图像的数字化教学设计

第一篇：图像的数字化教学设计

《数字化图像的合成》教学设计

信息技术教研组 周爱红

【教材分析】

1、所用教材：上海科技教育出版社《信息技术》之选修2《多媒体技术应用》中的第二章 计算机中的图世界

2、随着多媒体技术的发展,计算机对图形图像的处理能力越来越强,高中生活中每一个精彩的瞬间都可以转换成计算机中千姿百态的图并加入到多媒体作品中,图以它的生动形象和丰富内涵成为多媒体作品中最具表现力的形式之一,图的收集与处理也成为多媒体技术的一项重要内容。高中新课程《多媒体技术应用》模块中对“图像的合成”的知识内容包括图像的简单合成、合成图像的修饰，以及一个新的概念—--图层，其知识内容具有很强的可拓展性。根据新课改的精神来分析，本节的目标就是要对图像进行合理有效的加工，并在实际应用中能对加工的结果进行客观的分析和评价。

【学情分析】

通过第一册《信息技术基础》的学习，学生对Photoshop已有初步了解，初步掌握了图像加工的一些方法，比如：图像的旋转和裁切。在学生原有的认知基础上整合，并加以归纳提升，使学生形成对图像的理性认识，并在实践中不断探究图像处理的经验技巧。但是学生之间的差异比较大，要注意营造交流学习的氛围。

【教学目标】

1、知识与能力：

(1)熟练掌握工具箱中魔棒工具、矩形选框工具、移动工具、文字工具及反选命令的使用;

(2)掌握图像的合成方法; (3)学会在图像中加入合适的文字;

(4)能在图像中加入适当特殊效果，美化图像。 (5)在自主探究中培养学生发现问题、解决问题的能力。

2、过程与方法：通过自主学习和小组合作学习使学生掌握数字化图像合成的一般步骤和方法

3、情感、态度与价值观：培养欣赏美的能力，团结互助的精神以及合理利用信息技术的态度。

1 【教学重点】

图像的简单合成方法及在图像中加入合适的文字;

【教学难点】

图层概念的理解及在图像中加入适当特殊效果，美化图像。

【教学策略】

1、以任务驱动、自主学习和小组合作为主，讲练结合→自主探究→协作学习→完成作品→作品展示→自评、互评、点评;

2、教学思路：运用任务驱动教学法，教师边演示边讲解其部分操作的过程及相应知识，再让上机操作能力好的学生进行上机演示,通过屏幕监控功能，展示部分同学的操作过程,带动全班同学的学习积极性和学习兴趣，培养学生的创造性，使学生们的个性化得以体现。在本节课的教学中，我从学生熟悉的情景导入，引导学生欣赏、讨论;让学生自己发现问题，引出图层的概念，演示有关层的操作;教学任务的设计，也从学生感兴趣的事情着手，充分利用部分同学在班级网站的建设中缺少合适的图片去激发学生的学习兴趣，调动他们的学习积极性，以活跃课堂气氛，较好地完成教学任务，达到预期的目标。

【教具使用】多媒体网络教室、极域网电子教室软件 【课时安排】1课时 【教学过程】

一、课前组织教学

播放管弦乐曲《拉德斯基进行曲》，展示高中生活的实际图像和经过加工后的优美图像作品，为没有生命的计算机设备增添灵气，以活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣，调动他们的学习积极性。

二、新课教学：

(一)回忆photoshop窗口界面组成，并导入新课

高一时我们认识了图像处理工具photoshop,初步掌握了图像加工的一些方法，比如：图像的旋转和裁切。这节课我们要学习图像的合成(屏幕广播)，启动photoshop以后，在他的左区有一个浮动的工具箱，图像操作的常用工具都会在这里显示出来，活动区有几个窗口，因为我们要用到图层窗口，所以把它调到最前面。

(二)介绍工具箱中所用工具按钮的使用：

1、魔棒工具

2、移动工具

3、文字工具 ：选择图像区域，主要用于对颜色的选择;

：用鼠标拖动选中的图像，实现快速移动选择对象; ：在图像中输入漂亮的文字;

