的索引值就被读入程序里，然后根据索引值找到最终的颜色。(4) RGB图像 一幅RGB图像就是彩色像素的一个M×N×3数组，其中每一个彩色相

数字图像处理研研究生课程教学大纲

《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。

数字图像处理实验指导书

实验一 Matlab图像处理工具箱的初步练习 一、实验目的和任务 1、初步了解与掌握MA TLAB语言的基本用法； 2、掌握MA TLAB语言中图象数据与信息的读取方法； 3、掌握在MA TLAB语言中图像类型的转换。 二、实验仪器、设备及材料 1、计算机 2、MatLab软件/语言包括图像处理工具箱(Image Processing Toolbox) 3、实验所需要的图片 三、实验原理 将数字图像的RGB表示转换为YUV表示； Y=0.30R+0.59G+0.11B U=0.70R-0.59G-0.11B V=-0.30R-0.59G+0.89B 四、实验步骤 1、阅读资料并熟悉MatLab的基本操作 2、读取MATLAB中的图象数据 3、显示MATLAB中的图象文件。用MATLAB在自建的文件夹中建立m文件，在这个文件的程序中，将MA TLAB目录下work文件夹中的tree.tif 图象文件读出，用到imread，imfinfo等命令，观察一下图象数据，了解一下数字图象在MA TLAB中的处理就是处理一个矩阵的本质。 4、将3中的图象显示出来（用imshow）。 5、对MA TLAB目录下work文件夹中的flowers.tif进行真彩色图像、索引色图像、灰度图像、二值图像之间的相互变换，并显示。 6、进行真彩色图像RGB（lenacolor.jpg）、YIQ图像、HSV图像、YcbCr图像的相互转换，并显示。 五、实验报告要求 1、描述实验的基本步骤； 2、用图片给出步骤4、5、6中取得的实验结果； 六、实验所需图片

lenacolor.jpg 七、实验注意事项 1、学生应提前预习 2、请大家在E盘建一个目录（matlab），在每次启动时都要将这个目录加入到MATLAB的搜索路径中，添加的方法为File----Set Path----Tool---Add Path 八、思考题 1、图像之间转换的基础是什么，为什么可以实现相互的转换 九、附录 MATLAB简介 (1) MATLAB全称是Matrix Laboratory（矩阵实验室），一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件，从这一点上也可以看出，它在矩阵运算上有自己独特的特点。实际上MATLAB中的绝大多数的运算都是通过矩阵这一形式进行的。这一特点也就决定了MA TLAB在处理数字图像上的独特优势。理论上讲，图像是一种二维的连续函数，然而在计算机上对图像进行数字处理的时候，首先必须对其在空间和亮度上进行数字化，这就是图像的采样和量化的过程。二维图像进行均匀采样，就可以得到一幅离散化成M×N样本的数字图像，该数字图像是一个整数阵列，因而用矩阵来描述该数字图像是最直观最简便的了。而MATLAB的长处就是处理矩阵运算，因此用MA TLAB处理数字图像非常的方便。MATLAB支持五种图像类型，即索引图像、灰度图像、二值图像、RGB图像和多帧图像阵列；支持BMP、GIF、HDF、JPEG、PCX、PNG、TIFF、XWD、CUR、ICO等图像文件格式的读，写和显示。MATLAB对图像的处理功能主要集中在它的图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）中。图像处理工具箱是由一系列支持图像处理操作的函数组成，可以进行诸如几何操作、线性滤波和滤波器设计、图像变换、图像分析与图像增强、二值图像操作以及形态学处理等图像处理操作。 1、MATLAB中图象数据的读取 A、imread imread函数用于读入各种图象文件，其一般的用法为 [X，MAP]=imread(‘filename’,‘fmt’) 其中，X，MAP分别为读出的图象数据和颜色表数据，fmt为图象的格式，filename为读取的图象文件（可以加上文件的路径）。 例：[X，MAP]=imread（’flowers.tif’,’tif’）;

