图像处理课程设计指导手册.doc

课程设计指导手册数字图像处理课程设计指导手册曹江中、何家峰广东工业大学信息工程学院2012年9月一、课程设计目的数字图像处理，就是用数字计算机及其他有关数字技术，对图像进行处理，以达到预期的目的。随着计算机的发展，图像处理技术在许多领域得到了广泛应用，数字图像处理已成为电子信息、通信、计算机、自动化、信号处理等专业的重要课程。数字图像处理课程设计是在完成数字图像处理的相关理论的学习后，进行的综合性训练课程，其目的主要包括：1、使学生进一步巩固数字图像处理的基本概念、理论、分析方法和实现方法；2、增强学生应用VC编写数字图像处理的应用程序及分析、解决实际问题的能力；3、尝试将所学的内容解决实际工程问题，培养学生的工程实践能力，提高工科学生的就业能力。二、课程设计内容本课程设计提供有8个可选内容，请根据自己兴趣爱好选择其中的一个内容独立完成（学生也可自拟难度相当的设计内容，但需经过指导老师的同意）。内容一: 一个简单的“photoshop”软件设计内容及要求：（1）、独立设计方案，实现对图像的3种处理。（2）、利用VC实现软件框架：有操作菜单、能显示某项操作前后的图像。（3）、查找相关算法，至少实现3种功能，比如：灰度增强、直方图显示、浮雕等等（底片化、二值化及平滑等实验内容不计算在内）。（4）、将实验结果与其他软件实现的效果进行比较、分析。总结设计过程所遇到的问题。内容二：直方图均衡化设计内容及要求：（1）、查阅文献、理解直方图均衡化的原理。（2）、利用VC编写直方图均衡化程序。（3）、设计的软件框架能够实现直方图变换前后的图像直方图及图像，以进行比较。（4）、调用matlab中的直方图均衡化函数并得出实验结果，比较、分析与自己编写的代码实验结果区别。内容三：数字水印设计内容及要求：（1）、查阅文献、了解数字水印的基本概念。（2）、深入理解一种简单的数字水印嵌入与提取方法。 （3）、独立设计系统框架并利用VC编程实现该方法。（4）、能够显示水印嵌入前后的载体图像。（5）、能够显示嵌入与提取的水印。提示：可上图书馆网页中的期刊网进行数字水印技术相关的文献检索、查阅。参考文献：黄仿元、基于LSB的数字水印算法及MATLAB实现。内容四：纸牌识别设计内容及要求：（1）、在VC环境下实现打开、显示一幅纸牌图（设计资料中有纸牌图）。（2）、将提供的几幅图片中的纸牌进行分类和识别，要求：a、判断出是那种类型（共四类：红桃，梅花、黑桃、方片）； b、检测出点数（1、210）；c：将上述检测的结果输出。（3）、要求自行设计方案、编写代码实现上述功能。供参考的基本方案（不一定选该方案）：首先根据图像确定出数字模板和类型模板，然后再对图像进行旋转，二值化，分割等操作，将出现点数和类型的区域分割处理，最后进行模板匹配，并输出结果。 图1、纸牌中点数和花色模板选取示意图。内容五：晶状体厚度的测量实验内容及要求：（1）、在VC环境下实现打开、显示一幅晶状体医学图（设计资料中附有图像）。（2）、分析几幅图片中的晶状体的医学图片，设计方案根据图像处理的知识检测出图像中的晶状体厚度，如附图1中所示的上宽和下宽。（3）、要求自行编写代码实现上述功能。（4）、根据上述要求，自行设计详细的实验方案。拟定实验步骤，独立完成操作，纪录实验数据，分析实验结果。（5）、实验结果分析论证，分析实验结果是否满足设计要求，与理论结果是否一致并分析原因。总结设计过程所出现的问题。 图2、matlab下的功能示意图内容6：零件尺寸测量实验内容及要求：（1）、在VC环境下实现打开、显示一幅零件图（资料中附有零件图，也可以自己画）。（2）、设计方案，根据图像处理的知识检测图像中零件的内、外半径及水平横截面的面积。（3）、要求自行编写代码实现上述功能。（4）、在photoshop或者画图板中、手动测出内、外半径及面积，试分析、比较两种结果、并找出原因。内容7：图像检索实验内容及要求：（1）、在VC或者MATLAB环境下实现打开、显示一幅图（资料中附有图像集，也可以自己选择），通过算法实现查询图与库中所有图像的相似度计算，并按照相似度大小进行显示（需要给出相似度）。（2）、查阅文献，设计方案，确定相似度计算方法（可以是通过形状特征、纹理特征，结构特征等等）。（3）、要求自行编写代码实现上述功能（部分代码可以查询或者利用已有的函数）。如一个检索实例。内容8：视频采集及简单处理实验内容及要求：（1）、利用摄像机、海康视频采集卡及提供的开发包（SDK）实现视频的采集，能够实时地浏览视频并且能够获取存放视频中每帧图像的缓冲区（所需要的设备、sdk及说明文档在工一401有提供）。（2）、能够实时地对获取的每帧图像进行处理(只需要进行简单处理，如二值化、帧差等)（3）、将视频采集和处理整合在一个工程中，即实现对视频的实时处理。（4）、本工程由于设计的开发包全部为C+，且时间短，所以建议C+编程基础较好的学生选择。三、课程设计进度安排序号设计内容所用时间1熟悉VC/MATLAB程序设计方法 1天2自行设计实验方案（利用已掌握基本知识、原理，提出实验具体方案，拟订实验步骤，独立完成操作，记录实验数据，分析实验结果）l 分析题目，查找相关资料。l 确定方案：流程图、使用工具、基本算子，公式等等。l 进行设计，编写程序代码。2天3上机调试程序，修改并完善设计，并完成设计报告2天合 计1周四、课程设计说明与要求1、设计完成后，要提交相关的文档：1）课程设计报告书(纸质和电子版各一份)（模版在设备处网站下载）2）源程序代码（电子版）2、课程设计报告的封面格式要参考附录，具体形式可以自己组织，但要包含以下内容（具体格式见资料）：1）设计题目2）设计目的3）设计内容（包括主要的代码）4）详细分析、论证实验结果，并且总结实验方法5）设计心得体会6）参考文献（书籍、网络资料等）五、课程设计评分标准评 定 项 目评分成绩1设计内容合理、目的明确（10分）2设计方案正确，具有可行性、创新性(20分)3设计结果（软件程序）（20分）4态度认真、学习刻苦、遵守纪律（15分） 5设计报告的规范化、参考文献充分（10分）6答辩（25分）总分备注：成绩等级：优（90分100分）、良（80分89分）、中（70分79分）、及格（60分69分）、60分以下为不及格。无故不参加答辩者记为0分。