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《数字图像处理》课程实验教学大纲电子信息工程教研室编信息与电子工程学院2013 年 8 月课程名称：数字图像处理课程编号：056123英文名称： Digital Image Processing 课程负责人：马加庆课程性质：非独立设课课程属性：专业应开实验学期：第6学期学时学分：课程总学时---48 实验学时---16 课程总学分---3 实验学分---0实验者类别：本科生适用专业：电子信息工程、电子信息科学与技术先修课程：线性代数，信号与系统，数字信号处理，计算机仿真及应用一、课程简介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，本课程侧重于数字图像的基本处理理论和方法，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、基本原理、实现方法和实用技术，了解数字图像处理基本应用和当前国内外的发展方向。
要求学生通过该课程学习，具备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、课程实验教学的目的、任务与要求通过实验使学生加深对课堂上所学专业知识的认识，通过理论与实践相结合提高学生的动手能力。
要求学生利用所学知识完成对图像的锐化、模糊、加噪声、读取、变换等处理。
三、实验方式与基本要求实验方式：学生一人一机，独立实验，注意记录实验数据与结果分析。
基本要求：实验前，学生要认真预习实验任务，了解实验目的和实验内容；实验时，要认真上机，做好观察分析和记录；实验后，按要求编写实验报告。
四、实验项目设置注：实验类型：1.演示/2.验证/3.综合/4.设计研究/5.其他；实验类别：1.基础/2.专业基础/3.专业/4.其它；实验要求：1.必修/2.选修/3.其它五、教材（讲义、指导书）：《数字图像处理》，冈萨雷斯著，阮秋琦等译，电子工业出版社，2007.8。
参考书：1．《图像处理》，章毓晋编，清华大学出版社，20052. Digital Image Processing，Castleman R K. 朱志刚等译，清华大学出版社1998六、实验报告要求每个实验均按统一格式编写实验报告。
《遥感数字图像处理》课程实验教学大纲
一、基本信息
二、目的与任务
（一）目的
通过进行C++遥感图像程序开发实验，培养学生的实际将算法转换为应用程序的能力，同时加深其对书本理论知识的理解和认识。
培养基本技能：
（1）程序设计能力
（2）遥感图像处理算法设计能力
（3）遥感图像处理算法程序编程实现能力
（二）任务
主要任务包括完成实验的各项任务、理解并掌握相关的理论知识、掌握相关的算法及其实现过程。
（1）完成系统的分析
（2）完成系统的程序设计
（3）完成系统的测试
（4）完成实验报告的撰写工作
三、要求与安排方式
（一）实验要求：通过以下综合实验，学生应掌握典型数字图像处理算法设计和C++语言开发。
实验一：C++ 图像反色与灰度变换
实验二：C++ 图像直方图阈值分割
实验三：C++ 图像几何拉伸变换
实验四：C++ 图像均值滤波
实验五：C++ 图像卷积与直方图绘制
实验六：C++ 图像锐化
实验七：C++ 图像边缘提取
实验八：C++ 图像点特征提取
（二）实验安排方式
学生必须按照每个实验的具体要求完成任务，对照下发实验指导要求，每人单独完成相关实验项目，每次实验占用1－2个学时。
四、实验项目设置
实验二
实验三
实验四
实验六
实验七
五、考核与成绩评定
（一）考核内容
逐个检查源代码及运行结果。
（二）成绩评定方法
实行五分制，计入平时成绩。
《数字图象处理》课程教学大纲一、课程基本信息1.课程名称中文名称：数字图像处理英文名称：Digital Image Processing2.课程代码08002433.课程性质学科大类基础课选修4.学时与学分总学时：48（理论学时40；实践学时8）学分：35.先修课程数字信号处理，信号与系统，线性代数，C语言6.后续课程本课程为电子信息工程专业“多媒体信息处理”、“大数据处理”、“智能电路系统”和“机器学习与搜索”等专业方向课程群的必选课程。
7.适用专业本课程为电信学院各个专业学生选修开设。
二、课程目标及学生应达到能力1.课程的主要任务数字图像处理（Digital Image Processing）它是研究将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。
数字图像处理的研究内容包括图像变换、图像增强与复原、图像压缩编码、图像分割、图像描述和分类识别等。