数字图像处理实验报告92184

数字图像处理试验报告 实验二：数字图像的空间滤波和频域滤波 姓名：XX学号：2XXXXXXX 实验日期：2017 年4 月26 日1.实验目的 1. 掌握图像滤波的基本定义及目的。 2. 理解空间域滤波的基本原理及方法。 3. 掌握进行图像的空域滤波的方法。 4. 掌握傅立叶变换及逆变换的基本原理方法。 5. 理解频域滤波的基本原理及方法。 6. 掌握进行图像的频域滤波的方法。 2.实验内容与要求 1. 平滑空间滤波： 1) 读出一幅图像，给这幅图像分别加入椒盐噪声和高斯噪声后并与前一张图显示在同 一图像窗口中。 2) 对加入噪声图像选用不同的平滑（低通）模板做运算，对比不同模板所形成的效果， 要求在同一窗口中显示。 3) 使用函数 imfilter 时，分别采用不同的填充方法（或边界选项，如零填 充、’replicate’、’symmetric’、’circular’）进行低通滤波，显示处理后 的图像。 4) 运用for 循环，将加有椒盐噪声的图像进行10 次，20 次均值滤波，查看其特点, 显示均值处理后的图像（提示:利用fspecial 函数的’average’类型生成均值滤 波器）。 5) 对加入椒盐噪声的图像分别采用均值滤波法，和中值滤波法对有噪声的图像做处理， 要求在同一窗口中显示结果。 6) 自己设计平滑空间滤波器，并将其对噪声图像进行处理，显示处理后的图像。 2. 锐化空间滤波 1) 读出一幅图像，采用3×3 的拉普拉斯算子 w = [ 1, 1, 1; 1 – 8 1; 1, 1, 1] 对其进行滤波。 2) 编写函数w = genlaplacian(n)，自动产生任一奇数尺寸n 的拉普拉斯算子，如5 ×5的拉普拉斯算子 w = [ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -24 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1] 3) 分别采用5×5，9×9，15×15和25×25大小的拉普拉斯算子对blurry_moon.tif

图像处理实验3(习题教学)

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （2016—2017学年第一学期） 课程名称：数字图像基础开课实验室： 2016年月日 年级、专业、班学号姓名成绩 实验项目名称图像增强（1）指导教师 教师评语 该同学是否了解实验原理： A.了解□ B.基本了解□ C.不了解□ 该同学的实验能力： A.强□ B.中等□ C.差□ 该同学的实验是否达到要求： A.达到□ B.基本达到□ C.未达到□ 实验报告是否规范： A.规范□ B.基本规范□ C.不规范□ 实验过程是否详细记录： A.详细□ B.一般□ C.没有□ 教师签名： 2016年 11月 16日 一、实验目的及内容 目的：掌握和熟悉Matlab编程环境及语言；掌握直方图统计的算法和用途。 内容： 1.调试教材P25页例 2.1输出类似教材图2.3的结果。 2.调试教材P33页例2.4，编写一个程序，分别使用imhist、bar、stem、plot四种方式 显示一幅灰度图像的直方图 3.调试教材P37页例2.5。 4.直方图均衡化的公式如下所示： 11 ()() k k j k k r j j j n s T r p r n == === ∑∑ 根据上式及课堂所讲直方图均衡化原理及方法，自己写一个Matlab函数实现对灰度图像的直方图均衡化功能（类似于Matlab提供的hist eq函数）。（提示：实现中使用Matlab函数cumsum（P38）可能会使程序简单些）。

二、要求 1.描述直方图的概念并解释直方图均衡化原理。 2.程序结构清晰，运行结果正确。 3.对于第1、2、3小题在实验报告中给出所调试的程序，及其运行结果，对第4小题 描述程序的设计、实现和结果，并对结果进行分析。

