北京大学深圳研究生院
（2015-2016学年 第二学期）
课程大纲
课程编号：04711950 开课学期：1516S2 总学时：48 学分：3
课程名称*：数字图像处理
英文名称：Digital Image Processing
教学方式：课堂讲授 考试方式：考查
先修要求：理工科本科毕业背景即可
主讲教师*：刘宏
辅助教师：杨戈、丁润伟
学科领域：计算机应用技术
大纲执笔人*：刘宏 制定年月*：2015年10月
成绩评定方法：
课程设计占50% + 平时作业占30% + 课堂考勤占20%
大纲内容简介(300汉字以内)*：
随着以信号处理和计算技术为核心的信息科学的发展，图像处理在通讯、管理、医学、地震、气象、航空航天及教育等领域，发挥着愈来愈重要的作用。《数字图像处理》课程是一门培养学生处理多维信息的技术基础课。
《数字图像处理》课程是信息工程专业的一门重要的专业课。该课程是在学生对概率论、信号与系统、数字信号处理等专业知识有所了解的基础上开设的。
本课程主要涉及数字图像的基本概念、基本理论和基本处理方法与技术，包括图像增强、图像恢复、图像编码、特征提取及纹理图像分析、边缘检测与图像分割、图像目标表达和描述、图像处理新技术及发展等，其主要任务是使学生掌握图像处理的一些基础理论的同时，较好掌握图像处理的技术和典型应用。这门课程是一门实践性强的应用理论课。对本课程的学习最重要的是理论联系实际，通过大量的实际操作训练，加深对基础理论和概念的理解，熟悉并掌握基本的技术和技能，并运用到实践中。
通过该课程的教学应达到以下教学目标：
1、了解图像技术整体概况和分类以及有关视觉和图像模型，数字图像采集、表达和像素关系；
2、掌握图像的各种基本变换技术；
3、掌握图像处理方面的基本技术，例如图像增强、图像恢复、由投影重建图像和图像压缩编码等基础理论，技术和方法；
4、掌握图像分析的基本理论和技术，如图像分割、目标表达描述、特征测量、形态学方法等。
大纲详细内容(2000汉字以内)*：（请按开课单元撰写，注明学时）
1、视觉与图像——6学时
内容包括：人类视觉机理与特殊现象、机器视觉的基本原理、图像：视觉的表象、丰富多彩的图像世界、课程的安排与要求。
2、基本概念——6学时
内容包括：本章介绍数字图像处理的发展简史、图像处理的任务、基本的图像处理系统、图像各种形式的表示，图像处理工具简介。
教学要求：了解图像处理的基本概念、掌握数字图像处理的组成。
3、图像的数字化与显示——6学时
内容包括：主要介绍了图像的数学描述和图像数字化的方法，详细讲解了图像量化中的标量量化和矢量量化方法，同时介绍了常用的数字化图像输入、输出设备，为进一步学习图像处理作了必要的知识准备。
教学要求：了解灰度图像和彩色图像的描述方法，掌握静止图像的描述，了解量化方法.
4、图像变换——6学时
内容包括：图像处理中常用的变换。首先是经典变换——离散傅里叶变换，二维傅里叶变换的定义和性质，紧接着是离散余弦变换、哈达玛变换、沃尔什变换和K-L变换.最后需了解小波变换和它的应用。
教学要求：掌握二维连续、离散傅立叶变换，相关的图像变换及其编程实现.
5、图像增强——6学时
内容包括：点运算的各种方法，空间运算的各种方法，变换域算法。
教学要求：掌握点、空间运算的各种方法，了解变换域算法。
6、图像编码——6学时
内容包括：图像信号压缩原理、图像编码的国际标准、典型的图像压缩编码算法、图像编码器/解码器的实现、图像压缩标准等。
教学要求：了解图像压缩编码主要有：统计编码、预测编码、变换编码、混合编码以及一些新型的压缩算法等。编码的图像类型有：二值图像、灰度图像和彩色图像。了解图像编码压缩的国际标准。
7、图像分割——3学时
内容包括：图像分割的基本概念、基本原理；典型的分割方法，包括图像的阈值分割技术、图像的边缘检测和区域检测法。
教学要求：掌握基本的边缘检测和区域检测方法，并编程实现。
8、典型图像处理应用系统——3学时
内容包括：人体运动跟踪，人脸识别实现技术，生物特征身份识别技术
教学要求：了解常用图像处理应用系统
9、课程实验：目标检测与识别实验——3学时
实验内容：目标检测与识别实验
实验设备要求：PC机
教材：
不指定专门教材
参考资料：
崔屹，数字图象处理技术与应用，电子工业出版社，1997.3
赵荣椿等，数字图象处理导论，西北工业大学出版社，2000
3、章毓晋，图像工程 (上册) 图像处理和分析，清华大学出版社, 北京，1999
