《数字图像处理》课程教学大纲一、课程信息课程名称：数字图像处理Digital Image Processing课程代码：06E7126B课程类别：专业必修课适用专业：数字媒体技术课程学时：32学时课程学分：1.5学分修读学期：第六学期先修课程：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、程序设计基础二、课程目标数字图像处理是数字媒体技术专业重要的专业核心课程之一，是理论性、应用性很强的一门专业必修课。通过本课程的教学，要求学生理解和掌握数字图像处理的基本原理和基本分析方法，理解数字图像处理方法的数学基础、具体算法、应用条件。数字图像处理课程主要包括课堂讲授、实验教学等环节相结合的方式，学生可以从理论和实用的编程技巧两方面掌握图像处理的技术，具备一定的动手编程处理图像的能力，为进一步学习后修课程打下良好的基础，同时为以后从事图像处理相关领域的工作打下扎实的基础。（一）具体目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：1.掌握数字图像处理的基本概念、基本方法和基本理论体系；理解数字媒体技术学科的育人价值，感悟数字媒体技术教学中的育人理念。【支撑毕业要求指标点1.3、1.412.掌握数字图像处理中的数学工具的严密性与工程运用的特殊算法间的理论联系，提高学生的专业能力素质，使学生获得解决问题的意识与能力；培养学生科学严密的逻辑思维习惯，树立终身学习理念，为将来从事相关领域工作奠定
《数字图像处理》课程教学大纲 一、课程信息 课程名称：数字图像处理 Digital Image Processing 课程代码：06E7126B 课程类别：专业必修课 适用专业：数字媒体技术 课程学时：32学时 课程学分：1.5学分 修读学期：第六学期 先修课程：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、程序设计基础 二、课程目标 数字图像处理是数字媒体技术专业重要的专业核心课程之一,是理论性、应 用性很强的一门专业必修课。通过本课程的教学，要求学生理解和掌握数字图像 处理的基本原理和基本分析方法，理解数字图像处理方法的数学基础、具体算法、 应用条件。 数字图像处理课程主要包括课堂讲授、实验教学等环节相结合的方式，学生 可以从理论和实用的编程技巧两方面掌握图像处理的技术，具备一定的动手编程 处理图像的能力，为进一步学习后修课程打下良好的基础，同时为以后从事图像 处理相关领域的工作打下扎实的基础。 （一）具体目标 通过本课程的学习，使学生达到以下目标： 1. 掌握数字图像处理的基本概念、基本方法和基本理论体系；理解数字媒 体技术学科的育人价值，感悟数字媒体技术教学中的育人理念。【支撑毕业要求 指标点 1.3、1.4】 2. 掌握数字图像处理中的数学工具的严密性与工程运用的特殊算法间的理 论联系，提高学生的专业能力素质，使学生获得解决问题的意识与能力；培养学 生科学严密的逻辑思维习惯，树立终身学习理念，为将来从事相关领域工作奠定
基础。【支撑毕业要求指标点2.3】3.培养学生能够在Python开发环境中，对图像处理工程问题进行分析、设计、开发和测试，通过实验教学培养学生理论联系实际的能力，解决实际问题、判断实践结果及理论提升的能力，掌握基础理论运用于工程实践的演变规律。培养学生学会独立思考，具有批判性思维素养。【支撑毕业要求指标点3.4、5.1】（二）课程目标与毕业要求的对应关系表1课程目标与毕业要求指标点的对应关系课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点【1.3知识素养】掌握计算机和数字媒体技术应用领域基础理论，并能对数字媒体技术工程问题设计方案和模型。1.工程知识课程目标1【1.4专业技能】能够运用专业知识对数字媒体技术工程问题的解决途径进行分析、解决与改进。【2.3学习能力】能够针对所选模型的正确性进行严谨推理，具备课程目标 22.问题分析认识并评估数字媒体工程问题的多种解决方案的能力。【3.4设计能力】能够在工程设计和开发过程中综合考虑经济、社3.设计/开发解决会、法律、安全、健康、文化、环境等因素，并用可视化、报告、方案课程目标3软硬件等形式呈现设计成果。5.现代工具运用【5.1学会学习】掌握现代工具和信息技术工具的使用方法，并能够根据工程需要灵活选择。三、课程内容（一）课程内容与课程目标的关系表2课程内容与课程目标的关系课程内容教学方法学时安排支撑的课程目标第一章数字图像处课程目标1案例式教学、讲解+实践8理基础知识课程目标2第二章彩色图像处课程目标16案例式教学、讲解+实践理初步课程目标3课程目标1第三章空间滤波案例式教学、讲解+实践课程目标28课程目标3课程目标1第四章频域滤波案例式教学、讲解+实践课程目标26课程目标3第五章图像特征提课程目标24案例式教学、讲解+实践取课程目标3
