《计算机视觉与图象处理》.

1、视觉检测技术基础课程教学大纲1、课程代码： MI420 2 、课程名称（中 / 英文）：视觉检测技术基础 / Foundation of visual measurementtechnique3、学时 / 学分： 27/1.5 4、先修课程：高等数学，大学物理 5、面向对象：电子信息类专业本科生 6、开课院（系）、教研室：电子信息与电气工程学院仪器系自动检测技术研究所7、教材、教学参考书：自编讲义机器视觉，贾云得著，科学出版社， 2000计算机视觉，马颂德著，科学出版社， 1997图像工程，章毓晋著，清华大学出版社， 2002、本课程的性质和任务视觉检测基础是电子信息学院仪器系四年级本科生的选

2、修课，通过本课程的学习， 使学生初步了解视觉检测系统的构成及基本原理， 每个组成部分如 何选择设计， 掌握相应的图像处理方法， 增加学生的专业知识。 通过上机实践提 高学生的实际编程能力， 增强感性认识， 为以后科研、 工作中遇到的相关问题提 供一个解决的思想，并能实际运用。三、本课程教学内容和基本要求1. 基本要求视觉检测基础作为本科生的选修课，应当主要立足于对学生知识的普及，主要讲述计算机视觉系统的组成、 设计、处理等方面的基本知识， 以课堂讲述为 主，讲述中应结合日常生活实际， 提高学生的学习兴趣， 让学生掌握基本的处理 过程及算法， 并辅以实验手段进一步增强学生对视觉检测技术的了解，

3、增加感性 认识，2. 教学内容(1) 课堂教学部分第一讲 计算机视觉概述、什么是计算机视觉 、计算机视觉的应用三、计算机视觉的研究内容1、主要研究内容2、与其它学科的关系第二讲 成像原理与系统、成像几何基础1、透视投影 2、正交投影二、输入设备1、镜头2、摄像机3、图像卡第三讲 二值图像分析、灰度及直方图、图像二值化及阈值、二值化的主要算法第四讲 图像预处理技术图像预处理的作用 直方图修正图像滤波1、腐蚀与膨胀2、均值滤波3、高斯滤波4 、 中值滤波5、边缘保持滤波第五讲 边缘检测技术边缘检测原理1、边缘定义2、边缘检测步骤3、边缘检测性能评价一阶微分算子1、梯度算子2 、 Roberts 算

4、子3、Sobel 算子1、拉普拉斯算子2、二阶方向导数算子3、LoG 算子4、小面模型算子5、Canny 算子轮廓的表示方法二阶微分算子第六讲轮廓的定义4、Prewitt 算子轮廓的表示方法 直线回归逼近四、曲线拟合第七讲第八讲一、标定基本概念二、绝对定位三、相对定位四、校正五、外部定位视觉系统的标定立体成像、深度图 、立体成像三、测距成像第九讲 视觉系统实例及总结（2） 上机实验部分上机练习 -1图像二值化上机练习 -2图像滤波上机实验 -3图像边缘检测上机实验 -4轮廓提取及标定四、实验（上机）内容和基本要求上机练习-1 图像二值化要求：编制利用自动阈值法实现图像二值化处理的程序， 通过自

5、己编织程序，让学生体会算法。1）将原始图像（ m*n 像素， 8 位灰度）设为二维数组；2）建立灰度直方图曲线（提示：可表示为一维数组） 3）确定阈值（提示：可以利用迭代算法、也可以通过寻找灰度分布双峰的谷底值）4）获取二值化图像（新的二维数组，原始数组保留） 5）对实际黑白图片进行效果测试 6）编程语言： VC, VB, Turbo C, Borland C+上机练习 -2 图像滤波 要求：编制利用均值滤波法 /高斯滤波法 /中值滤波法 /边缘保持滤波法实现图像滤波处理的程序， 熟悉算法， 利用实际图像比较各种算法的优 劣。将原始图像（ m*n 像素，8 位灰度）设为二维数组； 分别建立 4

6、 个滤波子过程 对实际黑白图片进行效果测试 编程语言： VC, VB ，Turbo C, Borland C+上机实验 -3 图像边缘检测要求：编制利用 Roberts / Sobel / Prewitt算子进行边缘检测的程序，熟悉并比较各种算法将原始图像（ m*n 像素， 8 位灰度）设为二维数组； 首先进行滤波（可利用原有程序） 分别进行边缘提取（注意阈值选择） 对实际黑白图片进行效果测试 编程预言： VC, VB ，Turbo C, Borland C+上机实验 -4 轮廓提取及标定要求：编制利用 Roberts / Sobel / Prewitt算子进行边缘检测的程序，熟悉并比较各种算法将上述提取出的边缘位置数据设为一维数组； 设定目标轮廓（标准件的内外圆环）的表达式； 采用最小二乘法进行数据拟和，得到各表达式的系数； 采用标准件对摄像机参数进行标定，并计算被测件尺寸； 对实际黑白图片进行效果测试(6)编程预言：VC, VB , Turbo C, Borland C+五、对学生能力培养的要求1、课堂教学形式为多媒体教学，力求不断充实最新科学技术成果，拓展学生视野。上课形式力求图文并茂，灵活多样，以实际生活为例子，努力调动学生积极性，提高学生兴趣，活跃课堂气氛,最终使学生掌握设计视觉检测系统的基本技能。2、实验环节以动手编程实验为主,增强学生感性认识，加强对课