4、选框工具中的椭圆选框工具：创建外形为椭圆的选区。

任务一：将海鸥和海豚图片合成到大海中，使大海变得更加美丽。

讲解演示操作过程：魔棒工具选中背景色→选择中的反选→移动工具移动海鸥到大海→调整海鸥大小(约束纵横比：shift+对角线，Enter键确定)→调整位置→用图层面板使图片与背景协调。

(三)图层的概念

1、概念：将图像的不同部分分层存放，由所有的图层叠加成复合图像;

2、优点：对某个图层作单独处理时，不会影响到图像中的其他图层;

3、图层调板：一个图像文件中的所有图层都会列在图层调板;

4、选中图层：在图层面板中单击需编辑的图层;

5、设置图层属性→不透明度：使叠加的图像更协调。 师生一起做把海豚合成到海平面上去(复习巩固)

学生独立协作完成操作，教师巡回指导，让上机操作能力好的学生上机演示

任务二：制作雄鹰在草原上飞翔的图片，并加入文字“草原上翱翔的雄鹰”

分发原始与合成的效果图片，“雄鹰在草原上飞翔”的制作过程同任务一，另加文字工具→图像中拖动鼠标绘制文字外框→键入需要的文字→单击选项栏中的按钮

→修 3 饰、美化文字。

生探究完成任务二，师巡视。

一生上机演示(切换屏幕)，师生观察他制作过程中有什么技巧和不当之处。

(四)点评小结：

1、魔棒工具选择的是颜色相近的图片区域(不能用魔棒工具选择海鸥和雄鹰，因为他们本身有较大的色差);

2、调整图像大小时，使用SHIFT键和对角线句柄来约束图像纵横比，以保持不失真;

3、修改图像时，必须要选中图像所在的图层。

任务三：制作“高效课堂，阳光课间”的图片(选做)

在制作网站时，没有现成的、合适的素材，我们要把两张或多张照片合成一张，并加入合适的文字，放在网站上。出示合成后的图片，让同学们自己来观察完成(自主探究、小组协作、创新培养---在这张图片中使用了特殊的效果，是在选择了背景层后，使用滤镜菜单下，“扭曲”中的“球面化”命令所实现的---让学生去发现)。

生按前后左右座次分组做题，师做适当点评;优秀小组推荐学生展播作品，师生共同欣赏评价。

(五)知识系统化(课堂总结):

本节课通过三个教学任务，引导我们掌握了魔棒工具、选框工具、移动工具、文字工具和反选命令的使用;掌握了图层属性的设置方法;学会了图像合成的基本方法，要熟练掌握图像合成的技巧，还有待于我们大家在今后的学习生活中结合班级网站的建设去不断地探索、不断地发现!

三、教学反思：

采取任务驱动、讲练结合、自主学习和小组合作为主的教学方式，教师必须精心设计课堂中每个任务，让学生在密切联系学习、生活和社会实际的“任务”情境中，通过完成任务来学习知识、获得技能、形成能力和内化伦理。因此，要正确认识任务驱动中“任务”的特定含义，在使用时坚持科学、适度和适当的原则，避免滥用和泛化;要注意任务的情境性、有意义性和可操作性;任务的大小要适当、要求应具体，各任务之间还要相互联系，形成循

4 序渐进的梯度，组成一个任务链，以便学生踏着任务的阶梯去建构知识与技能。这就需要教师不仅有好的课堂讲解能力，更要有好的引导。要有随机应变、驾驭课堂的能力，能调动气氛。教师巡视时发现学生的闪光点及时进行肯定与表扬，进而带动整个课堂的气氛，激发学生的创新能力。课堂设定的评价机制要明确，任务达成的目标要明确。

第二篇：《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。(3)重点介绍图像的增强方法，包括空间域方法和变换域方法。(4)图像恢复和重建基本原理与方法。(5)图像压缩编码的基本原理与方法以及一些国际标准。(6)图像的分析和模式识别基本原理。