河北工业大学《计算机图像处理》实验指导书

实验一 MATLAB数字图像处理基本操作 一、实验目的与要求 1．熟悉MATLAB软件的开发环境、基本操作以及图像处理工具箱，为编写图像处理程序奠定基础。 2．掌握二值、灰度和彩色图像的读、写和显示方法，以及图像的高、宽、颜色等参数的获取方法。 3．根据实验内容进行问题的简单分析和初步编码。 二、实验相关知识 1、Matlab软件Image Processing Toolbox简介 MatLab的原文是Matrix Laboratory，它包括若干个工具箱，如Communications Toolbox、Control System Toolbox、Neural Network Toolbox、Wavelet Toolbox等等，其中Image Processing Toolbox图像处理工具箱可以完成Geometric Operations、Enhancement、Color Segmentation、Image Transformation、Image Analysis、Morphological Operations等操作。在MatLab中，图像就是一个矩阵，在进行处理时当作一个变量即可，因此运算的书写十分简洁，故MatLab有草稿纸式的算法语言之称。例如：J=I+50; %为原始图像I加上一常数50，并将结果赋予变量J，其效果相当于得到一幅加亮的图像J 以此类推可以书写出减法J=I-0.5；乘法J=I*2；除法J=I/3；等等。 利用MatLab提供的imread和imwrite函数可以完成对图像文件的读写操作，它们所支持的一些常用的图像文件格式见表1-1。 MatLab Command窗口的提示符号“>>”下直接键入命令即可运行，如键入： >>clear %执行本命令将会清除内存中的全部变量 >> figure(1); %生成一个图像窗口1 >> I=imread('e:lena.bmp'); %将硬盘e:根目录上的图像文件lena.bmp的数据读入矩阵变量I中>> imshow(I); %在当前的图像窗口中显示图像矩阵I >> title('原始图像'); %在当前的图像窗口中加上标题 但为了能够对程序进行调试和重复应用，我们要求用M文件的方式完成实验中各个程序的编写。 2、数字图像的表示和类别 根据图像数据矩阵解释方法的不同，MATLAB把其处理为四类： (1) 亮度图像（Intensity images） 一幅亮度图像是一个数据矩阵，其归一化的取值表示亮度。若亮度图像的像素都是uint8类或uint16类，则它们的整数值范围分别是[0，255]和[0，65536]。若图像是double类，则像素取值就是浮点数。规定双精度型归一化亮度图像的取值范围是[0，1]。 (2) 二值图像（Binary images） 一幅二值图像是一个取值只有0和1的逻辑数组。而一幅取值只包含0和1的uint8类数组，在MATLAB 中并不认为是二值图像。使用logical函数可以把数值数组转化为逻辑数组，其语法为B=logical(A)；其中A是由0和1构成的数值数组。要测试一个数组是否为逻辑数组，可以使用函数islogical(C)；若C是逻辑数组，则该函数返回1；否则，返回0。 (3) 索引图像（Indexed images） 索引颜色通常也称为映射颜色，在这种模式下，颜色都是预先定义的，并且可供选用的一组颜色也很有限，索引颜色的图像最多只能显示256种颜色。一幅索引颜色图像在图像文件里定义，当打开该文件时，

