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《图像处理技术》教学大纲
课程英文名
ImageProcessingTechnology
课程代码
04M0018
学分
2.5
总学时
40
理论学时
32
实验学时
0
上机学时
8
实践学时
0
课程类别
学科基础课
课程性质
任选
先修课程
《大学计算机应用基础》
适用专业
电子科学与技术
开课学院
光学与电子科技学院
执笔人
刘红林
审定人
康娟
制定时间
2024年12月
注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业教育课；课程性质是指必修/限选/任选。
一、课程地位与课程目标
（一）课程地位
《图像处理技术》是电子科学与技术专业的学科基础选修课程。本课程主要介绍图像的获取、图像的增强、图像的恢复与重建、多种图像编码方法、图像的分割、目标的表达和描述、特征测量及彩色图像处理技术等内容。在现代信息社会中，越来越多的技术课题要用到图像信息的摄取、传输、处理、变换、测量等技术。学生通过本课程的学习，可以掌握图像处理的基本原理和方法，学会常用图像处理软件的使用，并能编写图像处理的应用程序，为今后在图像处理领域从事研究和开发工作打下基础。
（二）课程目标
1.能够对成像型分析系统的成像过程和图像特征进行分析，具有解决实际光电子学问题的能力。
2.能够基于图像采集和图像分析原理，具有对成像工程中的理论分析、测试表征与数据解释能力，并能进行图像工程算法设计和开发。
3.通过分组讨论，培养学生具有团队意识和人际交流能力。
4.通过大型综合作业或实验作业，培养学生自主学习的能力和终身学习的意识。
思政教育目标：
5.有机融入嫦娥五号地月图像数据传输的激动时刻，引导学生的民族自豪感，并投身到图像技术的发展中，使中国的图像技术在国际上占比提升。
二、课程目标达成的途径与方法
本课程采用常规教学模式，理论教学与实验教学相结合；采用板书、多媒体教学和分组讨论等多种教学手段；通过上机实际编程来实现本课程的课程目标。
各考核项对应课程目标权重分配如下表：
平时及作业
实验
期末考试
课程目标1
0.3
0.7
课程目标2
0.2
0.1
0.7
课程目标3
0.2
0.3
0.5
课程目标4
0.2
0.5
0.3
课程目标5
0.7
0.3
2．课程目标达成度计算公式：
达成值
三、课程目标与相关毕业要求对应关系
课程目标
课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）
毕业要求1
毕业要求4
毕业要求8
毕业要求9
毕业要求12
课程目标1
H
课程目标2
H
课程目标3
M
课程目标4
L
课程目标5
L
注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。
四、课程主要内容与基本要求
第一章图像技术基础
1.1图像和像素
1.2像素间联系
1.3图像采集
1.4采样和量化
1.5图像存储与格式
1.6图像显示
1.7图像坐标变换
1.8图像技术及分类
要求：掌握图像和像素基本概念；掌握图像的坐标变换；了解图像的显示、采样和量化；掌握图像存储与格式；了解图像工程的三个层次、相关学科和领域。
第二章图像增强技术
2.1算术和逻辑运算
2.2图像灰度映射
2.3直方图均衡化
2.4直方图规定化
2.5空域卷积增强
2.6傅里叶变换和频域增强
2.7频域低通滤波
2.8频域高能滤波
2.9频域带通和带阻滤波
要求：掌握直方图技术、空域滤波技术、频域滤波技术；理解图像平滑，图像锐化；掌握空间频率的概念；掌握离散傅里叶变换。
第三章图像恢复技术
3.1图像退化及模型
3.2噪声及其描述
3.3空域噪声滤波器
3.4组合滤波器
3.5频域周期噪声滤波器
3.6逆滤波
3.7维纳滤波
3.8几何失真校正
3.9投影重建
要求：理解图像退化、噪声描述；掌握噪声滤波原理及方法；了解组合滤波器。
第四章图像编码技术
4.1数据冗余和压缩
4.2图像保真度
4.3LZW编码
4.4哈夫曼编码
4.5算术编码
4.6位平面编码
4.7无损预测编码
4.8有损预测编码
4.9变换编码
要求：了解信息论基础理论，了解图像编码方法，掌握哈夫曼编码、算术编码、预测编码方法。
第五章图像分割技术
5.1图像分割定义与方法
5.2边缘检测
5.3积分角点检测
5.4主动轮廓模型
5.5取阈值分割
5.6基于过渡区的阈值
5.7特征空间聚类
5.8区域生长
5.9分水岭算法
要求：理解图像分割的定义和方法分类，掌握边缘检测技术、阈值分割技术，理解轮廓跟踪、区域生长技术。
第六章目标表达和描述技术
6.1轮廓的链码表达