教学要求：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。

1、了解图像处理的概念及图像处理系统组成。

2、理解视觉成像原理、视觉特性及彩色模型。

3、深刻理解图像的采样和量化方法。

4、掌握图像变换，包括傅里叶变换、沃尔什变换、哈达码变换、离散余弦变换及霍特林 1 变换等的原理及性质。

5、理解各种图像增加方法，特别是要求掌握空域图像平滑及图像锐化的各种方法。

6、深刻理解图像退化的模型，理解常用的几种图像恢复的方法。

7、深刻理解编码概念及其基本原理，掌握统计编码、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、了解图像分割的概念，了解串并行边界技术及串并行区域技术。

9、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编程，实现对图像进行处理。

4. 教学重点、难点 教学重点：

数字图像增强，图像复原和重建，图像分析以及图像编码。 教学难点：

图像处理中涉及到的数学知识以及图像处理的编程实现。 5.教学方法及教学手段

课堂讲课为主，实验课和习题讲解课为辅。 6.教材及主要参考书 教材：

章毓晋编著，图象处理和分析，北京：清华大学出版社，1999 参考书：

1. 阮秋琦编著，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. K.R.Castleman著, 朱志刚等译,数字图像处理(新版)，北京:电子工业出版社，2002.2 4. Kenneth R. Castleman, Digital Image Processing, Prentice Hall International, Inc., 清华大学出版社,1997 5. Rafael C. Gonzalez, Digital Image Processing Using Matlab. Prentice Hall International, Inc.,电子工业出版社, 北京, 2004 7. 其它

考核形式：考试(笔试);教学环境：课堂 总学时数：42 其中实验或上机学时：10

二、正文部分

第一章：数字图像处理基础

一、教学要求

了解：数字图像处理研究对象、目的、发展简史与研究现状;理解图像系统和视觉系统的概念。

掌握：图像的抽样和量化基本理论。

二、教学内容

第一节 数字图像处理的主要方法与内容

知识要点：数字图像处理的主要方法，数字图像处理的内容。 第二节 数字图像处理的应用与发展动向

知识要点：数字图像处理的主要应用领域与发展动向 第三节 图像系统和视觉系统

知识要点：图像，图像信息分类，视觉系统基本构造，亮度和颜色感觉的视觉特征。 第四节 图像处理系统外围设备

知识要点：图像处理系统常用的输入设备，图像处理系统输出设备 第五节 图像的抽样和量化 知识要点：图像取样，图像量化 。

三、本章学时数

2学时

第二章：图像处理中的正交变换

一、教学要求

了解：小波变换及其概念;了解沃尔什变换及其概念;

