《機(jī)器視覺(jué)技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱一、課程簡(jiǎn)介課程中文名機(jī)器視覺(jué)技術(shù)及應(yīng)用課程英文名MachineVisionTechnologyandApplications雙語(yǔ)授課□是■否課程代碼07112135課程學(xué)分2.5總學(xué)時(shí)數(shù)40（含實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)）課程類(lèi)別□通識(shí)教育課程□公共基礎(chǔ)課程■專(zhuān)業(yè)教育課程□綜合實(shí)踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)■必修□選修□其他課程形態(tài)□線上■線下□線上線下混合式□社會(huì)實(shí)踐□虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式■閉卷□開(kāi)卷□課程論文□課程作品□匯報(bào)展示□報(bào)告■課堂表現(xiàn)■階段性測(cè)試■平時(shí)作業(yè)■其他（可多選）開(kāi)課學(xué)院機(jī)器人工程學(xué)院開(kāi)課系(教研室)智能制造工程面向?qū)I(yè)智能制造工程開(kāi)課學(xué)期第4學(xué)期先修課程大學(xué)物理、電工電子技術(shù)基礎(chǔ)等。后續(xù)課程工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用、數(shù)控技術(shù)、人工智能技術(shù)等。選用教材程光等.機(jī)器視覺(jué)技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2019年.參考書(shū)目1.韓九強(qiáng)等.機(jī)器視覺(jué)技術(shù)及應(yīng)用[M].高等教育出版社,2010年.課程資源騰訊課堂：/課程簡(jiǎn)介機(jī)器視覺(jué)技術(shù)是一門(mén)關(guān)于利用計(jì)算機(jī)和相應(yīng)設(shè)備對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解的領(lǐng)域。本課程旨在介紹機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的基本概念、系統(tǒng)構(gòu)成以及發(fā)展趨勢(shì)。學(xué)生將學(xué)習(xí)常用的圖像處理技術(shù)，如尺寸測(cè)量和缺陷檢測(cè)技術(shù)，以及模式識(shí)別和圖像融合技術(shù)。此外，課程還探討了機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的硬件技術(shù)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。學(xué)生將有機(jī)會(huì)了解機(jī)器視覺(jué)專(zhuān)用軟件，并探索機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將獲得對(duì)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的深入了解，為將來(lái)在工業(yè)自動(dòng)化、智能制造和計(jì)算機(jī)視覺(jué)等領(lǐng)域的應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，此課程是依托專(zhuān)業(yè)教育開(kāi)展勞動(dòng)教育的課程。二、課程目標(biāo)1．課程目標(biāo)內(nèi)容：具體內(nèi)容見(jiàn)表1。表1課程目標(biāo)序號(hào)具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1掌握機(jī)器人視覺(jué)的基本概念、原理和方法，并能應(yīng)用這些原理方法解決實(shí)際工程問(wèn)題。具備嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的工匠精神。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)在國(guó)家發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步中的重要性，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷和社會(huì)責(zé)任感。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能夠理解并踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，為國(guó)家的科技創(chuàng)新和工業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。課程目標(biāo)2掌握常見(jiàn)圖像獲取及數(shù)字化、圖像的點(diǎn)運(yùn)算、圖像增強(qiáng)、形態(tài)學(xué)圖像處理、圖像分割和特征提取等的原理和方法，熟悉常用機(jī)器視覺(jué)設(shè)備使用方法。能夠根據(jù)問(wèn)題需求，設(shè)計(jì)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，滿足實(shí)際工程的需要。能夠初步具有運(yùn)用新技術(shù)創(chuàng)造性地解決復(fù)雜問(wèn)題的能力和使用軟件工具算法編程仿真。2．課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系：具體內(nèi)容見(jiàn)表2。表2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求1：工程知識(shí)【H】1.2掌握解決智能制造工程問(wèn)題所需的工程基礎(chǔ)知識(shí)，并能夠應(yīng)用。目標(biāo)1畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展【M】7.2能夠評(píng)價(jià)針對(duì)復(fù)雜智能制造工程問(wèn)題的工程實(shí)踐對(duì)于環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。目標(biāo)2三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求課程理論學(xué)習(xí)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)、課程目標(biāo)和教學(xué)方法等對(duì)應(yīng)關(guān)系的具體情況見(jiàn)表3。表3課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對(duì)應(yīng)關(guān)系序號(hào)課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法學(xué)時(shí)1緒論1.機(jī)器視覺(jué)的基本概念2.