数字图像处理_2012_-课程介绍_龚永义_

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1、《数字图像处理》课程介绍课程编码：XX31310课程性质：专业选修教学时数：周学时3，总学时54学分：3学分先修课程：高等数学，线性代数，概率论与数理统计，C++语言程序设计，数据结构，算法分析与设计为什么要选修图像处理：由于客观环境的限制，当您拍摄的重要相片模糊、有许多白点时，当您想修补相片时，当您想仔细察看图像局部区域，却苦于图像分辨率有限时，当您想实现图像检索时，当您想实现视频监控时，当您想从事数字艺术、动漫创造时，……,您会发现，我们需要一种知识，这就是“图像处理”。可以这么说，在整个计算机领域，图像处理与

2、模式识别、计算机视觉占有绝对重要的地位。图像处理技术已渗入到我们的生活中，与我们息息相关。学习图像处理可能遇到的困难：图像处理是一门数学理论要求比较多的课程，它需要学习者有一定的高等数学基础，较强的分析能力，较强的算法设计与实现能力。更重要的是，学习者愿意投入，愿意持之以恒。教学目的与要求：1.数字图像处理是论述图像处理基本理论、方法及其在自动化领域中的应用的学科，是实现机器视觉的有效工具，是计算机科学与技术本科专业的专业选修课。2.学习本门课程的主要目的是使学生掌握数字图像处理的基本概念、原理、和方法，并能解决在

3、智能化检测与控制中的应用问题。3.通过本课程的学习，要求学生能够根据需要选择合理的数字图像处理技术和方法，从事图像处理系统设计、基于视觉的智能化检测方面的研究开发工作。参考教材：GonzalezR.C.,WoodsR.E.DigitalImageProcessing(SecondEdition).北京：电子工业出版社，2002参考书目：（1）王润生主编.图像理解.长沙：国防科技大学出版社，1995（2）崔屹.数字图像处理技术与应用.北京：电子工业出版社，1997（3）吕凤军.数字图像处理编程入门.北京：清华大学出版

4、社，1999（4）何斌，马天予.VC++数字图像处理.北京：人民邮电出版社，2001（5）章毓晋.图像工程（上册）图像处理.北京：清华出版社，2006授课内容（暂定）：数字图像处理描述了数字图像处理的基本理论、方法及其部分应用。本课程介绍的内容包括：数字图像处理的基本概念与特点，数字图像处理基础和图像编程基础，空间域图像增强，频域图像增强，图像复原，图像的几何变换，图像编码，数学形态学及其应用，图像分割与边缘检测，图像特征与理解等。详细内容如下，第一章绪论主要讲述：数字图像处理的基本概念与特点，数字图像处理硬件系统

5、，数字图像处理的应用及发展趋势。重点：数字图像处理的特点及其应用。第二章数字图像处理基础主要讲述：图像的采样与量化技术、图像数字化设备、数字图像的类型、常见图像文件格式、色度学基础与颜色模型。重点：BMP文件格式、RGB模型、HSI模型以及颜色模型之间的相互转换。难点：位图调色板及其在编程中的实现。第三章VC++图像编程基础主要讲述：VC++可视化编程基础、ImageLoad动态链接库、CDibObject类的设计、图像文件的读入、显示与保存。重点：CDibObject类的设计，图像文件的读写与显示。难点：利用Vi

6、sualC++进行面向对象的程序设计，文档视图结构，图像的显示。第四章空间域图像增强主要讲述：直方图的基本概念、性质、拉伸与均衡，灰度线性变换，图像噪声的分类与特点，模板与卷积运算，图像平滑，图像锐化，图像的伪彩色处理。重点：直方图的拉伸与均衡，灰度线性变换，中值滤波，微分算子。难点：直方图均衡，模板与卷积运算。第五章频域图像增强主要讲述：频域处理的作用，离散傅立叶变换的概念与性质及其快速实现算法，离散余弦变换的特点及其快速实现算法等，小波变换等。重点：离散傅立叶变换的性质，快速离散傅立叶变换，快速离散余弦变换，小

7、波变换的应用。难点：离散傅立叶变换的蝶形算法，小波变换。第六章图像复原主要讲述：图像的退化与复原的基本概念与数学模型，非约束复原、最小二乘法约束复原、非线性复原方法。重点：图像复原的实现。难点：图像退化的数学模型，图像复原的实现。第七章图像的几何变换主要讲述：齐次坐标、几何变换矩阵，图像的比例缩放、平移、镜像、旋转、透视变换与复合变换。重点：几何变换的特点、齐次坐标、图像旋转、双线性插值。难点：图像的复合变换与透视变换。第八章图像编码（可选内容）主要讲述：图像编码的目的与意义，编码的基本原理、方法与评价，哈夫曼编码

8、、香农范诺编码、行程长度编码、LZW编码、算术编码、JPEG编码。重点：哈夫曼编码、行程长度编码、LZW编码、JPEG编码的算法与实现。难点：算术编码、JPEG编码的算法与实现。第九章数学形态学及其应用主要讲述：数学形态学的基本概念，二值形态学腐蚀、膨胀、开、闭运算，击中击不中变换，灰值腐蚀、膨胀、开、闭运算，形态学滤波，骨架抽取，细化算法。重点：二值形态学