掌握：傅立叶变换与二维离散傅立叶变换，快速傅立叶变换，离散余弦变换定义及特性。

二、教学内容

第一节 傅立叶变换以及二维傅立叶变换

知识要点：傅立叶变换以及二维离散傅立叶变换，快速傅立叶变换。 第二节 离散余弦变换

知识要点：离散余弦变换定义，离散余弦变换特性，离散余弦变换的计算。 第三节 沃尔什变换 知识要点：沃尔什变换定义 第四节 小波变换

知识要点：小波变换概述，时-频分析，小波包。

三、本章学时数

4学时

第三章：图像增强

一、教学要求

了解：伪色彩增强

掌握：直方图修正技术，图像平滑，图像锐化，频率域增强处理。

二、教学内容

第一节 直方图修正技术

知识要点：直方图修正技术基础，直方图均衡化，直方图规定化，图像对比度处理。 第二节 空间域图像平滑

知识要点：噪声消除法，邻域平均法，梯度倒数加权法，多图像平均。

3 第三节 图像锐化

知识要点： 梯度法，Laplacian算子， 掩模匹配法。 第四节 频域增强

知识要点：低通滤波法，高通滤波法，同态滤波。

三、本章学时数

6学时

第四章：图像恢复

一、教学要求

了解：盲目图像复原和递归图像复原技术;最小二乘滤波原理。

掌握：图像退化模型和恢复的代数方法，逆滤波的基本原理，中值滤波和加权中值滤波

二、教学内容

第一节 退化模型

知识要点：图像恢复的基本概念，连续函数退化模型，离散函数退化模型。 第二节 恢复的代数方法和逆滤波

知识要点：非约束复原，约束复原，逆滤波基本原理。 第三节 最小二乘方滤波

知识要点：最小二乘方滤波原理，用于图像复原的几种最小二乘方滤波器。 第四节 中值滤波

知识要点：中值滤波和，加权中值滤波。 第五节 其他空间复原技术

知识要点：几何畸变校正，盲目图像复原，递归图像复原技术。

三、本章学时数

6学时

第五章：图像重建

一、教学要求

了解：代数方法重建;卷积方法重建; 掌握：图像傅立叶方法重建

二、教学内容

第一节 傅立叶方法重建 知识要点：傅立叶方法重建。 第二节 卷积方法重建 知识要点：卷积方法重建。 第三节 代数方法重建 知识要点：代数方法重建。

三、本章学时数

4学时

4 第六章：图像编码

一、教学要求

了解图像编码的国际标准。 理解利用信息理论编码的基础。

掌握PCM编码，统计编码和预测编码的基本理论。

二、教学内容

第一节 图像编码的分类及保真度准则 知识要点：图像编码的分类，保真度准则。 第二节 图像的编码

知识要点：PCM编码，统计编码，预测编码以及变换编码的基本理论。 第三节图像编码的国际标准

知识要点：H.261编码标准与解码原理。

三、本章学时数

6学时

第七章：图像分析

一、教学要求

了解：图像获取、处理、识别三大主干系统的结构原理和设计理论及方法，图像的描绘。 掌握：图像的分割，图像的特征提取。

二、教学内容

第一节 图像的分割

知识要点：图像分割处理，阈值法分割，基于梯度的图像分割，区域生长，区域聚合。 第二节 图像的描绘

知识要点：区域描绘，关系描绘，Hough变换。 第三节 图像处理与模式识别

知识要点：模式识别概述，特征选择，模式识别的几种应用。

三、本章学时数

4学时

执笔人：

胡学友

教研室：

电子信息教研室

系主任审核签名：

2005.7

第三篇：《数字图像处理》教学大纲

课程英文译名：Digital Image Processing 适用专业：空间信息工程、摄影测量与遥感全日制本科

一、

一、课程性质、目的和任务：

本课程是空间信息工程系、摄影测量与遥感系开设的必修的专业基础课之一。

通过本课程的学习，要求学生掌握有关数字图像处理的基本概念、方法、原理及应用，培养和增强学生数字图像处理技能的创新意识和创新思维，提高实际动手能力和创新能力，为学生进一步学习数字摄影测量、遥感和地理信息系统等专业课程奠定基础。

二、

二、课程教学的基本要求：

1.牢固掌握图像数字化理论、图像直方图及其应用、傅立叶变换、图像增强的基本算法、图像分割、影像纹理的基本分析法、二值图像处理等内容;

2.掌握空间滤波的卷积算法、几何校正和灰度内插法等;

3.了解图像复原与重建、数据压缩、模板匹配、分类、图像处理与分析的发展趋势。

三、

三、课程内容的重点和难点

1.重点内容：

主要是数字图像处理的基本概念和算法。具体包括：数字图像与图像数字化的概念;灰度直方图;图像处理算法形式;傅立叶变换、图像空间域、频率域增强;图像分割的边缘检测;纹理分析;二值图像处理与分析等。

2.难点

傅立叶变换、频率域图像增强与恢复、边缘跟踪、纹理的灰度共生矩阵分析法等。

四、

四、本课程与其他课程之间的联系与分工

本课程的数学基础是建立在高等数学、离散数学、线性代数、概率论与数理统计等课程之上;光学、摄影学与计算机应用是学习和掌握该课程的重要基础知识;该课程是为数字摄影测量、遥感、地理信息系统、计算机视觉等课程服务;模式识别、图像理解是该课程内容的深入发展;与计算机图形学相互渗透、补充。在学习数字摄影测量、遥感、模式识别、图像理解和计算机视觉等课程之前，应先修该基础课程。

