图像处理与图像传输教学大纲.doc

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1、图像处理与图像传输课程教学大纲【课程代码】：【英文译名】：Image Processing and Transmission【适用专业】：电子信息工程【学 分 数】：3【总学时数】：48【实践学时】：0一、本课程教学目的和课程性质本课程是为电子信息工程及相关专业本科生开设的专业选修课。是一门涉及模式识别、图像通信、多媒体技术等多领域的交叉学科。本课程将图像处理和图像通信结合起来，主要内容是掌握数字图像处理的基本概念、基础理论和关键技术，包括：图像信息的基本知识，图像的描述，数字图像的特征与评价，基本图像变换，图像的增强、复原和重建，图像的压缩编码等；理解静止图像和运动图像的常用编码标准；掌握图

2、像传输的基本知识，包括：通信网基础知识，模拟和数字信号的基带信号及其调制技术；了解图像处理和图像通信技术的主要应用及发展前景。使学生可以综合应用所学基础知识，培养学生在图像处理和传输领域从事科研、教学、产品设计及管理工作的初步能力。二、本课程的基本要求1. 掌握数字图像处理的基本概念、基础理论和关键技术。2. 理解常用静止图像和运动图像的压缩编码标准。3. 掌握图像的传输的基本知识。4. 了解图像处理和图像通信技术的主要应用及发展前景。三、本课程与其他课程的关系前修课程：模拟电子技术、数字电子技术、电视原理、通信原理、高频电子线路、信号与系统、数字信号处理。四、课程内容1、像处理与图像传输概述

3、知识点：理解数字图像信号及其处理技术的基本概念；掌握图像系统的构成；理解和图像处理、传输有关的人眼视觉特性，如视觉信息的产生、传递和处理，视觉的运动特性和空间频率特性，基本的视觉模型等；掌握图像质量评价的概念和方法；了解图像处理与图像通信产业的发展情况。重点：数字图像信号的基本概念，图像系统的构成，人眼视觉特性，图像质量评价，图像处理与图像通信产业的发展。2、数字图像基础知识点：掌握图像信号数字化的基本概念及相关理论，包括图像信号的采样、量化和编码，图像信号的频谱等；理解视频信号数字化概念；了解ITU-R BT.601等相关标准；理解图像处理设备和器件的基本功能和工作原理；了解用于图像信号处理

4、的DSP系统要求及其发展趋势。重点：图像信号的数字化基本概念及其相关理论，图像处理设备和器件。3、图像信号的正交变换知识点：掌握图像信号变换域处理的原理，包括：离散傅立叶变换理论，二维离散傅立叶变换、离散余弦变换的概念和基本性质等；掌握数字图像信号的正交基表示；理解离散沃尔什变换和哈达玛变换；了解离散K-L变换。 重点：二维离散傅立叶变换及其性质，数字图像信号的正交基表示，离散余弦变换，离散沃尔什变换、离散哈达玛变换。4、图像增强知识点：掌握图像增强的概念；掌握图像的灰度级基本概念及其修正的基本方法；掌握图像平滑的基本概念及相关实现方法；掌握图像的锐化、伪彩色处理、几何校正及其相应的实现方法；

5、理解图像的同态增晰的基本概念。重点：图像增强的概念，图像的灰度级及其修正概念和方法，图像平滑的概念及实现方法，图像的锐化的概念及其实现方法，图像的同态增晰。5、图像复原知识点：掌握图像复原的概念；理解图像增强和复原二者各自的目的；理解图像降质的数学模型；理解无约束图像复原的概念及其实现方法；了解有约束图像复原的概念及其实现方法。重点：图像复原的概念及目的，图像的降质数学模型，无约束图像复原。6、图像重建知识点：掌握图像重建的概念和目的；理解计算机断层技术、投影定理、傅立叶投影重现；了解卷积逆投影重建，代数重建的基本原理；了解三维图像重建的体绘制、面绘制方法。重点：图像重建，计算机断层技术，投影

