数字图像处理和计算机视觉课程大纲,数字图像处理课程主页
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1、课程通知：
课程结束通知：《数字图像处理》课程的全部内容已于2007年11月18日全部结束，剩下的时间希望大家好好复习，通读教材做到融会贯通。考试时间
定于：2007年12月22日(具体安排相见研究生院网站)。
复习重点：图像变换中Fourier变换的性质；图象增强中线性拉伸、直方图均衡、规格化，以及图像平滑、锐化以及边缘提取的相关掩模的性质；图像恢复与重建中的逆滤波等内容、图像编码中的
Huffman编码和算术编码；图像分割中基于直方图的阈值化、Hough变换等；目标表达于描述中的四叉树分解、8链码、归一化链码、差分码、形状数等。答疑时间：2007年12月9日上午10：00-11：30，
西大楼220教室。
作业通知：希望大家完成有关第7部分“图像增强实验”的作业，通过编程实验加深对
图像直接灰度变换、直方图均衡、锐化、平滑等内容的了解，撰写实验报告，编程语言不限，推荐用Matlab或C语言。
作业通知：希望大家完成有关第6部分“傅里叶变换及其性质”的作业，通过编程实验加深对傅里叶变换及其性质的了解，撰写实验报告，编程语言不限，推荐用Matlab或C语言。
2、教材与参考书：
章毓晋
编著，图像工程(上册)——图象处理和分析，清华大学出版社，1999。
Castleman K.R. Digital
Image Processing, Prentice-Hall, 1996.
Tekalp A.M. Digital Video
Processing, Prentice-Hall, 1995.
Gonzalez R.C, Woods R.E.
DIgital Image Processing, 3rd. ed., Addison-Wseley, 1992.
Rosenfeld R, Kak A.C.
Digital Picture Processing, 2nd. ed., Academic Press, 1982.
3、教学内容与大纲：
一.
该课程的地位、基本要求、与其他课程的联系和分工
数字图像处理是模式识别、计算机视觉、图像通讯、多媒体技术等学科的基础，是一门涉及多领域的交叉学科。通过对本课程的学习，要求较深入地理解数字图像处理的基本概念、基础理论以及解决问题的基本思想方法，掌握基本的处理技术，了解与各个处理技术相关的应用领域。
二.
课程内容和学时分配
第一部分，图像和视觉的基本概念，12学时。
概论(图像处理的发展历史、现状，图像处理系统的基本组成和作用)，2学时；
图像和视觉基础(亮度视觉与颜色视觉的基本概念与模型，成像系统的基本模型及图像的采样量化，与图像像素相关的基本概念与基本运算)，6学时；
基本图像变换(二维傅立叶变换及其基本性质，Hotelling变换以及其他的二维正交变换)，4学时。
第二部分，基本的处理技术，18学时。
图像增强(图像的空域增强技术，频域增强技术，伪彩色增强技术)，6学时；
图像恢复和重建(图像退化的基本模型及图像恢复的基本思路，图像恢复的基本技术，由投影重建图像)，6学时；
图像编码(基本概念与理论，传统的图像编码技术，图像编码新技术简介)，6学时。
第三部分，图像分析初步，16学时。其中选学内容6学时。
图像分割(基于边缘的分割，基于区域的分割，图像分割技术评价(选学内容))，6学时；
图像目标的表达和描述(图像目标特征的提取与表达，图像目标特征的描述)，6学时；
图像处理的数学形态学方法(选学内容)，4学时。
三.
作业或实验要求
作业主要侧重于对基本概念、基本处理技术的理解、掌握。
上机实验为18学时：在计算机上完成1至2道综合图像处理实验习题。目的是为了增强对数字图像处理的感性认识，掌握图像处理技术的基本实现步骤。
四.