数字图像处理是电子信息处理的重要技术，已广泛应用于航空航天、生物医学、通信工程、工业控制、军事公安和文化艺术等领域。
本课程的培养目标为：向学生介绍有关数字图象处理的基本概念、理论和方法，使学生初步掌握使用计算机进行图象处理的基本方法并应用，通过本课程的学习，能深化学生对信号与信息处理专业基础技术的具体认识，并通过数字图像处理技术在不同行业的实际应用，扩大学生知识面，提高学生分析处理实际问题的能力。
为在信号与信息处理专业领域及数字图像处理方向进行深入学习和研究打下必要的基础。
2.课程目标本大纲制定的课程教学目的可以细化为以下子目标，各子目标具体内容及其在实现课程教学总目标中所占权重如下：课程目标1-专业基本理论（40%）:掌握数字图像处理的基本概念；掌握其研究内容涉及到的专业基本理论和基本技术；课程目标2-算法与实现（30%）:运用掌握的基本理论和技术，软件编程实现数字图像处理的基本功能；课程目标3-实际应用（20%）:具备分析实际数字图像处理问题并通过掌握的方法解决问题的初步能力；课程目标4-文献检索（10%）:能运用已掌握的本专业基本理论和方法，结合文献检索手段，进一步认识、分析与解决以数字图像为代表的电子信息处理问题；3.课程目标对专业毕业要求的支撑关系通过上述课程目标，本课程能够支撑的电子信息工程专业毕业要求主要内容包括：三、课程教学内容与学时分配四、课程教学方式1.理论教学教学形式：采用启发式教学，激发学生主动学习兴趣。
数字图像处理教学大纲一、课程基本信息课程名称：数字图像处理课程类别：专业必修课学分：X总学时：X授课对象：具体专业二、课程教学目标通过本课程的学习，使学生掌握数字图像处理的基本概念、原理和方法，具备运用相关知识和技术解决实际问题的能力。
具体包括：1、理解数字图像的获取、表示和存储方式。
2、掌握数字图像增强、复原、压缩、分割等基本处理技术。
3、能够运用编程工具实现简单的数字图像处理算法。
4、培养学生的创新思维和实践能力，为进一步学习和从事相关领域的工作打下坚实的基础。
三、课程教学内容（一）数字图像基础1、图像的感知和获取视觉系统的特性图像的形成与数字化图像的采样和量化2、数字图像的表示灰度图像彩色图像图像的矩阵表示3、数字图像的存储图像文件格式图像数据库（二）图像增强1、空域增强灰度变换直方图均衡化空域滤波2、频域增强傅里叶变换频域滤波（三）图像复原1、图像退化模型常见的退化原因退化函数的建立2、逆滤波原理与实现局限性3、维纳滤波基本原理算法实现（四）图像压缩1、图像压缩的基本原理信息论基础冗余度2、无损压缩霍夫曼编码算术编码3、有损压缩预测编码变换编码（五）图像分割1、阈值分割全局阈值局部阈值2、边缘检测梯度算子拉普拉斯算子Canny 算子3、区域分割区域生长区域分裂与合并（六）图像特征提取与描述1、颜色特征颜色直方图颜色矩2、纹理特征统计方法结构方法3、形状特征边界描述区域描述（七）图像识别1、模式识别基础分类器设计特征选择与提取2、图像分类与识别应用人脸识别车牌识别四、课程教学方法1、课堂讲授通过讲解理论知识，使学生掌握数字图像处理的基本概念、原理和方法。
2、实验教学安排一定数量的实验课程，让学生通过实践加深对理论知识的理解，提高编程和解决实际问题的能力。
3、案例分析结合实际应用案例，引导学生分析问题、解决问题，培养学生的创新思维和实践能力。
4、小组讨论组织学生进行小组讨论，促进学生之间的交流与合作，激发学生的学习兴趣和主动性。
《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。
《数字图像处理》教学大纲电子信息工程专业（本科）课程编号：（）课程名称：数字图像处理参考学时：42 其中实验或上机学时：10说明部分1．课程的地位、性质和任务数字图像处理是一门迅速发展的新兴学科，发展的历史并不长。
由于图像是视觉的基础，而视觉又是人类重要的感知手段，故数字图像成为心理学、生理学、计算机科学等诸多方面学者研究视觉感知的有效工具。
随着计算机的发展，以及应用领域的不断加深和扩展，数字图像处理技术已取得长足的进展，出现了许多有关的新理论、新方法、新算法、新手段和新设备，并在军事公安、航空、航天、遥感、医学、通信、自控、天气预报以及教育、娱乐、管理等方面得到广泛的应用。
所以，数字图像处理是一门实用的学科，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。
