《數字圖像處理課程設計》教學大綱課程名稱：數字圖像處理課程設計課程編號：4431英文名稱：DigitalImageProcessing學時： 2周 學分：2學分開課學期：第6學期適用專業：數據科學與大數據技術課程類別：理論+實踐課課程性質：專業核心課先修課程：Python程序設計、數據采集與清洗、數據結構，數理統計一、課程的性質及任務《數字圖像處理課程設計》是研究數字圖像處理的基本理論、方法及其在智能化檢測中應用的學科，本課程側重于數字圖像的基本處理理論和方法，并對圖像分析的基本理論和實際應用進行系統介紹。目的是使學生系統掌握數字圖像處理的基本概念、基本原理、實現方法和實用技術，了解數字圖像處理基本應用和當前國內外的發展方向。要求學生通過該課程學習，具備解決智能化檢測與控制中應用問題的初步能力，為在計算機視覺、模式識別等領域從事研究與開發打下扎實的理論基礎。依據河北工程大學數據科學與大數據專業培養計劃，本課程需要培養學生的能力是：能夠基于數據科學與大數據技術原理，通過文獻研究或相關方法，調研和分析大數據應用領域復雜工程問題的解決方案。（畢業要求指標4.1）能夠針對智能信息系統設計、大數據技術應用等大數據應用領域的復雜工程問題設計教學方案、構建教學系統和測試平臺、獲得教學結果。（畢業要求指標4.2）二、課程目標與要求2.1課程目標數字圖像處理要求學生利用所學知識完成對圖像的銳化、模糊、加噪聲、讀取、變換等處理。通過教學使學生加深對課堂上所學專業知識的認識，通過理論與實踐相結合提高學生的動手能力。

數字圖像處理課程設計教學大綱PAGE16PAGE4542.2課程目標與畢業要求對應關系課程目標畢業要求二級指標畢業要求1234●●●4-1能夠基于數據科學與大數據技術原理，通過文獻研究或相關方法，調研和分析大數據應用領域復雜工程問題的解決方案。4.工程技術研究能力：能夠基于數據科學與大數據技術原理并采用科學方法對大數據應用領域的復雜工程問題進行研究，包括設計教學、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論。●●●4-2能夠針對智能信息系統設計、大數據技術應用等大數據應用領域的復雜工程問題設計教學方案、構建教學系統和測試平臺、獲得教學結果。4.工程技術研究能力：能夠基于數據科學與大數據技術原理并采用科學方法對大數據應用領域的復雜工程問題進行研究，包括設計教學、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論。2.3課程目標與培養環節對應矩陣序號課程目標理論教學課內教學課后作業1數字圖像處理HL2要求學生利用所學知識完成對圖像的銳化、模糊、加噪聲、讀取、變換等處理。LM3通過教學使學生加深對課堂上所學專業知識的認識，通過理論與實踐相結合提高學生的動手能力。M4M注：H表示該能力的在此環節重點培養；M表示該能力在此環節有應用要求；L表示該能力在此環節有所涉及。自然語言處理課程設計教學大綱PAGE2PAGE4602.4目標達成度的評價課程目標1、2、3、4主要通過課內教學培養，在課后作業中有所涉及。目標達成綜合以上內容進行評價。三、教學方法及手段課程強調學生的自主學習，強調通過自學的方式消化、吸收課程的龐大知識量，并在此基礎上舉一反三。課程的基本內容與教學要求1圖像處理的Python基礎本教學是基于數字圖像處理課程中的數字圖像基本概念來設計的。本教學的準備知識：Python語言基礎；數字圖像的基本概念。其中會涉及到的函數：用于數字圖像基本處理的函數：imread;imshow,imwriteA＝imread(filename,fmt)讀入圖像文件；imwrite(A,filename,fmt)輸出圖像；imshow(I,n)圖像顯示。一、教學目的通過本教學使學生掌握使用MATLAB進行數字圖像處理的基本語句。二、教學方法教學方法：采用講解、編程實踐和答疑相結合。2灰度圖像增強本教學是基于數字圖像處理課程中的圖像變換和增強理論來設計的。