《遥感数字图像处理》课程教学大纲.docx

遥感数字图像处理课程教学大纲一、基本信息课程编号 课程中文名称课程英文名称课程类别课程性质适用专业总学时 学分先修课程并修课程开课单位本课程对毕业要求的贡献20324065遥感数字图像处理Digital Image Processing通识教育（）大类基础（） 专业核心（）专业方向（） 必修（）任选（ ）遥感科学与技术、地理信息工程、测绘工程48（含上机 16）3地图制图基础 遥感技术基础测绘学院 遥感工程系能正确采集、整理实验数据，对实验结果进行。能够选择恰当的测绘技术与仪器，对城市复杂测绘工程问题进行分析、计算与设计。知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵二、教学目标（对应毕业要求：4.3、5.2、7.1）遥感数字图像处理是遥感专业的一门学科基础课。它是遥感图像解译、模式识别、计算机视觉、遥感应用等学科的基础，是一门涉及多领域的交叉学科，近年来取得了大量的新进展。学习本课程后，使学生具有遥感数字图像处理的基本知识和基本能力，为该领域的研究工作（如遥感图像解译）打下坚实的基础。通过本课程理论教学和数据处理训练，使学生具备下列能力，实现以下课程目标： 课程目标 1:认识遥感数字图像处理在现代测量数据处理中的应用，了解遥感数据处理的特点和趋势; 理解遥感数字图像的来源、性质、分布、数字特征，掌握遥感数字图像处理的基本理论。（对应毕业要求 4.3）课程目标 2:掌握遥感数字图像处理的基本方法，以及各种处理方法的优缺点。能够利用高级编程语言（vc+，c#、python）等进行编程实现。（对应毕业要求 5.2）课程目标 3:掌握遥感图像处理算法的各种适用范围，结合遥感的实际应用，能够将遥感图像处理应用于国土测绘、城市规划、气象、农业、生态、环保等领域（对应毕业要求7.1）毕业要求对应课程目标备注4.研究4.3 能正确采集、整理实验数据，对实验结果进行。课程目标 15使用工具5.2 能够选择恰当的测绘技术与仪器，对城市复杂测绘工程问题进行分析、计算与设计7.1 知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵课程目标 27.环境和可持续发展课程目标 3课程目标与毕业要求对应关系表三、教学内容与要求教学内容对学生的要求教学支持课程目学时方式标一、 绪论1、基本概念和术语。2、遥感数字图像处理的特点和主要内容。1、理解遥感数字图像处理的特点和主要内容。2、了解遥感数字图像处理应用及发展动向。4讲授课程目标 1讨论3、遥感图像处理系统的基础。 3、明确遥感图像处理研究的对象和所要解4、应用及发展动向。决的问题；4.提出本课程的学习方法。二、遥感图像增强与平滑1、直方图2、灰度变换3、噪声及噪声平滑4、图像的锐化5、图像的伪彩色处理1、理解直方图、图像的锐化的概念和表示方法。2、掌握灰度变换、噪声及噪声平滑主要内容和方法。10讲授 、讨课程目标 2 论 、实验三、遥感图像分割与边缘检测1、图像分割的基本概念2、边缘检测的基本算法3、轮廓跟踪的基本方法4、图像匹配5、投影法与差影法1、理解图像分割、边缘检测，轮廓跟踪、图像匹配的概念。2、掌握图像分割、边缘检测，轮廓跟踪的一般常用方法。讲授 、实 验 、计算课程目标 210课程目标3四、遥感图像的几何变换1、几何变换基础2、图像的平移和旋转3、遥感图像的几何校正4、复合变换5、应用实例1、理解几何变换基础，图像的平移和旋转、图像的缩放的概念2、掌握图像的平移和旋转、图像的缩放的一般方法。讲10授 、讨论 、实验课程目标 2课程目标 3五、数学形态学及其应用1、形态学的基本概念2、二值形态学3、灰度形态学4、形态学基本应用1、理解形态学的基本概念、二值形态学、灰度形态学，腐蚀与膨胀的基本概念2、掌握腐蚀与膨胀的算法实现。4讲授 、讨 论 、数据处理课程目标 2课程目标 3六、遥感图像的特征与理解1、图像的几何特征2、形状特征及纹理分析3、骨架抽取4、遥感图像分类讲1、理解图像的几何特征、形状特征及纹理分析的概念和方法。2、掌握几何及形状特征参数获取、形状特征及纹理分析的基本方法和算法。12授 、讨论 、实验课程目标 2课程目标 3四、学时分配表内容讲授实验上机延续课外学时小计（一）绪论224（二）遥感图像增强与平滑6410（三）遥感图像分割与边缘检测6410（四）遥感图像的几何变换4610（五）数学形态学及其应用44（六）遥感图像的特征与理解8412总计五、主要教学方法321648遥感数字图像处理课程对理论与实践的要求都相当高，并且内容多、难度大。因此在教学方法上，需要将课堂教学、实验教学、课外答疑或网络课程等方式有机地结合起来， 并充分利用多媒体教学手段提高教学效率和教学效果。在教学过程中，要注重基本理论、基本概念和基本算法。培养学生采用规范化的方法解决实际问题的能力。1- 知识传授通过课堂讲授、答疑、做练习、综合训练进行教学，传授遥感图像处理基本知识。2- 能力培养通过课堂教学与工程案例相结合，提高获取知识的能力；通过启发式教学和综合训练提高知识的理解和综合应用；以测量数据处理实践为驱动力，促进理论教学，在教学中提出问题，激发学生寻求解决问题的兴趣和方法，使教与学有机结合，强调系统思维和创新思维的重要性，提高创新能力；通过本课程的学习了解国际上对遥感图像处理的研究进展。