2．课程教学的目的及意义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，本课程侧重于机器视觉中的预处理技术——数字图像基本处理，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、基本原理和实现方法和实用技术，了解数字图像处理基本应用和当前国内外的发展方向。
要求学生通过该课程学习，具备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。
3．教学内容及教学要求教学内容：数字图像处理是计算机和电子学科的重要组成部分，是模式识别和人工智能理论的的中心研究内容。
主要教学内容包括：（1）数字图像处理的基本概念，包括数字图像格式，数字图像显示，灰度直方图，点运算，代数运算和几何运算等概念。
（2）介绍二维富氏变换离散余弦变换，离散图像变换和小波变换的基本原理与方法。
数字图像处理教学指导大纲
Prepared on 21 November 2021 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：2.5 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 4)数字图象处理系统的组成及工作原理 基本要求： 1、掌握光度学和色度学简介。 2、掌握连续图像和数字图像的表达式及连续图像到数字图像的转化过程。 3、了解数字图像处理系统的组成。 重点： 数字图像处理所涉及的基本概念 连续图像到数字图像的转化过程 难点： 图像数字化、数字图像处理主要研究的内容、系统和应用 第二章图像处理中常用的数学变换 基本教学内容： 1)图像空域变换 2)二维离散傅立叶变换,图象的频谱二维离散傅立叶变换的性质 3)离散Gabor变换 4)小波变换 5)K-L变换 基本要求： 1、掌握图像空域变换 2、掌握图像的傅立叶正反变换。 3、掌握K－L变换及其在图像处理中的应用。 重点： 图像的空域变换，傅里叶变换，K－L变换 难点： 图像频域变换的编程实现 第三章图像增强 基本教学内容： 1)平滑频域滤波器 2)锐化频域滤波器 3)同态滤波器 4)彩色增强：伪彩色增强和假彩色增强 基本要求： 1、掌握图像的点运算处理（包括灰度拉伸、亮度和对比度增强、直方图均衡和规定）。掌握图像空间域处理（包括空间域的线性、非线性平滑和锐化）。 2、掌握图像的频域处理（包括频域低通滤波和高通滤波）。 3、掌握图像的伪彩色增强和图像增强在实际中的应用。 重点： 图像的空域处理，频域处理，点运算 难点： 图像处理涉及的编程 第四章图像复原 基本教学内容： 1)退化模型 2)复原函数的估计 3)逆滤波 4)维纳滤波 5)约束最小平方滤波 6)运动模糊与离焦模糊恢复 基本要求： 1、掌握图像退化模型的建立。 2、掌握图像恢复的代数方法（包括无约束和有约束恢复）。 3、掌握图像恢复的频域方法（包括逆滤波、Winner滤波、约束最小平方滤波）。 重点： 建立图像退化模型，图像复原的几种方法 难点： 图像复原的代数方法 第五章图像编码 基本教学内容： 1）图象压缩的基本概念，数据冗余，压缩比，保真度准则 2)Huffman编码，截断Huffman编码，平移Huffman编码 3)算术编码 4)位平面编码：位平面分解，常数区域编码，行程编码 5)预测编码 6)变换编码 7)图象压缩标准 基本要求： 1、掌握图像编码的基础理论。 2、掌握一些简单的压缩技术。 3、掌握预测编码方法（对应空域方法）。 4、掌握变换编码方法（对应变换域方法）， 5、了解国际编码标准。 重点： 预测编码，变换编码，压缩技术 难点： 预测编码，变换编码 第六章图像分割 基本教学内容： 1）阈值分割、区域分割 2)边缘检测 3)直线检测 基本要求： 1、掌握阈值分割的原理和方法。 2、掌握区域分割的两种方法。 3、掌握边缘检测法。 4、了解直线检测。 重点：阈值分割的原理和方法、区域分割的两种方法 难点：阈值分割的原理 第七章图像描述 基本教学内容： 1）边缘描述 2)区域描述 3)形态学描述 基本要求： 1、掌握边缘描述中曲线拟合、链码描述子。 2、掌握区域描述中的中轴变换、矩描述。 3、掌握腐蚀、膨胀。 重点：曲线拟合、链码描述子、中轴变换、矩描述、腐蚀、膨胀 难点：链码描述子、腐蚀膨胀 第八章数字图像技术应用举例 基本教学内容： 1）在线玻璃口缺陷检测系统 2)指纹识别系统 3)无线视频监控系统 基本要求： 1、掌握数字图像处理系统的基本组成。 2、通过实例掌握基本应用。 重点：系统组成 难点：系统应用 四、实验 实验一图像变换 1、图像的傅立叶变换。 2、K-L变换。 内容：用Matlab语言、C语言或C++语言编制图像变换软件，并对某幅图像进行以上变换。 要求：完成以上软件编制，写实验报告 实验二图像处理 1、图像的点运算处理。 2、图像空间域处理。 3、图像的频域处理 内容：用Matlab语言、C语言或C++语言编制图像处理软件，并对某幅图像进行以上处理。 要求：完成以上软件编制，写实验报告 实验三图像恢复 1、了解成像系统的数学描述； 2、掌握图像退化模型； 3、熟悉图像恢复方法。 4、 掌握图像逆滤波恢复和维纳滤波恢复的方法 5、掌握运动模糊图像复原的原理 基本要求 要求：记录实验结果，写出实验报告 附：章节内容与学时分配表 章节内容与学时分配