五、

五、各教学实践环节的主要内容

本课程教学时数为52学时，课堂教学52学时，课外实习3次共6学时。实习内容如下：

实习一 编写统计影像灰度直方图的程序

实习二 应用图像处理软件Photoshop进行图像及其直方图显示、灰度变换与直方图均衡、几何变换和裁剪、图像平滑和锐化、彩色增强处理

实习三 应用Photoshop进行边缘检测、图像二值化、边缘跟踪等

六、

六、使用教材及参考书

教材：贾永红编著《计算机图像处理与分析》武汉大学出版社

参考书：1.荆仁杰等 《计算机图像处理技术》浙江大学出版社

2.容观澳

《计算机图像处理》清华大学出版社

七、

七、 课程内容及安排

第一章 绪论(2学时) 1.1数字图像处理的概念

1.2数字图像处理的内容和特点 1.3数字图像处理的应用

第二章 基本概念(5学时) 2.1图像数字化 2.2图像灰度直方图 2.3图像处理算法的形式 2.4图像的数据结构与特征

第三章 图像变换(4学时)

3.1图像变换的预备知识

3.2付立叶变换及其性质

第四章 图像增强(10学时) 4.1 图像增强的点运算 4.2图像的空间域平滑 4.3图像的空间域锐化 4.4频率域增强 4.5彩色增强技术 4.6多图像运算

第五章 图像复原与重建(4学时) 5.1图像退化模型 5.2图像复原的方法 5.3图像重建

第六章 图像压缩(3学时) 6.1概述

6.2图像保真度准则 6.3统计编码方法 6.4图像压缩的标准

第七章 图像分割(10学时) 7.1边缘检测 7.2 边缘跟踪

7.3 Hough变换检测直线 7.4区域分割 7.5区域增长

第八章 二值图像处理(7学时) 8.1二值图像的连接性和距离

8.2连接成分的变形操作 8.3图形的形状分析

第九章 纹理分析(6学时) 9.1概述

9.2影像纹理的直方图分析法 9.3 Laws纹理能量测量法 9.4纹理分析的自相关函数法 9.5灰度共生矩阵分析法

第十章 模板匹配(1学时)

第四篇：数字化图像的加工学案

《数字化图像的加工》教案

东明一中 翟俊香

一、教学目标

1、知识与技能

掌握Photoshop中PS蒙版磨皮的操作方法;掌握滤镜、曲线及图层混合方法的使用。

2、过程与方法

掌握对数字化图像进行加工处理的方法。

3、情感态度与价值观

(1)揭开数字化图像加工处理与艺术合成的奥秘，培养学生对数字化图像进行艺术加工的兴趣，加强学生利用网络进行终身学习的意识，鼓励学生积极运用信息技术为学习、生活和工作服务;

(2)加强学生与他人合作的意识，使学生逐步学会欣赏他人和正确评价他人。

二、教学重点和难点

1、重点：利用所学工具进行数字化图像的加工处理

2、难点：巧用图层蒙版。

三、教学方法

【任务驱动教学法】先展示两个图像加工处理前后对比的图片，激发学生的创作兴趣，再提出明确、可行的任务，并引导学生分析任务，提出问题，进而解决问题，完成任务。

【学生演示法】

四、教学内容

教学内容是在讲授完《多媒体技术应用》(选修课)第二章第二节“图像的加工与处理”的基础上，让学生运用所学的混合模式，滤镜，图层蒙版，曲线等知识点，将一幅图像利用Photoshop软件经过加工处理后，达到磨皮的效果。通过处理一个大家都熟知的影视明星图像的实例，来把这些知识点串起来，从运用的角度而不是功能的角度来学习Photoshop的常用工具的使用，从而达到学以致用的教学目的。

1、设置情境 导入新课

使用PPT展示多张图片，使用图像处理之前和之后的图像对比，让学生喟叹原来图像处理是这么神奇，可以化糟粕为精华。使学生对这堂课产生兴趣!