機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的組成要素和工作流程3.機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用的常見(jiàn)領(lǐng)域和實(shí)際案例4.機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展歷史和未來(lái)趨勢(shì)。1．問(wèn)題交流：課堂提問(wèn)。2.線上學(xué)習(xí)：大國(guó)工匠。3.個(gè)人作業(yè)：機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用目標(biāo)1目標(biāo)2重點(diǎn)：1.機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的基本概念和原理，如圖像獲取、圖像處理、特征提取和目標(biāo)識(shí)別等；2．機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的組成要素；3.應(yīng)用案例和技術(shù)挑戰(zhàn)。難點(diǎn)：4．深度學(xué)習(xí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)及應(yīng)用，并促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)的發(fā)展。22機(jī)器視覺(jué)基礎(chǔ)知識(shí)1.機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的基本概念、系統(tǒng)構(gòu)成以及發(fā)展趨勢(shì)；2.機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的硬件技術(shù)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。1．問(wèn)題交流：課堂提問(wèn)。2.拓展閱讀：不同類(lèi)型的傳感器。3．線上學(xué)習(xí)：騰訊在線課堂4．個(gè)人作業(yè)：應(yīng)用場(chǎng)景、算法流程。目標(biāo)1目標(biāo)2重點(diǎn)：1.機(jī)器視覺(jué)的概念；2.系統(tǒng)構(gòu)成；3.發(fā)展趨勢(shì)。難點(diǎn)：4．算法與技術(shù)選擇。講授法:能夠提供系統(tǒng)化的知識(shí)框架，幫助學(xué)生建立對(duì)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)及應(yīng)用的整體認(rèn)識(shí)。43常用圖像處理方法及機(jī)器人視覺(jué)設(shè)備使用方法1.常用圖像處理技術(shù)；2.尺寸測(cè)量技術(shù)與缺陷檢測(cè)技術(shù)；3.模式識(shí)別技術(shù)；4.圖像融合技術(shù)；5.機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的硬件技術(shù)。1．問(wèn)題交流：課堂提問(wèn)。2.拓展閱讀：深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)。3．線上學(xué)習(xí)：騰訊在線課堂4．個(gè)人作業(yè)：原技術(shù)原理掌握。目標(biāo)2重點(diǎn)：1.圖像處理技術(shù)；2.機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的硬件技術(shù)。難點(diǎn)：1.圖像處理技術(shù)；2.模式識(shí)別技術(shù)。講授法:能夠向?qū)W生傳授基礎(chǔ)概念和關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生掌握機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的基本原理和系統(tǒng)構(gòu)成。264機(jī)器視覺(jué)新技術(shù)及發(fā)展1.機(jī)器視覺(jué)專(zhuān)用軟件；2.機(jī)器視覺(jué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。1．問(wèn)題交流：課堂提問(wèn)。2.拓展閱讀：Python。3．線上學(xué)習(xí)：騰訊課堂。4．個(gè)人思考：軟件應(yīng)用。目標(biāo)2重點(diǎn)：1.新型傳感器技術(shù)；2.傳感技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。講授法:通過(guò)案例教學(xué)能夠引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際案例，明白機(jī)器視覺(jué)軟件的應(yīng)用4合計(jì)36（二）實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教學(xué)目標(biāo)、課程目標(biāo)和教學(xué)方法等對(duì)應(yīng)關(guān)系的具體情況見(jiàn)表4。表4課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對(duì)應(yīng)關(guān)系序號(hào)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目來(lái)源教學(xué)目標(biāo)（觀測(cè)點(diǎn)、重難點(diǎn)）學(xué)時(shí)數(shù)項(xiàng)目類(lèi)型要求每組人數(shù)教學(xué)方法課程目標(biāo)1實(shí)驗(yàn)1：人臉識(shí)別與跟隨實(shí)驗(yàn)教師開(kāi)發(fā)1．實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)與使用方法（重點(diǎn)）2驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)1.必做實(shí)驗(yàn);2.（①機(jī)器人感知與機(jī)器視覺(jué)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)）；3.撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3-4人1組1.課堂教授：針對(duì)內(nèi)容3。2.操作演示：針對(duì)內(nèi)容3。3.項(xiàng)目訓(xùn)練：針對(duì)內(nèi)容3。22．人臉識(shí)別方法（重點(diǎn)、難點(diǎn)）3．人臉跟隨（難點(diǎn)）2實(shí)驗(yàn)2：機(jī)器視覺(jué)設(shè)備實(shí)驗(yàn)教師開(kāi)發(fā)1.機(jī)器人相機(jī)的內(nèi)參數(shù)標(biāo)定（重點(diǎn)）2驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)1.必做實(shí)驗(yàn);2.（①機(jī)器人感知與機(jī)器視覺(jué)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)）；3.撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3-4人1組1.課堂教授：針對(duì)內(nèi)容3。2.操作演示：針對(duì)內(nèi)容3。3.項(xiàng)目訓(xùn)練：針對(duì)內(nèi)容3。22．機(jī)器人相機(jī)的外參數(shù)標(biāo)定（重點(diǎn)）3．計(jì)算機(jī)器人的位姿信息（難點(diǎn)）課程考核考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項(xiàng)目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的基本概念、系統(tǒng)構(gòu)成以及發(fā)展趨勢(shì)120%課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、閉卷考試、隨堂測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告2.機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的硬件技術(shù)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、實(shí)驗(yàn)1課程目標(biāo)21.常用圖像處理技術(shù)；280%課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、閉卷考試、隨堂測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告2.尺寸測(cè)量技術(shù)與缺陷檢測(cè)技術(shù)；23.模式識(shí)別技術(shù)；24.圖像融合技術(shù)；25.機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的硬件技術(shù)。26.軟件使用2、實(shí)驗(yàn)2100%表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比期末考試成績(jī)比例70%實(shí)踐教學(xué)成績(jī)比例9%平時(shí)作業(yè)成績(jī)比例12%課堂考勤與表現(xiàn)比例9%課程目標(biāo)140%30%45%40%40%課程目標(biāo)260%70%55%60%60%（二）成績(jī)?cè)u(píng)定1.平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定（1）課堂表現(xiàn)（10分）：通過(guò)學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問(wèn)情況，來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生相關(guān)的能力。（2）作業(yè)完成情況（40分）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行作業(yè)的設(shè)計(jì)。如讓學(xué)生簡(jiǎn)述對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，考核學(xué)生對(duì)于概念的理解情況，幫助學(xué)生將定義轉(zhuǎn)化為自己的理解。（3）實(shí)踐教學(xué)（30分）：通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況，實(shí)驗(yàn)總成績(jī)?yōu)楦鞔螌?shí)驗(yàn)成績(jī)的平均成績(jī)。（4）課堂考勤（20分）：曠課1次，扣2分，扣完為止，遲到1次扣1分，扣完為止。2.期末成績(jī)?cè)u(píng)定課程考核主要考察學(xué)生對(duì)機(jī)器視覺(jué)的概念、圖像處理的原理、應(yīng)用以及機(jī)器視覺(jué)軟件、硬件使用方法等。方式為閉卷考試。要求學(xué)生掌握基本概念、基本原理，運(yùn)用具體方法解決相關(guān)問(wèn)題。3.總成績(jī)?cè)u(píng)定總成績(jī)應(yīng)由平時(shí)考核成績(jī)和期末考核成績(jī)構(gòu)成，總成績(jī)（100%）=平時(shí)成績(jī)（30%）+期末成績(jī)（70%）。（三）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表6評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（非試卷考核項(xiàng)目）考核項(xiàng)目評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)上課全勤，專(zhuān)心聽(tīng)講、不玩手機(jī)與講話，積極互動(dòng)、發(fā)言與提問(wèn)。有遲到或請(qǐng)假，專(zhuān)心聽(tīng)講、不玩手機(jī)與講話，能互動(dòng)與發(fā)言。有遲到或請(qǐng)假，能聽(tīng)講、不常玩手機(jī)與講話，有互動(dòng)與發(fā)言。遲到或請(qǐng)假較多，能聽(tīng)講、不常玩手機(jī)與講話，無(wú)互動(dòng)與發(fā)言。缺勤超三分之一，不聽(tīng)講、愛(ài)玩手機(jī)與講話，無(wú)互動(dòng)與發(fā)言。作業(yè)完成情況字跡清晰、書(shū)寫(xiě)認(rèn)真，計(jì)算準(zhǔn)確、要點(diǎn)全面、內(nèi)容正確。字跡清晰、書(shū)寫(xiě)認(rèn)真，計(jì)算準(zhǔn)確、要點(diǎn)較全面而缺一要點(diǎn)，或內(nèi)容較正確錯(cuò)一小點(diǎn)。字跡清晰、書(shū)寫(xiě)認(rèn)真，計(jì)算準(zhǔn)確、要點(diǎn)較全面而缺二要點(diǎn)，或內(nèi)容較正確錯(cuò)二小點(diǎn)。字跡清晰、書(shū)寫(xiě)認(rèn)真，計(jì)算準(zhǔn)確、要點(diǎn)較全面而缺三要點(diǎn)，或內(nèi)容較正確錯(cuò)三小點(diǎn)。字跡清晰、書(shū)寫(xiě)認(rèn)真，計(jì)算準(zhǔn)確、要點(diǎn)較全面而缺四要點(diǎn)及以上，或內(nèi)容較正確錯(cuò)四小點(diǎn)及以上。階段性測(cè)驗(yàn)單元考核選擇題90%以上正確。單元考核選擇題80～90%正確。單元考核選擇題70～80%正確。單元考核選擇題60～70%正確。單元考核選擇題正確率在60%以下。實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程完整，操作步驟正確，操作結(jié)果準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)報(bào)告全面完整，書(shū)寫(xiě)工整。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程完整，操作步驟正確，操作結(jié)果較準(zhǔn)確（允許錯(cuò)一處），實(shí)驗(yàn)報(bào)告全面完整，書(shū)寫(xiě)工整。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程完整，操作步驟正確，操作結(jié)果較準(zhǔn)