基础。【支撑毕业要求指标点 2.3】 3. 培养学生能够在 Python 开发环境中，对图像处理工程问题进行分析、设 计、开发和测试，通过实验教学培养学生理论联系实际的能力，解决实际问题、 判断实践结果及理论提升的能力，掌握基础理论运用于工程实践的演变规律。培 养学生学会独立思考，具有批判性思维素养。【支撑毕业要求指标点 3.4、5.1】 （二）课程目标与毕业要求的对应关系 表1 课程目标与毕业要求指标点的对应关系 课程目标 支撑的毕业要求 支撑的毕业要求指标点 课程目标 1 1.工程知识 【1.3 知识素养】 掌握计算机和数字媒体技术应用领域基础理论， 并能对数字媒体技术工程问题设计方案和模型。 【1.4 专业技能】 能够运用专业知识对数字媒体技术工程问题的解 决途径进行分析、解决与改进。 课程目标 2 2.问题分析 【2.3 学习能力】 能够针对所选模型的正确性进行严谨推理，具备 认识并评估数字媒体工程问题的多种解决方案的能力。 课程目标 3 3.设计/开发解决 方案 5.现代工具运用 【3.4 设计能力】 能够在工程设计和开发过程中综合考虑经济、社 会、法律、安全、健康、文化、环境等因素，并用可视化、报告、 软硬件等形式呈现设计成果。 【5.1 学会学习】 掌握现代工具和信息技术工具的使用方法，并能 够根据工程需要灵活选择。 三、课程内容 （一）课程内容与课程目标的关系 表2 课程内容与课程目标的关系 课程内容 教学方法 支撑的课程目标 学时安排 第一章 数字图像处 理基础知识 案例式教学、讲解+实践 课程目标 1 课程目标 2 8 第二章 彩色图像处 理初步 案例式教学、讲解+实践 课程目标 1 课程目标 3 6 第三章 空间滤波 案例式教学、讲解+实践 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 8 第四章 频域滤波 案例式教学、讲解+实践 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 6 第五章 图像特征提 取 案例式教学、讲解+实践 课程目标 2 课程目标 3 4
合计32学时（二）具体内容第一章数字图像处理基础知识（8学时）【教学目标与要求】1、教学目标：理解数字图像的概念；了解数字图像处理的研究内容、方法、应用领域；掌握图像的采样和量化、图像的表示和可视化。2、教学要求：要求理解数字图像的基础知识和基本概念：掌握图像的采样和可视化方法：掌握图像的表示和可视化方法；掌握图像中像素间的关系。【教学重点与难点】1、教学重点：图像的基础原理及常见方法；图像的采样和量化；图像的表示和可视化；图像中像素间的关系；简单图像处理。2、教学难点：图像的采样和量化；图像中像素间的关系。【学习内容】1.1数字图像简介1.2图像采样和量化1.3图像的表示和可视化1.4像素间的关系1.5简单图像处理【思政元素融入点】通过对相关软件及编程语言的介绍，引起学生对数字图像处理方式方法的探索心理；适当介绍本课程知识在未来的应用和就业前景，激发学生对本门课程的热情，提高学生的学习兴趣。第二章彩色图像处理初步（6学时）【教学目标与要求】1、教学目标：了解彩色图像的基本概念；掌握伪彩色图像处理的方法；掌握基于彩色的图像分割、彩色图像灰度化
合计 32 学时 （二）具体内容 第一章 数字图像处理基础知识(8 学时) 【教学目标与要求】 1、教学目标：理解数字图像的概念；了解数字图像处理的研究内容、方法、 应用领域；掌握图像的采样和量化、图像的表示和可视化。 2、教学要求：要求理解数字图像的基础知识和基本概念；掌握图像的采样 和可视化方法；掌握图像的表示和可视化方法；掌握图像中像素间的关系。 【教学重点与难点】 1、教学重点：图像的基础原理及常见方法；图像的采样和量化；图像的表 示和可视化；图像中像素间的关系；简单图像处理。 2、教学难点：图像的采样和量化；图像中像素间的关系。 【学习内容】 1.1 数字图像简介 1.2 图像采样和量化 1.3 图像的表示和可视化 1.4 像素间的关系 1.5 简单图像处理 【思政元素融入点】 通过对相关软件及编程语言的介绍，引起学生对数字图像处理方式方法的 探索心理；适当介绍本课程知识在未来的应用和就业前景，激发学生对本门课程 的热情，提高学生的学习兴趣。 第二章 彩色图像处理初步(6 学时) 【教学目标与要求】 1、教学目标：了解彩色图像的基本概念；掌握伪彩色图像处理的方法；掌 握基于彩色的图像分割、彩色图像灰度化