2、介绍这节课使用的加工工具——Adobe Photoshop。打开Adobe Photoshop，复习一下Adobe Photoshop的界面。

菜单栏，工具栏，工作区，控制面板

3、介绍这节课要使用到的图像处理加工技术。

 混合模式——滤色  滤镜—模糊—高斯模糊

1  图层蒙版  曲线

4、开始进行图像处理。在进行图像处理的时候，最好有个整体的思路，不然漫无目的的处理，只会浪费时间，达不到满意的效果。

第一步：美白。 【方法】：混合模式——滤色。

滤色主要是使底层图像变亮，产生漂白效果。

第二步：去痘。 【方法】：

步骤一：滤镜——模糊——高斯模糊。

滤镜主要是用来实现图像的各种特殊效果。它在Photoshop中具有非常神奇的作用。所以有的Photoshop都按分类放置在[滤镜]菜单中，使用时只需要从该菜单中执行这命令即可。滤镜的操作是非常简单的，但是真正用起来却很难恰到好处。滤镜通常需要同通道、图层等联合使用，才能取得最佳艺术效果。如果想在最适当的时候应用滤镜到最适当的位置，除了平常的美术功底之外，还需要用户对滤镜的熟悉和操控能力，甚至需要具有很丰富的想象力。这样，才能有的放矢的应用滤镜，发挥出艺术才华。滤镜的功能强大，用户需要在不断的实践中积累经验，才能使应用滤镜的水平达到炉火纯青的境界，从而创作出具有迷幻色彩的电脑艺术作品

步骤二：添加图层蒙版。

图层蒙版：加在图层上的一个遮盖，通过创建图层蒙版来隐藏或显示图像中的部分或全部。

图层蒙版可以理解为在当前图层上面覆盖一层玻璃片，这种玻璃片有：透明的和黑色不透明，两种前者显示全部，后者隐藏部分。然后用各种绘图工具在蒙版上(既玻璃片上)涂色(只能涂黑白灰色)，涂黑色的地方蒙版变为不透明，看不见当前图层的图像，涂白色则使涂色部分变为透明可看到当前图层上的图像，图灰色使蒙版变为半透明，透明的程度有涂色的灰读深浅决定

第三步：调整 【方法】：曲线。曲线是反映图像的亮度值的。一个像素有着确定的亮度值，你可以改变它使它变亮或变暗。

五、课堂总结

通过这堂课的学习，让学生掌握Photoshop中PS蒙版磨皮的操作方法;掌握滤镜、曲线及图层混合方法的使用。让学生把自己所学知识应用到日常生活中，使学生对图像信息加工的技术与方法有更深刻的理解。

第五篇：《数字图像处理与分析》课程教学大纲

英文名称：Digital Image Processing and Analysis 课程号：19139314

一、课程基本情况

1. 学

分： 2

2. 学

时： 32

3. 课程类别：选修课

4. 适用对象：电子与通信工程领域专业学位研究生 5. 开课学期：第二学期

6. 开课单位：通信与电子工程学院

二、课程教学目的与要求

1. 教学目的：

该课程系统学习数字图像处理的中高级层次的内容。其主要任务是使学生在掌握数字图像处理常用技术的基础上，进一步学习图像解译的前沿方法和技术，并初步具备设计数字图像处理应用系统的能力。该课程主要内容包括概论、小波变换、图像分割、特征表述、对象识别、图像工程应用实例等。

2. 教学要求：

使学生在具有数字图像处理常用技术的基础上，进一步掌握小波变换、图像分割、目标表达和描述技术、特征测量技术等图像处理与分析领域的前沿方法和技术，并初步具备设计数字图像处理应用系统的能力，为学生进一步进行科学研究奠定坚实的基础。

