《数字图像处理课程设计》课程教学大纲

《数字图像处理课程设计》教学大纲课程名称：数字图像处理课程设计课程编号：4431英文名称：DigitalImageProcessing学时： 2周 学分：2学分开课学期：第6学期适用专业：数据科学与大数据技术课程类别：理论+实践课课程性质：专业核心课先修课程：Python程序设计、数据采集与清洗、数据结构，数理统计一、课程的性质及任务《数字图像处理课程设计》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，本课程侧重于数字图像的基本处理理论和方法，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、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。依据河北工程大学数据科学与大数据专业培养计划，本课程需要培养学生的能力是：能够基于数据科学与大数据技术原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析大数据应用领域复杂工程问题的解决方案。（毕业要求指标4.1）能够针对智能信息系统设计、大数据技术应用等大数据应用领域的复杂工程问题设计教学方案、构建教学系统和测试平台、获得教学结果。（毕业要求指标4.2）二、课程目标与要求2.1课程目标数字图像处理要求学生利用所学知识完成对图像的锐化、模糊、加噪声、读取、变换等处理。通过教学使学生加深对课堂上所学专业知识的认识，通过理论与实践相结合提高学生的动手能力。

数字图像处理课程设计教学大纲PAGE16PAGE4542.2课程目标与毕业要求对应关系课程目标毕业要求二级指标毕业要求1234●●●4-1能够基于数据科学与大数据技术原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析大数据应用领域复杂工程问题的解决方案。4.工程技术研究能力：能够基于数据科学与大数据技术原理并采用科学方法对大数据应用领域的复杂工程问题进行研究，包括设计教学、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。●●●4-2能够针对智能信息系统设计、大数据技术应用等大数据应用领域的复杂工程问题设计教学方案、构建教学系统和测试平台、获得教学结果。4.工程技术研究能力：能够基于数据科学与大数据技术原理并采用科学方法对大数据应用领域的复杂工程问题进行研究，包括设计教学、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。2.3课程目标与培养环节对应矩阵序号课程目标理论教学课内教学课后作业1数字图像处理HL2要求学生利用所学知识完成对图像的锐化、模糊、加噪声、读取、变换等处理。LM3通过教学使学生加深对课堂上所学专业知识的认识，通过理论与实践相结合提高学生的动手能力。M4M注：H表示该能力的在此环节重点培养；M表示该能力在此环节有应用要求；L表示该能力在此环节有所涉及。自然语言处理课程设计教学大纲PAGE2PAGE4602.4目标达成度的评价课程目标1、2、3、4主要通过课内教学培养，在课后作业中有所涉及。目标达成综合以上内容进行评价。三、教学方法及手段课程强调学生的自主学习，强调通过自学的方式消化、吸收课程的庞大知识量，并在此基础上举一反三。课程的基本内容与教学要求1图像处理的Python基础本教学是基于数字图像处理课程中的数字图像基本概念来设计的。本教学的准备知识：Python语言基础；数字图像的基本概念。其中会涉及到的函数：用于数字图像基本处理的函数：imread;imshow,imwriteA＝imread(filename,fmt)读入图像文件；imwrite(A,filename,fmt)输出图像；imshow(I,n)图像显示。一、教学目的通过本教学使学生掌握使用MATLAB进行数字图像处理的基本语句。二、教学方法教学方法：采用讲解、编程实践和答疑相结合。