2、教学要求：要求了解彩色图像的基本概念；掌握解彩色图像的表示；掌握伪彩色图像处理的方法；掌握基于彩色的图像分割、彩色图像灰度化等初步的彩色图像处理。【教学重点与难点】1、教学重点：彩色图像的颜色空间；伪彩色图像处理；基于彩色的图像分割；彩色图像的灰度化。2、教学难点：伪彩色图像处理；彩色图像分割。【学习内容】2.1彩色图像的颜色空间2.2伪彩色图像处理2.3基于彩色的图像分割2.4彩色图像的灰度化【思政元素融入点】通过对彩色图像初步处理中算法的学习，塑造学生立足根本、踏实求证的品质，培养学生不怕困难、精益求精的精神。第三章空间滤波（8学时）【教学目标与要求】1、教学自标：了解空间滤波基础；掌握平滑处理和锐化处理。2、教学要求：要求了解空间滤波的基础：掌握平滑处理和锐化处理中基本的平滑滤波器和锐化滤波算子。【教学重点与难点】1、教学重点：空间滤波的基础；平滑处理；锐化处理。2、教学难点：平滑滤波器；锐化滤波算子。【学习内容】3.1空间滤波基础3.2平滑处理3.3锐化处理【思政元素融入点】
2、教学要求：要求了解彩色图像的基本概念；掌握解彩色图像的表示；掌 握伪彩色图像处理的方法；掌握基于彩色的图像分割、彩色图像灰度化等初步 的彩色图像处理。 【教学重点与难点】 1、教学重点：彩色图像的颜色空间；伪彩色图像处理；基于彩色的图像分 割；彩色图像的灰度化。 2、教学难点：伪彩色图像处理；彩色图像分割。 【学习内容】 2.1 彩色图像的颜色空间 2.2 伪彩色图像处理 2.3 基于彩色的图像分割 2.4 彩色图像的灰度化 【思政元素融入点】 通过对彩色图像初步处理中算法的学习，塑造学生立足根本、踏实求证的 品质，培养学生不怕困难、精益求精的精神。 第三章 空间滤波(8 学时) 【教学目标与要求】 1、教学目标：了解空间滤波基础；掌握平滑处理和锐化处理。 2、教学要求：要求了解空间滤波的基础；掌握平滑处理和锐化处理中基本 的平滑滤波器和锐化滤波算子。 【教学重点与难点】 1、教学重点：空间滤波的基础；平滑处理；锐化处理。 2、教学难点：平滑滤波器；锐化滤波算子。 【学习内容】 3.1 空间滤波基础 3.2 平滑处理 3.3 锐化处理 【思政元素融入点】
在空间滤波方法的选择中，由简到难，逐步深入介绍不同的空间滤波方法的优劣性，提醒学生要根据实际处理对象及目标，选择适当的空间滤波方法，而不是一味的选择复杂滤波；进一步培养学生因事而化、因时而进、因势而新的精神。第四章频域滤波（6学时）【教学目标与要求】1、教学目标：理解图像频域变换概念，了解傅里叶变换等频域变换处理技术。2、教学要求：要求理解图像空域-频域变换的基本概念及频域处理方法；了解图像的傅里叶变换；掌握低通滤波和高通滤波方法。【教学重点与难点】1、教学重点：傅里叶变换；低通滤波；高通滤波。2、教学难点：低通滤波；高通滤波。【学习内容】4.1傅里叶变换4.2低通滤波4.3高通滤波【思政元素融入点】在频域变换的学习中，通过对不同变换方法的介绍，提醒学生要根据实际处理对象及目标，选择适当的变换方法，鼓励学生不断尝试，以培养学生的动手能力，培养具有创新精神的新一代人才。第五章图像特征提取（4学时）【教学目标与要求】1、教学目标：了解图像特征的分类、特点；了解图像全局特征；掌握图像颜色特征提取方法。2、教学要求：要求了解图像特征的分类、特点；了解图像全局特征包含种类；掌握图像颜色特征提取方法。【教学重点与难点】
在空间滤波方法的选择中，由简到难，逐步深入介绍不同的空间滤波方 法的优劣性，提醒学生要根据实际处理对象及目标，选择适当的空间滤波方法， 而不是一味的选择复杂滤波；进一步培养学生因事而化、因时而进、因势而新的 精神。 第四章 频域滤波(6 学时) 【教学目标与要求】 1、教学目标：理解图像频域变换概念，了解傅里叶变换等频域变换处理技 术。 2、教学要求：要求理解图像空域-频域变换的基本概念及频域处理方法； 了解图像的傅里叶变换；掌握低通滤波和高通滤波方法。 【教学重点与难点】 1、教学重点：傅里叶变换；低通滤波；高通滤波。 2、教学难点：低通滤波；高通滤波。 【学习内容】 4.1 傅里叶变换 4.2 低通滤波 4.3 高通滤波 【思政元素融入点】 在频域变换的学习中，通过对不同变换方法的介绍，提醒学生要根据实 际处理对象及目标，选择适当的变换方法，鼓励学生不断尝试，以培养学生的动 手能力，培养具有创新精神的新一代人才。 第五章 图像特征提取(4 学时) 【教学目标与要求】 1、教学目标：了解图像特征的分类、特点；了解图像全局特征；掌握图像 颜色特征提取方法。 2、教学要求：要求了解图像特征的分类、特点；了解图像全局特征包含种 类；掌握图像颜色特征提取方法。 【教学重点与难点】