数字图像处理(第二版) 第11章
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《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。
1 大作业题目1.问答题1.1连续图像f(x.y)和数字图像I(r,c)中各分量的含义是什么?他们有什么联系和区别?取值范围在什么范围?答:f(x,y)表示二维图像在空间XY中一个坐标点的位置(实际图像的尺寸是有限的,所以x和y的取值也是有限的),即f(x,y)中的x,y分别代表一个点连续图像中的x轴和y轴的坐标,而f则代表图像在点(x,y)的某种性质F的数值(实际图像中各个位置上所具有的性质F的取值也是有限的,所以F得取值也是有限的)。
F,x,y的值可以是任意实数。
图像在点(x,y)也可以有多重性质,此时可用矢量f来表示。
数字图像I(r,c)表示位于图像矩阵上第r行,第c列的元素幅值。
其中I,c,r的值都是整数。
I(r,c)是通过对f(x,y)抽样和量化得来的,f(x,y)各量是连续的,I(r,c)各量是离散的,这里的I代表离散化后的f,(r,c)代表离散化后的(x,y),r,c分别有连续图像中的x,y分别采样得到的;x,y可以取所有的非负数,r,c可以取所有的非负整数。
1.2 发光强度及亮度、照度各有什么不同?答:1)发光强度,单位坎德拉,即cd。
定义:光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的发光强度。
解释:发光强度是针对点光源而言的,或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合。
这个量是表明发光体在空间发射的会聚能力的。
可以说,发光强度就是描述了光源到底有多“亮”,因为它是光功率与会聚能力的一个共同的描述。
发光强度越大,光源看起来就越亮,同时在相同条件下被该光源照射后的物体也就越亮,因此,早些时候描述手电都用这个参数。
常见光源发光强度:太阳,2.8E27cd,高亮手电,10000cd,5mm超高亮LED,15cd。
2)亮度,单位尼特,即nt。
定义:单位光源面积在法线方向上,单位立体角内所发出的光流。
解释:这个是最容易被误解的概念了。
亮度是针对光源而言,而且不是对点光源,是对面光源而言的。