《数字图像处理》实验教学大纲

《数字图像处理》实验教学大纲 实验类别：专业教育课程 实验课程名称：数字图像处理 实验室名称：动态信息获取与处理实验室 课程编号： 总学时：8 学 分： 0.5 适用专业：信息与计算 先修课程：复变函数、线性代数、电路分析、电子技术、信号与系统、数字信号处理 一、实验在教学培养方案中地位、作用 《数字图像处理》课程是大学本科四年级信息与计算专业本科生选修的专业课程。随着科学技术的飞速发展，数字图像处理的应用已渗透到了通信、雷达、航空航天、医疗等各个科学技术领域。《数字图像处理》是一门理论与实践并重的技术，在成功掌握了理论知识的同时再配合做一些相关的实验，更能加深对课程中的基本概念、算法、分析方法等的理解与掌握，为课程的学习起到促进和巩固作用，也为今后从事独立的开发打下扎实的基础。因此本实验在整个专业中与《数字图像处理》课程具有同等重要的地位和作用。 二、实验内容、基本要求： 实验一 图像变换 内容： 1． 对标准图像进行离散傅里叶变换并在计算机屏幕观测其频谱，验证二维傅里叶变换 的常用性质。 2． 对标准图像进行离散余弦变换并在计算机屏幕观测其频谱，验证二维余弦变换的常 用性质，了解二维余弦变换用在图像压缩中的原因。 3． 对标准图像离散傅里叶变换和离散余弦变换的频谱进行比较。 4． 对标准图像进行Walsh 变换并在计算机屏幕观测其频谱。 基本要求： 1．加深理解DFT 、DCT 、Walsh 变换的原理和基本性质。 2．掌握DFT 、DCT 变换的算法流程，并能根据流程编程实现。 3．分析变换域内频谱的特征。 实验二 灰度图的线性变换 内容： 灰度的线性变换就是将图像中所有的点的灰度按照线性灰度变换函数进行变换。该线性灰度变换函数)(x f 是一个一维线性函数： B A f x f x f +?=)( 灰度变换方程为： B A A A B f D f D f D +*==)( 式中参数A f 为纯属函数的斜率，B f 为纯属函数在y 轴上的截距，A D 表示输入图像的灰度，B D 表示输出图像的灰度。当1>A f 时，输出图像的对比度将增大；当1

数字图像处理实验指导书

实验一数字图像处理编程基础 一、实验目的 1. 了解MATLAB图像处理工具箱； 2. 掌握MATLAB的基本应用方法； 3. 掌握MATLAB图像存储/图像数据类型/图像类型； 4. 掌握图像文件的读/写/信息查询； 5. 掌握图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法； 6. 编程实现图像类型间的转换。 二、实验原理 略。 三、实验内容 1. 实现对图像文件的读/写/信息查询，图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法、图像类型间的转换。 2. 运行图像处理程序，并保存处理结果图像。 四、分析思考 归纳总结Matlab各个基本指令。 Dither 采用“抖动”方法从RGB 图像创建索引图像 grayslice 从灰度图像通过阈值处理创建索引图像 gray2ind 从灰度图像创建索引图像 ind2gray 从索引图像创建灰度图像 rgb2ind 从RGB 图像创建索引图像 ind2rgb 从索引图像创建RGB 图像 rgb2gray 从RGB 图像创建灰度图像

实验二 图像几何变换实验 一、实验目的 1．学习几种常见的图像几何变换，并通过实验体会几何变换的效果； 2．掌握图像平移、剪切、缩放、旋转、镜像等几何变换的算法原理及编程实现； 3．掌握matlab 编程环境中基本的图像处理函数。 二、实验原理 1. 初始坐标为(,)x y 的点经过平移00(,)x y ，坐标变为(',')x y ，两点之间的关系为：00 ''x x x y y y =+??=+?，以矩阵形式表示为： 00'10'01100 11x x x y y y ????????????=?????????????????? 2. 图像的镜像变换是以图象垂直中轴线或水平中轴线交换图像的变换，分为垂直镜像变换和水平镜像变换，两者的矩阵形式分别为： '100'01010011x x y y -????????????=?????????????????? '100'01010011x x y y ????????????=-?????????????????? 3. 图像缩小和放大变换矩阵相同： '00'0010011X y x S x y S y ????????????=?????????????????? 当1x S ≤，1y S ≤时，图像缩小；当1x S ≥，1y S ≥时，图像放大。 4. 图像旋转定义为以图像中某一点为原点以逆时针或顺时针方