本教學的準備知識：空域圖像增強方法。重點如下：1、直方圖和直方圖均衡：畫圖像的直方圖命令，imhist(A)直方圖均衡命令，Aeq＝histeq（A）2、基本灰度變換3、空域濾波技術：添加噪聲命令：imnoise中值濾波技術，均值濾波技術一、教學目的通過本教學使學生掌握使用MATLAB進行二維傅里葉變換的方法，加深對二維傅里葉變換的理解和圖像頻譜的理解。二、教學方法教學方法：采用講解、編程實踐和答疑相結合。3二維傅里葉變換和頻域增強本教學是基于數字圖像處理課程中的二維傅里葉變換理論來設計的。本教學的準備知識：第四章頻域圖像增強中的一維傅里葉變換和二維傅里葉變換，頻域圖像增強的步驟，頻域濾波器。教學用到的基本函數：一維傅里葉變換函數：fft,一維傅里葉反變換函數：ifft頻譜搬移函數：fftshift二維傅里葉變換函數：fft2二維傅里葉反變換函數：ifft2繪圖函數：imshow，mesh一、教學目的通過本教學使學生掌握使用MATLAB進行二維傅里葉變換的方法，加深對二維傅里葉變換的理解和圖像頻譜的理解。二、教學方法教學方法：采用講解、編程實踐和答疑相結合。4彩色圖像處理本教學是基于數字圖像處理課程中的彩色圖像處理理論來設計的。本教學的準備知識：第六章彩色圖像處理中的彩色空間，彩色圖像處理方法。重點如下：彩色空間及其相互轉換：RGB空間CMY空間HIS空間2、彩色空間中各圖像分量的演示和意義，關鍵命令：f=imread(‘C:\...\lena_color.tif’,‘TIF’);顯示：imshow紅色圖像分量：f(:,:,1)綠色圖像分量：f(:,:,2)藍色圖像分量：f(:,:,3)3、彩色圖像消噪添加噪聲命令：imnoise中值濾波技術，均值濾波技術一、教學目的通過本教學使學生掌握使用MATLAB進行彩色圖像處理的方法，加深對彩色空間和彩色圖像的理解。二、教學方法教學方法：采用講解、編程實踐和答疑相結合。5圖像邊緣檢測本教學是基于數字圖像處理課程中的圖像分割理論來設計的。本教學的準備知識：空域圖像增強，圖像分割中關于圖像銳化和邊緣檢測的方法。重點如下：圖像銳化的意義，其中的關鍵算子有：Prewitt算子Sobel算子LoG算子圖像分割的意義，其中的關鍵算子：prewitt算子，sobel算子圖像邊緣檢測技術一、教學目的通過本教學使學生掌握圖像邊緣檢測的基本方法，加深對圖像分割的理解。二、教學方法教學方法：采用講解、編程實踐和答疑相結合。五、課程學時分配講次授課章節內容學時分配講課設計其他116216316416526注：教學課由教學教師負責協調安排時間，原則上安排在課堂教學結束后、考試之前一周以上完成。七、課程考核與成績評定7.1考核方式考核環節包括課程學習過程考核和期末考試，其中課程過程考核占總成績的40%，分別由課堂表現、課后作業、教學情況進行評定；期末考試成績占總成績的60%。各環節的比重如下。考核環節比重合計過程考核（平時成績）課堂表現20%40%作業20%期末成績期末測試60%60%總計100%100%7.2考核內容及要求本課程為考查課。考核內容及分值分配如下。（5）不能獨立完成設計任務，不及格處理。302,3八、課程評價與持續改進8.1課程評價課程評價周期定為每1年評價一次。設置達成情況目標值，采用成績分析法進行評價。課程達成評價根據專業課程達成評價方法進行計算，評價結果用于持續改進。負責人組織教師實施課程評價，制定持續改進措施，監督持續改進過程。課程負責人負責撰寫課程考核總結報告，實施課程評價持續改進。8.2持續改進1）日常教學：根據學生學習情況，教師采取座談會、與學生單獨交流，及時調整教學方法、進度，做出教學改進。2）課堂質疑或短時間交流討論：對課堂質疑或討論的效果進行分析，提出課程持續改進意見，用于本課持續改進。3）期末分析總結：根據課程目標，實現課程達成評價，撰寫課程總結報告，提出課程持續改進意見，用于本課程持續改進。九、課程教材及主要參考書[教材]《數字圖像處理與Python實現》，岳亞偉，人民郵電出版