三、课堂教学内容及课时安排

第一章 图像处理基础

教学内容：

本章讲授数字图像处理的基本原理和一些必备的数学工具：掌握数字图像采集和获取的基本概念和方法、掌握数字图像的各类增加方法、恢复方法、彩色图像处理以及变化方法。

教学重点：数字图像采集和获取的基本概念和方法、数字图像的各类增加方法、恢复方法、彩色图像处理以及变化方法。

教学难点：彩色图像处理以及变化方法 课时分配：讲授2学时，讨论2学时 教学方法与手段：讲授法，案例教学法

第二章 小波变换

教学内容：

本章学习图像小波变换的基本的的基本概念、掌握连续小波变换、二进小波变换、Haar变换、离散小波变换、多分辨率分析、快速小波变换算法、离散小波变换的设计、二维离散小波变换、双正交小波变换、Gabor变换及其应用。

教学重点：多分辨率分析、快速小波变换算法、离散小波变换的设计、二维离散小波变换、双正交小波变换和应用。

教学难点：Gabor变换及其应用。 课时分配：讲授2学时，讨论2学时 教学方法与手段：讲授法，案例教学法

第三章 图像分割

教学内容：

本章要求了解图像分割定义和方法分类，掌握边缘检测的基本原理和方法。掌握边界跟踪和图搜索、阈值分割、基于变换直方图选取阈值、空间聚类、区域生长、彩色图象分割及其应用。

教学重点：边界跟踪和图搜索、阈值分割、基于变换直方图选取阈值、空间聚类、区域生长、彩色图象分割及其应用。

教学难点：彩色图象分割及其应用 课时分配：讲授2学时，讨论2学时 教学方法与手段：讲授法，案例教学法

第四章 目标表达和描述技术

教学内容：

本章要求了解边界的链码表达，边界线段的近似表达，目标的层次表达，目标的骨架表达，运动的表达，目标轮廓的傅里叶描述，目标轮廓的小波描述及其应用。

教学重点：边界的链码表达，边界线段的近似表达，目标的层次表达，目标的骨架表达，运动的表达，目标轮廓的傅里叶描述，目标轮廓的小波描述及其应用。

教学难点：目标轮廓的小波描述及其应用 课时分配：讲授2学时，讨论4学时 教学方法与手段：讲授法，案例教学法

第五章 特征测量技术

教学内容：

本章要求了解特征测量技术的基本原理，掌握轮廓基本参数及测量、区域基本参数及测量、区域形状参数及测量、区域纹理参数及测量、轮廓矩和区域矩、特征测量的精确度分析与讨论。

教学重点：轮廓基本参数及测量、区域基本参数及测量、区域形状参数及测量、区域纹理参数及测量、轮廓矩和区域矩、特征测量的精确度分析与讨论。

教学难点：特征测量的精确度分析与讨论

课时分配：讲授2学时，讨论4学时，图像测量过程演示2学时 教学方法与手段：讲授法，案例教学法

第六章 图像工程应用

教学内容：

本章要求了解基于OpenCV的人脸检测应用，掌握Haar特征检测原理与Haar特征分类器的训练，掌握如何在OpenCV中使用Haar特征分类器来对图像中的人脸进行检测和识别，分析人脸识别示例代码，讨论人脸识别程序运行精度与改进方法。

教学重点：如何在OpenCV中使用Haar特征分类器来对图像中的人脸进行检测和识别，分析人脸识别示例代码，讨论人脸识别程序运行精度与改进方法。

教学难点：人脸识别程序运行精度与改进方法

课时分配：讲授2学时，讨论4学时，人脸识别示例代码演示2学时 教学方法与手段：讲授法，案例教学法

四、考核方法

1. 考核方式：考查 2. 考核形式：开卷 3. 成绩评定方案：

平时成绩30%，期末考试成绩70%。

平时成绩包括：出勤5%，讨论表现10%，情景演示15%

五、选用教材和主要参考资料

《图像工程(第3版)》，章毓晋编著，清华大学出版社，2013年，第3版;

《图像处理和分析技术(第2版)》，章毓晋编著，高等教育出版社，2008年，第2版; 《图像处理与分析》，TonyF.Chan著，科学出版社，2011年，第1版;

撰写人：何鹏

审定人：姚仲敏 批准人：姚仲敏

执行时间：2015年秋