数字图像处理
数字图像处理
一、课程概述
随着电子技术和计算机技术的发展，计算机的图像处理能力大大提高，数字图像处理技术在各领域和日常生活中得到了越来越广泛的应用。为了适应信息时代图像处理技术的发展，计算机和信息相关专业的研究生有必要掌握数字图像处理的基本理论和应用技术。《数字图像处理》是一门理论方法和编程实践紧密结合的课程，具有很强的实用性，越来越多的领域（如人工智能、自动驾驶、互联网、智能交通、视频监控、安全检测、手机应用、军事和医疗等）都离不开图像处理的技术。在教学中，坚持基于图像处理应用性强的特点，利用所学到的理论方法来解决图像处理中实际应用问题，从而提高学生的学习兴趣和科研能力，拓宽学生的就业机会。
二、授课目标
《数字图像处理》课程是人工智能研究院教学计划中的一门重要的专业课程。适用于计算机和信息相关专业的高年级本科生和研究生。目的是学生了解和掌握计算机数字图像处理的基本概念和理论知识，包括图像变换，图像增强，图像复原，图像重建，图像编码，图像分割等方面的基本理论。并通过编程实践，掌握用程序设计语言实现图像处理算法的基本方法，培养应用图像处理技术解决实际问题的能力。
三、课程大纲
| 序号 |
标题 |
授课老师 |
授课时间 |
| 1 |
图像和图像处理系统 |
徐枫，刘宁 |
|
| 2 |
图像坐标变换和运算 |
徐枫，刘宁 |
|
| 3 |
图像灰度映射和直方图变换 |
徐枫，刘宁 |
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| 4 |
像素间联系和模板运算 |
徐枫，刘宁 |
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| 5 |
线性滤波 |
徐枫，刘宁 |
|
| 6 |
非线性滤波 |
徐枫，刘宁 |
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| 7 |
频域技术原理和傅里叶变换 |
徐枫，刘宁 |
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| 8 |
图像滤波技术 |
徐枫，刘宁 |
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| 9 |
同态滤波 |
徐枫，刘宁 |
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| 10 |
图像退化模型和噪声滤除 |
徐枫，刘宁 |
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| 11 |
图像无约束恢复和有约束恢复 |
徐枫，刘宁 |
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| 12 |
图像仿射变换和几何失真校正 |
徐枫，刘宁 |
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| 13 |
图像修复和区域填充 |
徐枫，刘宁 |
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| 14 |
编程作业讲解和点评（1） |
徐枫，刘宁 |
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| 15 |
图像去雾算法和效果评价 |
徐枫，刘宁 |
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| 16 |
图像投影重建方式和原理 |
徐枫，刘宁 |
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| 17 |
傅里叶反变换重建 |
徐枫，刘宁 |
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| 18 |
逆投影重建和迭代重建 |
徐枫，刘宁 |
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| 19 |
图像压缩原理和编码定理 |
徐枫，刘宁 |
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| 20 |
位平面编码和变长编码 |
徐枫，刘宁 |
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| 21 |
图像分割基础 |
徐枫，刘宁 |
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| 22 |
图像分割算法 |
徐枫，刘宁 |
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| 23 |
编程作业讲解和点评（2） |
徐枫，刘宁 |
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| 24 |
总结和复习 |
徐枫，刘宁 |
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四、预备知识
本课程面向具有一定高等数学和编程基础的大学生和低年级研究生，需要对MATLAB，Python，和/或C++编程语言有所了解。
五、参考资料
1. 章毓晋，《图像工程（上册）：图像处理（第4版）》，清华大学出版社，2018.
2. 苏光大，《图像处理系统》，清华大学出版社，2020.
3. Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, 《Digital Image Processing (Third Edition)》，英文影印版，电子工业出版社，2017.
4. Oge MARQUES（美），章毓晋（译），《实用MATLAB图像和视频处理》，清华大学出版社，2013.