2灰度图像增强本教学是基于数字图像处理课程中的图像变换和增强理论来设计的。本教学的准备知识：空域图像增强方法。重点如下：1、直方图和直方图均衡：画图像的直方图命令，imhist(A)直方图均衡命令，Aeq＝histeq（A）2、基本灰度变换3、空域滤波技术：添加噪声命令：imnoise中值滤波技术，均值滤波技术一、教学目的通过本教学使学生掌握使用MATLAB进行二维傅里叶变换的方法，加深对二维傅里叶变换的理解和图像频谱的理解。二、教学方法教学方法：采用讲解、编程实践和答疑相结合。3二维傅里叶变换和频域增强本教学是基于数字图像处理课程中的二维傅里叶变换理论来设计的。本教学的准备知识：第四章频域图像增强中的一维傅里叶变换和二维傅里叶变换，频域图像增强的步骤，频域滤波器。教学用到的基本函数：一维傅里叶变换函数：fft,一维傅里叶反变换函数：ifft频谱搬移函数：fftshift二维傅里叶变换函数：fft2二维傅里叶反变换函数：ifft2绘图函数：imshow，mesh一、教学目的通过本教学使学生掌握使用MATLAB进行二维傅里叶变换的方法，加深对二维傅里叶变换的理解和图像频谱的理解。二、教学方法教学方法：采用讲解、编程实践和答疑相结合。4彩色图像处理本教学是基于数字图像处理课程中的彩色图像处理理论来设计的。本教学的准备知识：第六章彩色图像处理中的彩色空间，彩色图像处理方法。重点如下：彩色空间及其相互转换：RGB空间CMY空间HIS空间2、彩色空间中各图像分量的演示和意义，关键命令：f=imread(‘C:\...\lena_color.tif’,‘TIF’);显示：imshow红色图像分量：f(:,:,1)绿色图像分量：f(:,:,2)蓝色图像分量：f(:,:,3)3、彩色图像消噪添加噪声命令：imnoise中值滤波技术，均值滤波技术一、教学目的通过本教学使学生掌握使用MATLAB进行彩色图像处理的方法，加深对彩色空间和彩色图像的理解。二、教学方法教学方法：采用讲解、编程实践和答疑相结合。5图像边缘检测本教学是基于数字图像处理课程中的图像分割理论来设计的。本教学的准备知识：空域图像增强，图像分割中关于图像锐化和边缘检测的方法。重点如下：图像锐化的意义，其中的关键算子有：Prewitt算子Sobel算子LoG算子图像分割的意义，其中的关键算子：prewitt算子，sobel算子图像边缘检测技术一、教学目的通过本教学使学生掌握图像边缘检测的基本方法，加深对图像分割的理解。二、教学方法教学方法：采用讲解、编程实践和答疑相结合。五、课程学时分配讲次授课章节内容学时分配讲课设计其他116216316416526注：教学课由教学教师负责协调安排时间，原则上安排在课堂教学结束后、考试之前一周以上完成。七、课程考核与成绩评定7.1考核方式考核环节包括课程学习过程考核和期末考试，其中课程过程考核占总成绩的40%，分别由课堂表现、课后作业、教学情况进行评定；期末考试成绩占总成绩的60%。各环节的比重如下。考核环节比重合计过程考核（平时成绩）课堂表现20%40%作业20%期末成绩期末测试60%60%总计100%100%7.2考核内容及要求本课程为考查课。考核内容及分值分配如下。（5）不能独立完成设计任务，不及格处理。302,3八、课程评价与持续改进8.1课程评价课程评价周期定为每1年评价一次。设置达成情况目标值，采用成绩分析法进行评价。课程达成评价根据专业课程达成评价方法进行计算，评价结果用于持续改进。负责人组织教师实施课程评价，制定持续改进措施，监督持续改进过程。课程负责人负责撰写课程考核总结报告，实施课程评价持续改进。8.2持续改进1）日常教学：根据学生学习情况，教师采取座谈会、与学生单独交流，及时调整教学方法、进度，做出教学改进。2）课堂质疑或短时间交流讨论：对课堂质疑或讨论的效果进行分析，提出课程持续改进意见，用于本课持续改进。3）期末分析总结：根据课程目标，实现课程达成评价，撰写课程总结报告，提出课程持续改进意见，用于本课程持续改进。九、课程教材及主要参考书[教材]《数字图像处理与Python实现》，岳亚伟，人民邮电出版