photoshop图形图像处理教案

photoshop图形图像处理 《校园文化艺术节——象棋活动广告》教案 课题：校园文化艺术节——象棋活动广告 授课教师： 授课班级：1 教学目标： （一）知识目标： 1.能快速运用文字工具并设置属性 2.让学生学会利用编辑菜单中的描边命令 3.让学生了解PHOTOSHOP投影的效果。 4.理解什么投影，如何制作PHOTOSHOP投影不同效果。 5.让学生学会利用PHOTOSHOP的滤镜菜单。 （二）能力目标 1.通过课堂教学过程中的象棋广告任务、实践演练，培养学生 分析图像、发现问题、解决问题的能力。 2.培养学生小组合作学习的能力。 （三）情感目标 1.分小组活动，学会与他人交流与合作。 2.培养学生的审美观。 教学重点：描边命令的使用 教学难点：投影的制作 教学方法：任务驱动法、讲解示范法 教学过程： 一、组织教学 二、导入新课 学校正在开展第十届校园文化艺术节活动，现在如果我们要接象棋比赛的宣传广告的活，学生敢接活吗？ 三、讲授新课 1.展示象棋活动广告

2.分析任务 （1）让学生回顾可能用到以前的哪些知识点？ 魔棒工具、文字工具、移动工具等 （2）会遇到哪些困难？ ①外边框文字 ②投影的效果 3.学生分组操作（讨论问题、解决困难） 4.小组评出最佳作品，教师评价作品 四、实例操作 主要步骤： 1.新建象棋广告文件 2.背景图 用魔棒工具、移动工具拖动背景图、象棋图、号角图。 3.根据审美观适当的改变图片的大小。 4.给象棋图两种投影效果 （1）投影 图层——图层样式——投影 （2）投影（提高） 新建图层，设置羽化值，画椭圆并填充前景色； （填充前景色快捷键：ALT+DEL） 编辑——变换，修改投影位置。 5.广告文字 利用文字工具输入文字，根据图片效果设置字体属性（设置字体、字号、颜色、水平缩放、垂直缩放等），每一行文字建立一个图层。6.给第一行、第二行文字分别描边（栅格化图层，选中文字选区，编辑——描边） 7. 插入学校图标，利用文字工具输入校名并描边。 五、完善作品 六、教师指导与总结 七、课后练习（车辆出行证）

数字图像处理教学大纲(2014新版)要点

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

数字图像处理实验指导书(2014)

《数字图像处理》 实 验 指 导 书 信息工程学院电子信息工程系 上课地点：704 2014.5

目录 实验一图像基本操作 (1) 实验二图像运算 (3) 实验三图像增强——空域滤波 (5) 实验四图像的傅立叶变换 (7) 实验五图像增强——频域滤波 (9) 实验六图像分割 (12) 综合实验 (15)

实验一图像基本操作 一、实验目的 了解MatLab软件/语言，学会使用MatLab的图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)，使学生初步具备使用该软件处理图像信息的能力，并能够利用该软件完成本课程规定的其他实验和作业。 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 二、实验要求 在MATLAB环境下完成下列操作： 1、读入图像； 2、保存图像； 3、图像的显示方法 三、实验方法 使用函数imread可以将图像读入MATLAB环境，imread的语法为： imread( ‘filename’ ) imread所支持的文件格式包括： TIFF---------- .tif .tiff JPEG-------- .jpg .jpeg GIF----------- .gif BMP--------- .bmp PNG--------- .png XWD--------- .xwd 使用函数imwrite可以将图像保存在磁盘上，imwrite的语法为 imwrite( f, ‘filename’ ) 使用函数size可以察看图像大小，size的语法为 size( ) 使用函数imfinfo可以察看图像信息，imfinfo的语法为 imfinfo filename 使用函数imshow 可以显示图像缩略图，imshow 的语法为 imshow ( ) 使用函数imview 可以显示图像原图，imview 的语法为 imview ( ) 使用函数figure可以开辟一个新的窗口，figure的语法为 figure, imshow ( ) figure, imview ( ) figure, plot ( ) ………………… 使用数据类型转换函数可以转换图像数据类型，如 im2uint8 ( ) ------------------ convert image to uint8

