_数字图像处理_课程教学研究

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1、中国电力教育课程教材建设2010年第27期总第178期DOI编码：10.3969/j.issn.1007-0079.2010.27.052“数字图像处理”课程教学研究范春年摘要：“数字图像处理”是信息类相关专业的专业课，主要学习应用计算机对数字图像进行分析和处理的基本理论、方法。课程起点高、难度大，理论性和实践性都很强，传统的教学方法重理论、轻实践，教学效果欠佳。本文从教学内容选择、实践教学安排、教学学时分配等方面分析了“数字图像处理”课程教学的关键环节，提出了一种理论与实践相结合的教学模式，并以非线性锐化滤波器——梯度算子的讲解为例示范了这种教学模式的具体应用。关键词：数字

2、图像处理；教学模式；梯度算子；MATLAB作者简介：范春年（1979-），女，江苏南京人，南京信息工程大学计算机与软件学院，讲师，南京大学计算机系博士研究生，（江苏南京210093）主要研究方向：图像处理与模式识别。（江苏南京210044）“数字图像处理”课程是信息类相关专业的专业课，主要学处理系统等基础知识；[1]习应用计算机对数字图像进行分析和处理的基本理论、方法。（2）像素空间关系：介绍像素间联系、基本坐标变换以及要求学生在掌握有关图像处理的基本概念、基础理论、典型方形态变换；法的基础上，掌握一定的编程实践技能，能够利用计算机编程（3）MATLAB图像处理基础：介绍MA

3、TLAB的用法、实现图像信息的各种处理，如图像变换、图像增强、图像恢复矩阵计算编程以及图像处理编程基础；与重建、图像编码等。培养和增强学生创新意识和创新思维，（4）空间域增强技术：介绍空间域图像增强技术；提高实际动手能力和创新能力，为学生进一步学习计算机视觉、（5）图像变换：介绍傅里叶变换、离散余弦变换、沃尔什/模式识别等课程奠定基础。哈达码变换、Gabor变换以及小波变换等；“数字图像处理”课程起点高、难度大，理论性和实践（6）频率域图像增强：介绍频率域图像增强技术；性都很强。传统教学以理论介绍、数学公式推导为主，强调（7）彩色图像处理：介绍彩色图像处理技术；理论的体系和概

4、念，忽视理论的实现步骤，较少演示各种算（8）图像恢复及图像重建；法的处理效果。这使学生在学习时，普遍感到理论非常抽象，（9）图像编码：介绍图像编码基础以及常用编码技术；不了解理论的实际应用效果。面对实际问题时，学生往往不知（10）图像国际标准：介绍JPEG、MPEG等图像国际标准。从何下手，更谈不上创新应用。学生们在学习中往往会碰到很二、实践教学安排多困难，在一些繁杂的数学推导面前望而却步，从而逐渐丧失“数字图像处理”课程的教学分为课堂授课和上机实习课。[2]学习兴趣。本课程的基础知识部分主要通过课堂授课方式进行教学，向学本文从教学内容选择、实践教学安排、教学学时分配等方生介

5、绍课程的主要内容、基本概念和课程要点。为了加强学生面分析了“数字图像处理”课程教学的关键环节，提出了一种理对理论知识的理解，同时提高学生的实际动手能力，本课程还论与实践相结合的教学模式，并以非线性锐化滤波器——梯度需要安排相应的上机实习，内容包括：MATLAB应用图像处算子的讲解为例示范了这种教学模式的具体应用。理基础、图像坐标变换及形态变换、空间域图像增强、图像变换、一、教学内容选择频率域图像增强、图像恢复、彩色图像处理、图像压缩编码等。“数字图像处理”课程主要内容包括图像处理的基本概念、通过上机实习，一方面加深学生对相关理论知识的理解，另一基本原理、典型方法、实用技术以及

6、国际上有关研究的新成果。方面也培养学生实际操作技能，提高学生的实践动手能力。这门课程涵盖以下内容：数字图像基础、空间域图像增强、频数字图像的处理需要大量的矩阵运算，因此学生必须依率域图像增强、图像变换、图像复原、彩色图像处理、图像压赖计算机运用某些软件进行学习。虽然普通的图像软件（如缩、图像分割等。目前已经形成了在讲述基本概念、基本原理、Photoshop）能够很好地处理图像，但是学生对处理的过程并典型方法和使用技术的基础上，以广泛介绍新技术、新算法和不明晰，往往是“知其然而不知其所以然”。在图像处理的教学[3]数字图像处理新的应用为主的教学思路。根据历届学生的反馈方面，MA

7、TLAB是一个更好的选择。MATLAB是一种科学信息以及教师多年的教学经验，我们选择了章毓晋编著的《图计算软件，主要适用于矩阵运算及控制和信息处理领域的分析像工程（上册）图像处理》作为理论教学教材，徐飞等编著的设计，它使用方便，输入简捷，运算高效，内容丰富，并且很容《MATLAB应用图像处理》作为实践教学教材。具体的教学内易由用户自行扩展。MATLAB比较好学，它只有一种数据类型，容选择如下。一种标准的输入输出语句，不用指针，不需编译，比其他语言少（1）数字图像处理基础：介绍图像、数字图像、数字图像了很