6、定理，傅立叶投影重现。7、图像处理的形态学方法知识点：掌握数学形态学基本概念，包括基本集合定义，二值数学形态学的运算等；理解二值图像的数学形态学变换及其应用于图像的平滑处理，边缘提取等领域的情况；了解灰度图像的数学形态学。重点：数学形态学基本概念，二值图像的数学形态学变换，灰度图像的数学形态学8、数字图像处理的应用知识点：理解数字图像处理的在各个领域的应用；了解WiT图像处理系统的基本应用框架。9、图像的统计特性与压缩编码知识点：理解图像的统计特性；掌握图像统计编码的概念及其相关方法，如，图像的哈夫曼编码、香农编码等；掌握图像的预测编码和变换编码的原理、方法和应用；了解图像信号的量化概念和量化

7、压缩的机理。重点：图像的统计特性，图像编码，图像量化，图像压缩。10静止图像编码知识点：掌握基本编码理论，如，方块编码，比特面编码等；掌握JPEG标准的框架和相关的技术理论；了解JPEG2000标准；了解二值图像的编码方法。 重点：基本编码理论，JPEG标准框架及相关技术理论，JPEG2000标准。11活动图像编码知识点：掌握常用的活动图像的运动估计和运动补偿预测的原理和方法；掌握帧间预测编码的原理及其基本方法；了解活动图像传输的差错模型及相应的编码处理原理；理解MPEG-2、MPEG-4标准的概况；了解其他相关的运动图像传输国际标准。重点：运动图像特点，运动估计和运动补偿预测的原理和方法，帧

8、间预测编码，MPEG-2标准。12图像编码的新方法知识点：理解小波变换的基本理论和在图像编码中的应用；了解模型基编码、分形图像编码的基本理论及其在图像编码中的应用。重点：小波变换的基本理论和在图像编码中的应用，模型基编码、分形图像编码基本理论。13图像的网络传输知识点：理解通信网的基础知识，包括：网络的拓扑结构，信息交换，种类，信息传送方式；了解通信网的接口；了解模拟基带信号的概念及模拟调制；了解数字基带信号的概念及数字调制。重点：通信网的基础知识，模拟基带信号及其模拟调制，数字基带信号及其数字调制。14图像通信的应用和发展知识点：理解会议电视系统、可视电视系统的基本框架和原理；了解数字电视体

9、系和其他应用系统基本框架和原理；了解基于IP的H.323系统结构；了解图像通信的发展前景。重点：会议电视系统，可视电视系统，数字电视体系。五、教学方法建议1.首先讲解整个课程的体系框架，然后结合图像处理、传输技术发展的最新方向，对相关原理及相关知识点进行有选择的讲解，注意点、面结合，理论与实际结合。2.循序渐进，重视基础，强调应用，培养工程能力，设计课堂讨论，激发学习兴趣。六、考核方式本课程为考试课。拟采取结构评分方式，总成绩平时成绩 + 期末考试成绩。平时成绩比例不超过30。其中平时成绩由书面作业、课程论文（20003000字，由任课教师确定）以及课堂练习等组成。期末考试根据题目的情况，可采

10、取开卷或闭卷考试的形式，试卷命题以课程教学大纲与知识点范围为依据。采用“教考分离”考核方式，期末考试题由命题小组命题，并逐步过渡到题库中抽题。七、其它说明1. 在教学内容上安排一定的习题讲解课，并注意对学生综合应用能力培养。 2. 学生课后应有一定量的作业练习题。3. 条件成熟时，本课程应安排8个学时左右的实验课，提高学生动手能力。八、选用教材及主要参考书1建议教材朱秀昌，刘峰等. 数字图像处理与图像通信. 北京邮电大学出版社, 2002. 5.2建议参考书 1 刘富强. 数字视频信息处理与传输教程. 机械工业出版社, 2004.8.2 Kenneth R. Castleman.数字图像处理. 电子工业出版社,2001.5.3 章毓晋. 图像处理和分析基础. 高等教育出版社,2002.12.九、学时分配课程内容讲课实验上机大作业小计概述22数字图像基础22图像信号的正交变换66图像增强66图像复原44图像重建44图像处理的数学形态学方法22数字图像处理的应用22图像的统计特性与压缩编码44静止图像编码22活动图像编码44图像编码新方法22图像的网络传输66图像通信的应用和发展22总计4848编写负责人：龙惠民 审核人： 部门主管领导：