《数字图像处理实验》实验大纲

1. 课程名称：数字图像处理实验
2. 学分/总学时：1/36
3. 开课单位：计算机科学与工程学院

1. 课程的性质、目的和任务

《数字图像处理实验》是《数字图像处理》的实践性配套课程，以Matlab作为主要实验开发环境。通过本课程的实验使得学生更牢固地掌握数字图像处理的基本方法和原理。通过本实验课程的学习，要求学生达到：

1. 掌握经典的数字图像处理算法的实现方法；
2. 了解常用的数字图像处理算法的运行效果；
3. 学会分析与比较各种方法的差异。

2. 学习本课程学生应掌握的前设课程知识

本课程的先行课程有：《数字信号处理》、《信号与系统》、《数据结构》、《高级语言程序设计》。

3. 学时分配

实验课程授课时间为36学时

4. 实验内容和基本要求

1. 实验一 熟悉MATLAB环境实验（6学时）
   1. 掌握MATLAB的基本语法
   2. 用MATLAB写几个小函数
   • 基本要求：
     • 掌握MATLAB的基本语法，学会使用MATLAB编写简单的程序
2. 实验二 图像空间变换（4学时）
   1. 对图像进行空间缩放、旋转、剪切等变换
   2. 对图像进行仿射变换
   • 基本要求：
     • 掌握常用的图像空间变换
3. 实验三 图像空域增强实验（6学时）
   1. 类的声明
   2. 类的实现
   3. 类的功能测试
   4. 构造函数
   • 基本要求：
     • 能分别在3个文件中书写某个类的声明、实现和功能测试。并在类的设计中加入构造函数，深刻掌握构造函数的机制。掌握VC工程的多文件连接。
4. 实验四 图像频域增强实验（4学时）
   1. 静态数据成员的声明和初始化
   2. 静态函数
   3. 友元函数
   4. 友元类
   • 基本要求：
     • 掌握静态数据成员和静态函数成员的使用，以及静态与非静态成员之间的访问关系。掌握友元函数的声明和访问能力。
5. 实验五 彩色图像处理（4学时）
   1. 类的派生和继承
   2. 虚函数和纯虚函数
   3. 抽象类
   4. 虚函数的访问
   • 基本要求：
     • 掌握类的派生和继承。掌握抽象类的定义、纯虚函数的定义方法。深刻理解虚函数的访问机制、动态联编的效果和多态性概念。
6. 实验六 图像压缩实验（6学时）
   1. 函数模板
   2. 类模板
   3. 作为成员函数的运算符重载
   4. 作为友元的运算符重载
   • 基本要求：
     • 掌握C++模板的使用，理解参数多态的概念。掌握运算符重载的方法、实质和约束。
7. 实验七 图像数学形态学处理实验（4学时）
   1. 创建Windows窗口
   2. 窗口对简单事件的响应
   3. 窗口的最大化、最小化
   4. 窗口的标题、背景色等设置
   • 基本要求：
     • 掌握Windows窗口和消息循环的机制，掌握窗口的基本特征和参数设置，能利用MFC的窗口类设计各种风格的窗口、控制窗口的变化。
8. 实验八 图像分割实验（4学时）
   1. 基于对话框的应用程序设计
   2. 单文档/视图的应用程序设计
   3. 菜单、对话框和控件的使用
   4. 对话框的级联
   • 基本要求：
     • 掌握基于对话框的应用程序和单文档/视图的应用程序框架设计。掌握Windows的菜单、对话框及各种控件的使用，为将来开发实际的应用软件铺平道路。

5. 教材及学生参考书

教材：

1. 《数字图像处理(MATLAB版)》 Rafael Gonzalez，电子工业出版社，2004

参考书和网站：

1. 《数字图像处理》 Rafael Gonzalez，电子工业出版社，2004
2. 《图象工程(上册) 图象处理和分析》 章毓晋，清华大学出版社
3. 《图像工程（上册）--图像处理（第2版）》 章毓晋，清华大学出版社

6. 考核方式及成绩评定方法

1. 成绩评定：其成绩由平时成绩（包括预习、实验报告、实验态度）组成
2. 实验总评成绩将以20%的比例计入该门课程的总成绩中。