数字图像处理实验教学大纲

数字图像处理实验教学大纲 课程名称：数字图像处理课程编号： 学时/学分：32 /2 开课学期：6 适用专业：计算机科学与技术课程类型：院系选修课 一、本课程的学时、学分，实验课所占学时 本课程的学时32、学分2，实验课所占学时6。 二、实验课的配套教材 无 三、面向专业 实验开设对象为计算机科学与技术专业，是学科与专业的选修课。 四、实验课的性质、任务与目的要求 1.实验性质 《数字图像处理》是计算机科学与技术专业的一门学科与专业选修课。数字图像处理是计算机的重要应用领域。实验主要是数据图像处理的理论进行验证，增加学生对数字图像处理理论的了解和掌握。 2.实验任务 通过本课程的学习,使学生掌握数字图像处理中的数据处理锐化，变换，分割等理论和实现方法。 3.实验的意义和目的 课程系统地讲解了数字图像处理的常用工具和常用库的使用以及常用算法及其实现，课程在讲授原理的同时，通过系统实验课程，加深对数字图像处理原理的理解。使学生对数字图像处理有一个系统的认识，提高学生实际操作能力和分析问题、解决问题的能力。 课程支持的毕业要求如下表所示：

五、实验课的基本理论 课程的基本理论包括：图像的采样和量化方法，图像变换，包括傅里叶变换、离散余弦变换及霍特林变换等的原理及性质，并学会使用这些变换；图像增加方法，空域图像平滑及图像锐化的各种方法；图像分割的概念，了解掌握分水岭算法。 六、实验方式与基本要求 实验方式：每人一组，独立进行实验，每次课内实验安排为2学时。 本实验课程要求学生： 1. 使学生掌握数字图像处理技术的基本理论，得到必要的程序设计技能训练，为进行机器学习和模式识别的设计和实现提供必要的知识准备。 七、实验项目的设置与内容提要 八、实验报告 1.每个实验完毕后，学生要认真写出一份规范的实验报告，应包括的内容：上机实习题目及要求详细程序清单及相应程序注释、上机调试中的问题分析，实验总结等。鼓励学生在报告中写出自己创新性,有独到之处的见解,设计方案等。 2.教师对实验报告要认真进行批阅。对报告中出现的独到见解或问题应进行批注、写出评语、课程结束后应在规定时间内上报学生实验成绩。 九、实验课的考核方式与评分办法或标准 学生每个实验成绩评定为预习20%，实际操作30%，实验报告50%。 执笔人：杨海燕审核人：

数字图像处理实验指导书(2014版)

齐鲁工业大学 数字图像处理上机实验指导书 电气工程与自动化学院 电子信息工程系 2014年3月10日

实验一Matlab图像处理工具箱的初步练习实验目的： 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。 实验内容： 1.熟悉图像文件的读取、显示和保存； 2.熟悉常用的图像文件格式，以及各种格式的转换； 3.了解图像数据的存储形式，掌握在Matlab中获取图像数据的方法。 4.编写一个简单的图像处理程序（求反色图像）。 实验步骤： 1.熟悉图像文件的读取、显示、保存以及格式转换 1)读图像：分别读取不同格式的图像（灰度图像和索引图像和真彩色 图像），观察工作空间，把得到的信息记录下来，理解其中的含义。 需要用到的主要函数：imread、load 2)将1）中读入的图像显示出来。 需要用到的主要函数：imshow 3)将1）中读入的图像分别转换成灰度图像、真彩色图像、二值图像， 显示并保存成分别保存成数据文件（.mat）和图像文件 （.jpg/.tif/.png）到你的文件夹中，观察工作空间，学会如何将图像 数据显示在命令窗口。 需要用到的主要函数：ind2gray、ind2rgb、im2bw、save、imwrite 4)从matlab的images文件夹中读取一幅真彩色图像（green.jpg）将 其转换到HSV空间和YCrCb空间，并将这些图像保存成图像文件， 到你的文件夹中。 需要用到的主要函数：imread、rgb2hsv、rgb2Ycbcr、imwrite 注意：load函数和imread函数、save函数和imwrite函数的区别。 2.学习使用help功能。打开image processing工具箱，看demo 3.编写程序求一幅灰度图像的反色图像；

