《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. 按要求进行强度变换
   2. 计算直方图
   3. 对图像进行直方图均衡化
   4. 对图像进行拉普拉斯滤波
   5. 对图像进行Unsharp Mask滤波
   • 基本要求：
     • 掌握图像强度变换，掌握直方图和直方图均衡化，掌握图像间算术运算，掌握空域滤波算法
4. 实验四 图像频域增强实验（4学时）
   1. 计算图像的傅立叶变换
   2. 在频域进行低通滤波
   3. 在频域进行高通滤波
   • 基本要求：
     • 掌握图像的傅立叶变换，掌握频域滤波算法
5. 实验五 彩色图像处理（4学时）
   1. 使用web-safe颜色替换真彩色图像
   2. 对灰度图像进行伪彩色增强
   3. 对彩色图像进行分割
   • 基本要求：
     • 掌握图像颜色的表示方法，掌握伪彩色增强，掌握真彩色图像的简单处理。
6. 实验六 图像压缩实验（6学时）
   1. 计算压缩图像的保真度
   2. 计算图像的信息熵
   • 基本要求：
     • 掌握图像保真度的计算，掌握图像信息熵的计算
7. 实验七 图像数学形态学处理实验（4学时）
   1. 腐蚀、膨胀运算
   2. 开运算、闭运算
   • 基本要求：
     • 掌握基本的图像数学形态学处理。
8. 实验八 图像分割实验（4学时）
   1. 检测图像的边缘
   2. 对图像进行阈值分割
   3. 对图像进行区域生长
   • 基本要求：
     • 掌握基本的边缘检测算法，掌握基本的阈值分割算法，掌握图像区域生长算法。

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。