3- 素质提升以深厚的专业知识，认真备课，细致讲解，在教学中体现对学生的关爱，构建良好的师生关系；教学中潜移默化地渗入职业道德的教育，使学生在获得专业知识的同时，也受到思想品德的熏陶。通过本课程的学习，让学生感受到作为专业理论基础课在后续课程学习以及在以后工作的重要作用，培养学生尊重数据、重视精度的职业精神和严谨、求实的科学态度，提高学生数据处理分析和解决复杂工程测量数据处理问题的能力，使学生在后续的课程学习和工作中自觉应用遥感图像处理理论和知识解决工程应用的问题，培养具有独立思考能力和创新思维的人才。六、实践教学内容与要求内容实验小计（一）C+图像反色与灰度变换22（二）C+图像直方图阈值分割22（三）C+图像几何拉伸变换22（四）C+图像均值滤波22（五）C+图像卷积与直方图绘制22（六）C+图像锐化22（七）C+图像边缘提取22（八）C+图像点特征提取22总计1616教学内容对学生的要求支持课程目标实验一： C+ 图像反色与灰度变换掌握遥感图像反色与灰度变换的原理，利用课程目标 2vc+进行编程实现。要求独立完成，计算过程详细、 课程目标 3内容完整充实。实验二： C+ 图像直方图阈值分割掌握遥感图像直方图阈值分割的原理，利用vc+进行编程实现。要求独立完成，计算过程详细、内容完整充实。掌握遥感图像直方图阈值分割的原理，利用课程目标 2课程目标 3实验三：C+ 图像几何拉伸变换课程目标 2vc+进行编程实现。要求独立完成，计算过程详细、 课程目标 3内容完整充实。在实践环节，需要对所学知识进行阶段性总结。由指导教师给出综合计算题目和计算指导书，在教室现场进行计算，学生独立作业，指导教师及时回答学生在计算中遇到的问题。要求学生每人提交一份完整的综合报告。要求计算过程详细、内容完整充实。具体内容和要求如下表所示：实验四： C+ 图像均值滤波实验五： C+ 图像卷积与直方图绘制掌握遥感图像均值滤波的原理，利用vc+进行课程目标 2编程实现。要求独立完成，计算过程详细、内容完课程目标 3整充实。掌握遥感图像卷积与直方图绘制的原理，利用课程目标 2vc+进行编程实现。要求独立完成，计算过程详细、 课程目标 3内容完整充实。实验六： C+ 图像锐化实验七： C+ 图像边缘提取实验八： C+ 图像点特征提取掌握遥感图像锐化的原理，利用vc+进行编程实现。要求独立完成，计算过程详细、内容完整充实。掌握遥感图像边缘提取的原理，利用vc+进行编程实现。要求独立完成，计算过程详细、内容完整充实。掌握遥感图像点特征提取的原理，利用vc+进行编程实现。要求独立完成，计算过程详细、内容完整充实。课程目标 2课程目标 3课程目标 2课程目标 3课程目标 2课程目标 3七、考核与成绩评定注重学习过程考核，成绩按平时成绩和期末考试成绩相结合进行综合评定，比例各占50%，综合评定方法如下：1-平时成绩：50 分出勤：14 分；满勤 14 分，缺勤一次扣 1 分，迟到 1 次 0.5 分，累积扣分 7 取消考试资格。课内实验：16 分，每次实验 4 分，共 4 次。课内实验评分标准：每次实验 4 分；概念清楚，编程计算过程清晰，计算结果准确、作业整洁 4 分；平时测验：20 分2-期末考试:50 分课程目标笔试相关试题分数比例平时作业相关内容分数比例204040课程学分达成度评价方法课程目标 1课程目标 2 课程目标 3204040分目标达成度=0.5*（分目标试题平均分/分目标试题总分） +0.5*（分目标平时成绩）/分目标平时成绩总分考试方式按闭卷考试，各部分试题分布如下表所示：3-成绩等级成绩等次优秀良好中等及格不及格按照分数分为优秀、良好、中、及格、不及格5 个等次，评价标准为5 个等级，各等级对应分数段如下表：成绩90100809079806070059八、课程目标达成度评价课程目标达成度评价包括两个部分：对整个班级进行分目标和总目标达成度评价,对每个学生进行分目标和总目标达成度评价。具体计算方法如下：（1） 对整个班级进行评价课程分目标达成度=（分目标试卷平均得分*试卷成绩占比+平时成绩平均分*平时成绩占比）/100。课程总目标达成度=该课程学生总评成绩平均值 / 100。（2） 对每个学生进行评价单个学生分目标达成度=(该学生的分目标得分*试卷成绩占比+该学生的平时成绩得分* 平时成绩占比) /100。单个学生课程总目标达成度=该学生总评成绩 /100。九、大纲编制说明本课程教学大纲编撰的依据：1. 北京建筑大学测绘工程专业 2016 版培养方案；2. 北京建筑大学教学大纲制定与管理办法 北建大教发20167 号3. 中国工程教育认证协会.工程教育认证标准.2015.74. 2012 年高等教育本科专业目录. 高等教育出版社.2012.10十、教材及参考书目遥感数字图像处理教程（第三版） 普通高等教育“十一五”国家级规划教材国家精品课程教材 贾永红编著 出版社：武汉大学出版社十一、其他可以利用的学习资源网络上可提供的遥感数字图像处理有关课程。十二、本大纲主要起草人、审阅人主要起草人： 审阅人：