考核方式
笔试与上机实验相结合
4、电子讲义文档：
北京大学封举富教授的讲义：下载pdf
5、实验题作业：
上机实验练习材料：Matlab编程
数字图像处理作业题：下载pdf
6、图像2D傅里叶变换及其性质：
首先构造一幅黑白二值图像，在128×128的黑色背景中心产生一个4×4的白色方块，如下图1所示。
(1)了解傅里叶变换为可分离核变换的性质，利用1DFFT子程序实现2D傅里叶变换；
(2)把低频分量移到图象中心，而把高频分量移到四个角上；(方法有两种：其一，在FT以前对测试图象逐点
加权(-1)^(i+j);其二，利用FFTSHIFT函数)
(3)利用图象增强中动态范围压缩的方法增强2DFT；(Y＝C*log(1＋abs(X)))
(4)研究傅里叶变换幅度的平移不变性；
(5)研究傅里叶变换幅度的旋转性质；
(6)研究傅里叶变换的尺度变换性质。
实验结果参考图象：
图1 测试图象1 图2 图1的2DFT 图3 中心化后的2DFT 图4 增强后的2DFT
图5 测试图象2
图6 图5的2DFT 图7 图1旋转30度
图8 图7的2DFT
图9 测试图象3
图10 图9的2DFT 图11 测试图象4
图12 图11的2DFT
7、图像增强实验：
给定一幅如下的图象(Matlab提供‘pout.tif’),作如下增强处理操作：
(1)用直接灰度变换方法进行对比度增强，设计分段线性变换函数，做增强处理；
(2)统计原图的灰度直方图，并利用直方图均衡方法进行图象增强；
(3)利用Matlab函数IMNOISE()，在原图上分别叠加高斯噪声和椒盐噪声，对比线性平滑滤波器
和非线性平滑滤波器(中值滤波)的性能；
(4)利用线性锐化器和非线性锐化滤波器增强原图象的边缘信息；
(5)设计伪彩映射表对原图像进行伪彩显示。
对上述实验内容，自己创造性地设计实验，得出有意义的结论。
参考图像：
图1
原始图像
图2 直方图增强后的图像
图3
原图直方图
图4 直方图均衡后的图像直方图
图5
叠加高斯噪声图
图6 叠加椒盐噪声图
8. 其它
2006级工程硕士成绩表(2007，3，5 更新版)
学
号
成
绩
学
号
成
绩
学 号
成
绩
0675960014
73
0675960015
80.5
0675960017
66
0675960018
Non
0675960019
72
0675960022
75
0675960025
84
0675960026
Non
0675960028
81
0675960029
82
0675960030
84
0675960031
80
0675960032
82
0675960033
80
0675960036
81
0675960037
87
0675960039
83
0675960040
72
0675960041
81
0675960043
Non
0675960044
84
0675960045
83
0675960046
79
0675960047
84
0675960048
60
0675960049
84
0675960050
83.5
0675960052
64
0675960053
69
0675960054
Non
0675960061
83
0675960063
71
0675960064
75
0675960065
62
0675960068
Non
0675960069
85
0675960071
81
0675960072
86
0675960077
80
0675960078
83
0675960080
85
0675960081
82
0675960082
74
0675960083
85
0675960084
78
0675960086
86
0675960087
81
0675960088
89
0675960089
86
0675960091
80
0675960092
86.5
0675960093
81
0675960094
86.5
0675960095
74
0675960158
86
0675960159
85
0675960160
86.5
0675960165
78
0675960167
83
0675960173
82
0675960174
84
0675960175
Non
0675960176
87.5
0675960178
85
0675960181
78.5
0675960182
Non
0675960183
60
0675960184
86.5
0675960243
88.5
0675960244
77
0675960247
82
0675960248
60
0675960249
79
0675960250
75
0675960251
60
0675960253
66
0675960255
73
0675960256
74
0675960259
82
0675960260
89
0677960279
87
0677960280
87
0677960281
84.5
0677960282
88
0677960284
78
0677960287
85
0677960288
Non
0677960290
86
0677960291
88
0677960293
78
0677960295
71
0677960296
88
0677960297
88
0677960298
89
0677960300
93
0677960304
89
0677960306
78
0677960307
89
0677960308
86
0677960310
84
0677960311
87.5
0677960314
76
0677960315
89
0677960321
72
0677960325
86
0677960331
88
0677960332
87
0677960334
Non
0677960335
84
0677960337
Non
0677960425
82
0677960426
Non
0677960429
77
0677960430
80
0677960432
88
0677960434
76.5
0677960436
88
0677960441
80
0677960442
89
0677960443
85.5
0677960444
83
0677960449
85
0677960450
87
0677960512
80
0675960513
82
0675960514
74
0675960515
84
0677960516
60
0675960517
82
0675960518
86.5
0675960519
81
0675960530
85
0675960531
68
0675960495
84
0675960496
Non
0675960497
86
0675960498
88
0675960499
86
0675960500
74
0675960501
83
0675960502
83.5
0675960503
70.5
0675960504
78
0675960505
Non
0675960506
78.5
0675960507
78.5
0675960508
68
0675960509
90
0675960510
89.5
0675960511
81
0677960575
90
0675960179
73
0675960576
82
0363960105
77
0262960029
83
0575960191
62
0462960209
60