《数字图像处理(实验部分)》实验8_图像分割

《数字图像处理（实验部分）》教案 实验八：图像分割 1．实验目的 1．掌握MATLAB 的基本操作。 2．了解数字图像处理在MATLAB中的基本处理过程。 3．学习图像分割的原理，观察算法处理结果 2．实验设备 2．1．PC 兼容机一台；操作系统为WindowsWindowsXP。 2．2．数字图像处理开发环境：MATLAB软件 3．实验原理 图像分割：运用阀值分割法，通过观察直方图的谷值，选取分割的阀值T为该谷值，将图像分割为背景和目标两部分。 4．实验步骤 .1 打开MA TLAB开发环境 .2点击MA TLAB窗口上File菜单，选择New-〉M—File，在弹出的Edit编辑器内输入如下程序： I=imread('cameraman.tif'); figure(1); subplot(2,2,1),imshow(I);title('原图'); subplot(2,2,2),imhist(I);title('直方图,取波谷为阈值'); % 观察灰度直方图，灰度80处有谷，确定阈值T=80 I1=im2bw(I,80/255); % im2bw函数将图像根据给定阈值转换为二值图像，阈值需要转换到[0,1]范围内 subplot(2,2,3),imshow(I1);title('自带函数分割图'); I2=I; k=find(I<=80);%返回满足条件的索引号 I2(k)=0; g=find(I>80);

I2(g)=255; subplot(2,2,4),imshow(I2);title('阈值分割图'); .3将该程序保存，并点击工具栏中Run按钮，程序会自动运行，并显示出结果。.4 观察处理结果 5．实验结果 分割后图像中前景部分被凸现出来，背景部分被去除。 0100200 6．问题与思考 总结MATLAB开发环境在使用上的特点，掌握其在实验中使用方法。 改变程序中的参数，重新运行程序，观察会是什么结果。 思考阀值分割的原理。

图像处理实验指导书(英文)

实验一数字图像的基本认识 Experiment 1 Introduction of Digital Image I. experimental purpose. 1. Be familiar with the file structure of different types of images, and master the reading and writing process of image files. 2. Master the calculation methods of various statistical indicators of images. II. Experimental principle. 1. Basic types of images. In the computer, the image can be divided into binary image, grayscale image and true color RGB image according to the color and grayscale. 2. Discrete convolution For discrete sequences, convolution can be obtained by a similar method to continuous functions. Therefore, the convolution formula of two sequences with two lengths m and n is: The above formula gives an output sequence of length. Discrete convolution and continuous convolution in digital image have almost corresponding properties, which can be described by continuous convolution. 3. Gray histogram. Gray histogram is a function of grayscale, describes the image with the number of pixel grayscale the abscissa is grayscale, ordinate is the frequencies of the gray scale (the number of pixels). It is worth noting that the histogram only reflects the frequency of different grayscale values in the image, and does not reflect the location of a gray value pixel. Different images may have the same histogram; The sum of the histogram of each subregion of an image is equal to the histogram of the graph. 预备知识： 读取图像：F=imread(’e:\图片.jpg’) 显示图像：imshow(f) 返回指定点的坐标和颜色值：[c r p]=impixel(f) RGB彩色图像转换为灰度图像：rgb2gray(x) 灰度图像转换为二值图像：im2bw(x) 图像滤波（图像与模板卷积）：imfilter(x1,w,'replicate')，或用P填充边界 获得图像直方图：imhist（f） 三、实验题目 1. 编制一个程序，读取位图并显示在屏幕上，将图像数据化并显示结果，学会如何返回指定点的像素坐标。 2. 编制一个程序，将RGB彩色图像转换为灰度图像，将灰度图像转换为二值图像。 3. 编制一个程序，实现二维离散卷积，用于对图像滤波。 4. 编制一个程序，对任意图像统计灰度值，并在屏幕上绘出直方图。 四、实验步骤 １．编写程序。 ２．调试程序。 ３．写出程序运行结果。 五、实验要求 1. 提交题目1、2的源程序清单、程序流程图及代码各部分的详细说明。 2. 提交题目3的原始图像和直方图结果。