章节名称 讲授（学时） 实验（学时） 小计 第一章数字图像处理的基本知识 2 2 第二章图像处理中的常用的数学变换 6 4 10 第三章图像增强 4 4 8 第四章图像复原 4 4 第五章图像压缩编码 4 4 第六章图像分割 4 4 第七章图像描述 4 4 第八章数字图像应用举例 4 4 合计 32 8 40 四、本课程考核方式 考试命题应该根据本课程大纲内容进行，应从基本概念、基本理论、基本方法和基本技巧等方面考察学生的学习质量，检查学生的基本概念是否清楚、理论依据是否正确，采用的方法是否得当，解题技巧是否熟练等。 本课程为考试课程，平时成绩占60%，考试成绩占40%。 五、教材及教学参考书
教材：曹茂永编着，数字图象处理，北京大学出版社，2007 主要参考书：
[1]阮秋琦编着，数字图像处理学，北京：电子工业出版社,2001.1 [2]夏良正主编，数字图像处理，南京：东南大学出版社，1999.9 [3] [4]KennethR.Castleman,DigitalImageProcessing,PrenticeHallInternational,Inc.,清华大学出版社,1997.5 [5]RafaelC.Gonzalez,DigitalImageProcessingUsingMatlab.PrenticeHallInternational,Inc.,电子工业出版社,北京,2004 六、执行本大纲的说明 七、常用专业英语词汇附表（英汉对照） 英语 汉语 英语 汉语
Digitalimage 数字图像 Imagerestoration 图像重建 Edgeoperator 边缘算子 Imagesegmentation 图像分割 Enhance 增强 Losslessimagecompression 无失真图像压缩 Fouriertransform 傅里叶变换 Neighborhoodoperation 邻域运算
Highpassfiltering 高通滤波 Sharpening 锐化 Imagecompression 图像压缩 Thresholding 二值化 附课程简介 《数字图像处理》课程简介
课程名称：数字图像处理 英文名称：DigitalImageProcessing 课程编号：05064308 总学分：2.5 总学时：40（其中：讲课学时32；实验学时8；上机学时0；） 开课单位：吕梁学院物理系 教材： 曹茂永编着，数字图象处理，北京大学出版社，2007 主要参考书： [1]阮秋琦编着，数字图像处理学，北京：电子工业出版社,2001.1 [2]夏良正主编，数字图像处理，南京：东南大学出版社，1999.9 [3] [4]KennethR.Castleman,DigitalImageProcessing,PrenticeHallInternational,Inc.,清 华大学出版社,1997.5 [5]RafaelC.Gonzalez,DigitalImageProcessingUsingMatlab.PrenticeHallInternational,Inc.,电子工业出版社,北京,2004 课程负责人：庞淑蓉 课程说明：
数字图象处理技术是信息技术领域的重要分支,它是在信号处理、计算机技术及自动控制技术的基础上发展起来的新兴学科。随着计算机技术的发展,数字图象处理技术的应用日益广泛,并受到人们的重视。本课程是电子信息工程、通信工程等专业教学计划中的一门专业课程，着重讲述图象处理的基本原理和算法设计。 本课程是是一门多学科交叉、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。学习本门课程，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，为学生从事图像通信应用系统的研究、设计和维护工作打下基础。 课程内容简介：
《数字图像处理》主要介绍了图像处理基础、图像变换，图像处理的基本方法和技术，包括图像增强、图像恢复、图像压缩编码，还有数字图像分级的基本原理技术包括图像分割和图像描
