數字圖像處理課程主頁

　

數字圖像處理課程主頁

DIP--Digital Image Processing

主講教師：高新波教授

西安電子科技大學 -- 電子工程學院

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數字圖像處理課程主頁導航：

1.課程通知	2. 教材與參考書	3. 教學內容及大綱	4. 電子講義文檔
5. 實驗作業	6. 傅里葉變換及其質性	7. 圖像增強實驗	8. 其它

1、課程通知：

課程結束通知：《數字圖像處理》課程的全部內容已于2007年11月18日全部結束，剩下的時間希望大家好好復習，通讀教材做到融會貫通。考試時間定于：2007年12月22日（具體安排相見研究生院網站）。
復習重點：圖像變換中Fourier變換的性質；圖象增強中線性拉伸、直方圖均衡、規格化，以及圖像平滑、銳化以及邊緣提取的相關掩模的性質；圖像恢復與重建中的逆濾波等內容、圖像編碼中的 Huffman編碼和算術編碼；圖像分割中基于直方圖的閾值化、Hough變換等；目標表達于描述中的四叉樹分解、8鏈碼、歸一化鏈碼、差分碼、形狀數等。
答疑時間：2007年12月9日上午10：00-11：30，西大樓220教室。
作業通知：希望大家完成有關第7部分“圖像增強實驗”的作業，通過編程實驗加深對圖像直接灰度變換、直方圖均衡、銳化、平滑等內容的了解，撰寫實驗報告，編程語言不限，推薦用Matlab或C語言。
作業通知：希望大家完成有關第6部分“傅里葉變換及其性質”的作業，通過編程實驗加深對傅里葉變換及其性質的了解，撰寫實驗報告，編程語言不限，推薦用Matlab或C語言。

2、教材與參考書：

章毓晉編著，圖像工程（上冊）——圖象處理和分析，清華大學出版社，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、教學內容與大綱：

一. 該課程的地位、基本要求、與其他課程的聯系和分工
	數字圖像處理是模式識別、計算機視覺、圖像通訊、多媒體技術等學科的基礎，是一門涉及多領域的交叉學科。通過對本課程的學習，要求較深入地理解數字圖像處理的基本概念、基礎理論以及解決問題的基本思想方法，掌握基本的處理技術，了解與各個處理技術相關的應用領域。
二. 課程內容和學時分配
	第一部分，圖像和視覺的基本概念，12學時。概論（圖像處理的發展歷史、現狀，圖像處理系統的基本組成和作用），2學時；圖像和視覺基礎（亮度視覺與顏色視覺的基本概念與模型，成像系統的基本模型及圖像的采樣量化，與圖像像素相關的基本概念與基本運算），6學時；基本圖像變換（二維傅立葉變換及其基本性質，Hotelling變換以及其他的二維正交變換），4學時。第二部分，基本的處理技術，18學時。圖像增強（圖像的空域增強技術，頻域增強技術，偽彩色增強技術），6學時；圖像恢復和重建（圖像退化的基本模型及圖像恢復的基本思路，圖像恢復的基本技術，由投影重建圖像），6學時；圖像編碼（基本概念與理論，傳統的圖像編碼技術，圖像編碼新技術簡介），6學時。第三部分，圖像分析初步，16學時。其中選學內容6學時。圖像分割（基于邊緣的分割，基于區域的分割，圖像分割技術評價（選學內容）），6學時；圖像目標的表達和描述（圖像目標特征的提取與表達，圖像目標特征的描述），6學時；圖像處理的數學形態學方法（選學內容），4學時。
三. 作業或實驗要求
	作業主要側重于對基本概念、基本處理技術的理解、掌握。上機實驗為18學時：在計算機上完成1至2道綜合圖像處理實驗習題。目的是為了增強對數字圖像處理的感性認識，掌握圖像處理技術的基本實現步驟。
四. 考核方式
	筆試與上機實驗相結合

4、電子講義文檔：

北京大學封舉富教授的講義：下載pdf

5、實驗題作業：

上機實驗練習材料：Matlab編程
數字圖像處理作業題：下載pdf

6、圖像2D傅里葉變換及其性質：

首先構造一幅黑白二值圖像，在128×128的黑色背景中心產生一個4×4的白色方塊，如下圖1所示。

（1）了解傅里葉變換為可分離核變換的性質，利用1DFFT子程序實現2D傅里葉變換；

（2）把低頻分量移到圖象中心，而把高頻分量移到四個角上；（方法有兩種：其一，在FT以前對測試圖象逐點

加權(-1)^(i+j);其二，利用FFTSHIFT函數）

（3）利用圖象增強中動態范圍壓縮的方法增強2DFT；（Y＝C*log（1＋abs（X))）

（4）研究傅里葉變換幅度的平移不變性；

（5）研究傅里葉變換幅度的旋轉性質；

（6）研究傅里葉變換的尺度變換性質。

實驗結果參考圖象：

圖1 測試圖象1 圖2 圖1的2DFT 圖3 中心化后的2DFT 圖4 增強后的2DFT

圖5 測試圖象2 圖6 圖5的2DFT 圖7 圖1旋轉30度圖8 圖7的2DFT

圖9 測試圖象3 圖10 圖9的2DFT 圖11 測試圖象4 圖12 圖11的2DFT

7、圖像增強實驗：

給定一幅如下的圖象（Matlab提供‘pout.tif’）,作如下增強處理操作：

（1）用直接灰度變換方法進行對比度增強，設計分段線性變換函數，做增強處理；

（2）統計原圖的灰度直方圖，并利用直方圖均衡方法進行圖象增強；

（3）利用Matlab函數IMNOISE（），在原圖上分別疊加高斯噪聲和椒鹽噪聲，對比線性平滑濾波器

和非線性平滑濾波器（中值濾波）的性能；

（4）利用線性銳化器和非線性銳化濾波器增強原圖象的邊緣信息；

（5）設計偽彩映射表對原圖像進行偽彩顯示。

對上述實驗內容，自己創造性地設計實驗，得出有意義的結論。

參考圖像：

圖1 原始圖像圖2 直方圖增強后的圖像

圖3 原圖直方圖圖4 直方圖均衡后的圖像直方圖

圖5 疊加高斯噪聲圖圖6 疊加椒鹽噪聲圖

8. 其它

2006級工程碩士成績表（2007，3，5 更新版）

學號	成績	學號	成績	學號	成績
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

　

　

By Xinbo Gao, 2007-11-25

　