图像处理实验教案教程.doc

《专业课程设计I》教案（一） 课次第 1 天理论讲解2学时课题第1讲 视频图像处理概念及编程工具介绍教学 目标掌握：图像的表示显示方法；图像的存储与格式。 熟悉：数字图像处理的三个层次；图像处理的主要应用领域；图像的类型。 了解：图像处理的基本工具与特点。教学 重点图像的表示与存储方式 教学 难点开发环境的安装、配置与应用编程方法教学 方法讲授法+实例分析 （多媒体+上机实践）教学过程设计一、课程导入： 《数字图像处理》是一门新兴的、跨学科的、前沿的课程；是国内、外高校与科研院所的研究生培养中的一重要研究方向；在军事、工业、科研、医学等已得到广泛应用；研究新的图像处理算法与理论，具有重要的应用价值。 试想：在工作与生活中，哪些地方会用到图像??（让学生回答） 本学期，咱们将学习“图像处理技术”。在后续课堂上，我们将详细学习图像处理相关方法。 二、内容提要 1.1 图像及应用 （1）图像的概念；（2）不同波段的图像（展示实图进行讲授）；（3）图像类型（展示实图进行讲授）；（3）图像应用领域（列举实例）； 1.2 图像工程概述 （1）图像工程的三个层次（实例分析与讲授）；（2）图像工程与其他学科的联系与区别； 1.3 图像的表示与显示 （1）图像与像素（采用实例讲授）；（2）图像矩阵表示；（3）图像的显示技术（二种）。 1.4 Matlab与VS2010安装与配置 对本书各章的主要内容进行简介。 三、实验内容与要求 1、安装Matlab开发环境，打开与显示图像； 2、安装与配置VS2010+OpenCV开发环境，打开与显示图像； （具体详见‘实验手册’）《专业课程设计I》教案（二） 课次第 2 天理论讲解2学时课题第2讲 图像变换及应用教学 目标1、掌握：傅立叶与离散余弦变换的基本原理与性质； 2、熟悉：傅立叶与离散余弦变换的Matlab编程与频谱分析方法。 3、了解：高通与低通滤波原理及应用。教学 重点傅立叶与离散余弦变换的基本原理。教学 难点傅立叶与离散余弦变换的频谱分析。教学 方法讲授法+实例分析 （多媒体+上机实践）教学过程设计一、课程导入： 在“数字信号处理”课程中，信号可以在时域处理，也可以在频域处理。提问：常用的变换方法有哪些？（让学生回答） 这些变换能用到图像处理中吗？本节课，将学习相关内容。 二、内容提要 1 傅立叶变换 （1）1D傅立叶变换；（2）2D傅立叶变换；（3）频谱的图像显示；（4）频率域的性质（采用举例的方法进行讲授） 2 离散余弦变换 （1）1D离散余弦变换；（2）2D离散余弦变换；（3）离散余弦变换的Matlab实现（采用举例的方法进行讲授） 3 低通滤波 （1）引言：频域增强原理；（2）理想低通滤波及应用；（3）巴特沃斯低通滤波及应用；（4）梯形低通滤波及应用。 （在讲授上述滤波器时，均采用图示与实例相结合的方法来讲授） 4 高通滤波 （1）高通滤波基本思想；（2）理想高通滤波及应用；（3）巴特沃斯高通滤波及应用；（4）梯形高通滤波及应用。 三、实验内容与要求 1、在Matlab环境中用DFT对图像做频谱分析； 2、在Matlab环境中编程实现低通与高通滤波器，对图像进行平滑或边缘增强处理； 3、尝试在VS2010中实现上述算法。 （具体详见‘实验手册’）《专业课程设计I》教案（三） 课次第 3 天理论讲解2学时课题第3讲 空域图像增强算法原理与编程（一）教学 目标1、掌握：灰度变换算法原理与编程步骤。 2、熟悉：直方图均衡化原理与编程步骤。 3、了解：图像增强概念与应用背景。教学 重点直方图均衡化原理与编程 教学 难点程序编写与调试教学 方法讲授法+实例分析 （多媒体+上机实践）教学过程设计一、课程导入： 图像在获取时，有时会出现质量问题（展示不同类型的噪声图像） 试想：怎样将图像的视觉效果改善一下？（让学生回答） 本节课，将讲授二种基本的图像增强方法。 二、内容提要 1、前言 （1）为什么要进行图像增强处理（列出一些图像实例）； （2）图像增强的目的； （3）图像增强的方法分类。 2、灰度线性变换 （1）基本原理； （2）算法步骤与流程图； （3）DSP程序与分析 3、灰度分段线性变换 （1）基本原理； （2）算法步骤与流程图； （3）DSP程序与分析 4、直方图统计的原理 （1）统计方法； （2）算法步骤与流程图； （3）DSP程序与分析 三、实验内容与要求 1、在Matlab环境中编程实现灰度变换算法，比对观察实验结果； 2、在Matlab环境中编程实现直方图均衡化算法法，比对观察实验结果； 3、尝试在VS2010中实现上述算法