《计算机图像处理》课程教学大纲

《计算机图像处理》教学大纲课程英文名ComputerImageProcessing课程代码C0806Z36学分2.5总学时40理论学时26实验/实践学时14课程类别学科基础课课程性质选修先修课程高等数学、线性代数、C语言程序设计、面向对象程序设计适用专业计算机科学与技术开课学院信息工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位随着计算机技术的发展，数字图像处理已经形成具有广阔研究与应用前景的学科，成为当前视觉信息处理领域的重要基础。为了满足不断增长的实际应用需求，培养学生分析与解决实际问题的素质、强化编程能力，计算机科学与技术专业开设《计算机图像处理》课程作为主要的选修课程。（二）课程目标课程目标毕业要求目标分类1.了解计算机图像处理的基本概念与发展过程。掌握数字图像处理的经典技术，包括点运算、几何变换、图像增强、边缘检测、图像编码等方法。具备针对特定应用领域，分析和应用经典算法，解决简单问题的能力。工程知识1.1/1.2/1.3/1.4记忆理解分析2.熟悉经典算法的相关图像函数，能够综合运用相关技术，分析实际问题，提出有效的设计/开发解决方案，并具备调试软件错误的能力问题分析2.1/2.2设计/开发解决方法3.1/3.2分析应用3.培养良好的沟通和交流能力，能读懂最新技术报告内容。具备一定综合研究、方法评价和一定程度的自学能力。设计/开发解决方法3.3分析应用评价二、课程目标达成的途径与方法课程目标教学环节对应内容课程目标1讲授第1~7章及作业1.概述；2.灰度变换与空间滤波；3.图像增强与频域变换；4.图像复原与重建；5.彩色图像处理；6.图像编码；7.图像分割；8图像目标的表示与描述课程目标2讲授第3~9章及作业实验2~实验71.3~8章的经典算法及其函数讲解分析；2.实验2~实验7具体内容的编程调试课程目标3实验1~实验71.通过实验设计与实际编程，实现综合能力培养与评价三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求1毕业要求2毕业要求…课程目标1H课程目标2H课程目标3M四、课程主要内容与基本要求1.数字图像处理基础与MATLAB 了解数字图像处理的发展简史、基本理论与技术、应用领域。掌握数字图像处理的基本概念；了解数字图像处理的研究内容；了解数字图像处理系统的构成；熟练掌握BMP文件的基本格式。熟悉MATLAB软件环境。图像灰度变换与空间滤波 熟练掌握图像的灰度直方图的概念；掌握灰度的线性变换、灰度的阈值变换、灰度的窗口变换、灰度拉伸等数字图像处理技术。掌握空间滤波技术。3.图像增强与频域变换理解邻域概念；理解模板运算概念；掌握图像的平滑(ImageSmoothing)、中值滤波（MedianFiltering）、图像的锐化(ImageSharpening)等常用的数字图像处理技术。掌握数字图像处理中常用的频域算法，如离散（二维）傅立叶变换；离散（二维）余弦变换；掌握常用正交变换的性质。4.图像复原与重建 理解图像退化与复原的基本概念；掌握常用的图像复原技术；理解三维图像重建技术。彩色图像处理了解彩色图像的表示；颜色空间，彩色变换；彩色图像的空间滤波等。图像压缩编码理解图像冗余；压缩编码的基本概念；熟练掌握哈夫曼编码算法；了解其它常用的图像压缩编码，如行程编码、LZW编码等。图像分割了解并掌握检测点、线、区域的基本方法；掌握阈值法、分水岭法等常用图像分割方法。图像表示与描述理解图像特征提取，图像识别系统基本框架；掌握图像目标的链码、骨骼、多边形表示等基本方法；掌握常用的目标边界描述方法；了解图像区域描述方法。五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标1数字图像处理与MATLAB基础2(实验2)讨论+实验课程目标12图像的灰度变换与空间滤波6(实验2)作业+实验课程目标13图像增强与频率域变换6(实验2)作业+实验课程目标1课程目标24图像复原与重建6(实验2)作业+实验课程目标1课程目标25彩色图像处理4(实验2)作业+实验课程目标16图像压缩4作业课程目标1课程目标27图像分割4(实验2)作业+实验课程目标1课程目标28图像表示与描述4作业课程目标19图像识别与算法函数库*4(实验2)作业+实验课程目标1课程目标2课程目标3六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别1BMP文件的存取2实现BMP文件的存取实现图像存取验证必做2图像灰度变换与空间滤波2实现常用的图像点运算实现图像灰度和颜色变换验证必做3图像频域变换2实现图像频域变换算法实现频域变换验证必做4图像复原2实现退化图像的复原算法实现图像复原重建验证必做5彩色图像处理2实现彩色图像颜色转换实现彩色图像处理综合必做6图像边缘检测与聚类分割2实现图像的边缘检测与颜色聚类实现图像分割综合必做7运动图像处理与图像识别2采用matlab或者opencv等函数库实现至少一类实际图像的分析与识别算法教师出题，编程算法功能综合选做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业等点名记录，讨论发言记录平时作业批改成绩10%实验考核操作及实验报告实验操作成绩实验报告批改成绩30%期末考核指的是开卷、闭卷、论文、面试等大作业批改成绩60%考核类别考查成绩登记方式百分制八、课程目标达成度评价方法课程目标教学环节成绩评定课程目标1讲授，实验，作业平时作业A10实验B10期末大作业C10目标达成度1=（A1+B1+C1）/（A10+B10+C10）课程目标2讲授，实验，作业平时作业A20实验B20期末大作业C20目标达成度2=（A2+B2+C2）/（A20+B20+C20）课程目标3讲授，实验实验A30期末大作业B30目标达成度3=（A3+B3）/（A30+B30）九、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：（美）冈萨