Photoshop图形图像管理案例解析教育教案课程教案

教师：付彩霞

模块1 photoshop 基础知识 教学目的：了解photoshop历史；掌握图形图像的基础知识；建立平面设计理念。教学内容：图形图像基础知识、平面设计理念。 教学重点：图形图像基础知识。 教学过程： 1.1图形图像基础知识 1．像素 像素是位图图像的基本单位，像素尺寸是指位图图像的高度和宽度所包含像素的数量，也就是说，一个位图的大小由组成它的像素的多少决定。 同一幅图像的像素大小是固定的，像素越多，图像就越细腻、自然，图像也就越大。 2．分辨率 图像分辨率、显示分辨率、输出分辨率、位分辨率 3．常用的图像文件格式 1.2平面设计理念 1.2.1相关技术术语 1、设计 2、平面设计 3、CIS 1.2.2色彩的运用 1、三原色 2、色彩的搭配 案例：认识Photoshop cs5 1、了解Photoshop CS5 的应用领域 Photoshop CS5是一款优秀的平面设计软件，其界面友好、功能强大、操作简便，已被广泛应用于各类广告设计中。 随着Photoshop功能的不断强化，其应用领域也在逐渐扩大。在平面设计方面利用Photoshop可以设计商标、产品包装、海报、样本、招贴、广告、软件界 面、网页素材和网页效果图等平面作品，还可以为三维动画制作材质，以及对 三维效果图进行后期处理等。 2、2.Photoshop CS5 的启动与退出 3、熟悉Photoshop CS5 的工作界面 图像编 工具 状态面板

模块2 选区 教学目的：理解和掌握选区的概念，运用的范围，熟练掌握选区的操作并应用到实际操作中。 教学内容：选区的概念、选区的创建、选区的填充与描边、选区的编辑。 教学重点：选区的概念，选区的基本操作和编辑。 教学过程： 在处理图像的过程中，经常需要对图像的某一个区域或多个区域进行编辑，这就需要将某一个区域或多个区域从图像中选取出来。从图像中选取出来的区域称为选区。从图像上看，选区是用浮动的虚线围起来的区域，虚线以内是可编辑区域，虚线以外是不可编辑区域，因此选区也有保护图像的某些区域不被编辑和修改的作用。 2.1创建选区 2.1.1使用选框工具组创建选区 1、矩形、椭圆选框工具 2、课堂实战：制作“椭圆中的小熊”。 3、“单行选框工具”和“单列选框工具” 2.1.2使用套索工具组创建选区 1、套索工具 2、多边形套索工具 3、磁性套索工具 2.1.3使用魔棒工具组创建选区 2.1.4使用快速蒙版模式创建选区 2.2 选区的填充和描边 课堂实战：实现“卡通少年换衣服”。 2.3 选区的编辑 2.3.1移动选区 1、移动选区位置但不移动选区内容 2、移动选区内容 2.3.2羽化选区 2.3.3修改选区 1、“边界”命令 2、“平滑”命令 3、“扩展”命令和“收缩”命令 课堂实战：制作“霓虹效果”。 2.3.4变换选区 1、存储选区 2、载入选区 案例1——绘制铅笔 案例2——图片合成