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《数字图像处理》课程教学大纲

课程编码：ZX0240089

课程类别：专业选修课

适用专业及层次：信息与计算科学本科

学分：4

理论学时：32实验学时：32

先修课程：线性代数、高等数学、概率统计、高级程序设计

一、课程的性质、目的和任务

《数字图像处理》是信息与计算科学专业的一门专业方向限定选修课程，属

于电气工程的课程。通过本课程的学习，使学生掌握数字图像处理的基本理论，

使学生学会数字图像处理的基本方法，培养学生对数字图像处理技术有基本理

解，为扩大专业知识面，为以后的研究生学习奠定一定的基础，或者为毕业后的

工作做一定的铺垫．掌握计算机处理数字图像的基本算法，并学会用这些算法解

决实际图像相关的问题。

二、课程教学的基本要求

了解基本的数字图像的概念、术语；掌握数字图像表示法，分别在空间域和

频域中对数字图像进行处理的方法、使用数学形态学方法对数字图像进行简单的

处理，在彩色空间对图像进行处理，掌握基本的图像分割的方法、图像特征的表

示方法和模式识别的基本理论。

三、课程教学内容

第一章绪论

【授课学时】2

【教学内容】

1、数字图像的概念

2、数字图像的起源

3、数字图像的获取

4、数字图像的处理步骤

5、图像处理系统的部件

6、图像处理的应用

【教学要求】

使学生了解数字图像技术就随时发生在我们的日常生活中，而且处理的算法

不是很难，引导学生进入数字图像处理的领域。导入一些活生生的实例，进

行数字图像处理的入门教育。熟悉Matlab工具对数字图像的基本操作。

【教学重难点】

重点：掌握数字图像获取的常见方法

难点：成像原理

第二章数字图像基础

【授课学时】4

【教学内容】

1、视觉感知要素

2、光和电磁波普

3、简单图像的形成模型

4、取样和量化

5、像素间的一些基本关系

6、线性和非线性操作

【教学要求】

理解眼睛成像的基本原理，以及一些常见的视觉误差，简单图像的模型；

理解生成数字图像的原理和步骤；掌握数字图像中像素间的关系；了解线

性操作和非线性操作的概念。

【教学重难点】

重点：取样和量化、像素间的关系以及运算

难点：取样和量化

第三章空间域图像增强

【授课学时】6

【教学内容】

1、背景知识

2、某些基本灰度变换

3、直方图处理

4、用算术/逻辑操作增强

5、空间滤波基础

6、平滑空间滤波

7、锐化空间滤波

8、混合空间增强法

【教学要求】

理解某些基本灰度变换、直方图处理、算术/逻辑操作增强、空间滤波基

础、平滑空间滤波、锐化空间滤波、混合空间增强法等基本的空间域增强

图像的方法。

【教学重难点】

重点：理解基本灰度变换、直方图处理、平滑空间滤波、锐化空间滤波

难点：直方图处理、平滑空间滤波、锐化空间滤波

第四章频域图像增强

【授课学时】6

【教学内容】

1、背景知识

2、傅立叶变换和频域的介绍

3、平滑的频域滤波器

4、频域锐化滤波器

5、实现

【教学要求】

理解傅立叶变换的基本知识、平滑频域滤波器、锐化滤波器的原理和实现的

步骤．

【教学重难点】

重点：平滑频域滤波器、锐化滤波器的原理

难点：滤波器的实现

第五章图像复原

【授课学时】6

【教学内容】

1、图像退化/复原过程的模型

2、噪声模型

3、只存在噪声的空间滤波复原

4、频域滤波消减周期噪声

5、线性、位置不变的退化

6、估计退化函数

【教学要求】

理解并掌握在频域中一些复原方法的算法。

【教学重难点】

重点：理解并掌握图像退化/复原过程的模型和复原方法的原理和实现

难点：复原方法的原理和实现

第六章图像分割

【授课学时】6

【教学内容】

1、间断检测

2、边缘检测和边界检测

3、门限处理

4、基于区域的分割

5、分割在运动检测中的应用

【教学要求】

理解图像分割的基本知识，掌握常见分割图像特征的基本方法。

【教学重难点】

重点：边缘检测和边界检测、门限处理、区域分割

难点：门限处理、区域分割

第七章目标识别

【授课学时】4

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