遙感數(shù)字圖像處理課程教學(xué)大綱一、基本信息課程編號(hào)20324065課程中文名稱遙感數(shù)字圖像處理課程英文名稱DigitalImageProcessing課程類(lèi)別通識(shí)教育（）基礎(chǔ)教育（）學(xué)科基礎(chǔ)（√）專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)（）專(zhuān)業(yè)技術(shù)（）課程性質(zhì)必修（）限選（）任選（√）適用專(zhuān)業(yè)遙感工程、地理信息工程、測(cè)繪工程總學(xué)時(shí)48（含上機(jī)16）學(xué)分3先修課程地圖制圖基礎(chǔ)遙感技術(shù)基礎(chǔ)并修課程開(kāi)課單位測(cè)繪學(xué)院遙感工程系本課程對(duì)畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)掌握遙感數(shù)字圖像處理的基本理論和技術(shù)方法，掌握遙感數(shù)字圖像的特征及其應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立科研的能力，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，提高參與學(xué)術(shù)交流的能力。二、教學(xué)目的與任務(wù)遙感數(shù)字圖像處理是遙感專(zhuān)業(yè)的一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課。它是遙感圖像解譯、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、遙感應(yīng)用等學(xué)科的基礎(chǔ)，是一門(mén)涉及多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，近年來(lái)取得了大量的新進(jìn)展。學(xué)習(xí)本課程后，使學(xué)生具有遙感數(shù)字圖像處理的基本知識(shí)和基本能力，為該領(lǐng)域的研究工作（如遙感圖像解譯）打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三、教學(xué)內(nèi)容與要求（一）緒論4學(xué)時(shí)本章主要講述遙感數(shù)字圖像處理的基本概念、發(fā)展過(guò)程、基本的應(yīng)用領(lǐng)域、遙感數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)和遙感數(shù)字圖像處理的主要研究?jī)?nèi)容。重點(diǎn)掌握遙感數(shù)字圖像處理的基本概念、特點(diǎn)和主要工作內(nèi)容。1、基本概念和術(shù)語(yǔ)。2、遙感數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)和主要內(nèi)容。3、遙感圖像處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。4、應(yīng)用及發(fā)展動(dòng)向。教學(xué)要求：理解遙感數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)和主要內(nèi)容。了解遙感數(shù)字圖像處理應(yīng)用及發(fā)展動(dòng)向。（二）遙感圖像增強(qiáng)與平滑6學(xué)時(shí)主要講述圖像基本統(tǒng)計(jì)特性、灰度變換、圖像噪聲、噪聲平滑、圖像的銳化及偽彩色處理等基本概念及算法。重點(diǎn)掌握直方圖變換、灰度變換和圖像平滑及銳化的基本方法。1、直方圖2、灰度變換3、噪聲及噪聲平滑4、圖像的銳化5、圖像的偽彩色處理教學(xué)要求：理解直方圖、圖像的銳化的概念和表示方法。掌握灰度變換、噪聲及噪聲平滑主要內(nèi)容和方法。（三）遙感圖像分割與邊緣檢測(cè)6學(xué)時(shí)主要講述圖像分割的基本概念、邊緣檢測(cè)的基本算法、輪廓跟蹤的基本方法等內(nèi)容。重點(diǎn)掌握邊緣檢測(cè)的基本算法、輪廓跟蹤的基本方法。1、圖像分割的基本概念2、邊緣檢測(cè)的基本算法3、輪廓跟蹤的基本方法4、圖像匹配5、投影法與差影法教學(xué)要求：理解圖像分割、邊緣檢測(cè)，輪廓跟蹤、圖像匹配的概念。掌握?qǐng)D像分割、邊緣檢測(cè)，輪廓跟蹤的一般常用方法。（四）遙感圖像的幾何變換4學(xué)時(shí)主要講述遙感圖像幾何變換的基本理論、概念和方法。重點(diǎn)掌握基本變換的理論、方法和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。1、幾何變換基礎(chǔ)2、圖像的平移和旋轉(zhuǎn)3、遙感圖像的幾何校正4、復(fù)合變換5、應(yīng)用實(shí)例教學(xué)要求：理解幾何變換基礎(chǔ)，圖像的平移和旋轉(zhuǎn)、圖像的縮放的概念掌握?qǐng)D像的平移和旋轉(zhuǎn)、圖像的縮放的一般方法。（五）數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)及其應(yīng)用3學(xué)時(shí)主要講述形態(tài)學(xué)的基本概念、二值形態(tài)學(xué)、灰度形態(tài)學(xué)及其基本應(yīng)用。1、形態(tài)學(xué)的基本概念2、二值形態(tài)學(xué)3、灰度形態(tài)學(xué)4、形態(tài)學(xué)基本應(yīng)用教學(xué)要求：理解形態(tài)學(xué)的基本概念、二值形態(tài)學(xué)、灰度形態(tài)學(xué)，腐蝕與膨脹的基本概念掌握腐蝕與膨脹的算法實(shí)現(xiàn)。（六）遙感圖像的特征與理解3學(xué)時(shí)主要講述圖像的幾何特征、形狀特征及紋理分析、骨架抽取及曲面擬合等內(nèi)容。重點(diǎn)掌握幾何及形狀特征參數(shù)獲取、以及骨架抽取的基本方法。1、圖像的幾何特征2、形狀特征及紋理分析3、骨架抽取4、遙感圖像分類(lèi)教學(xué)要求：理解圖像的幾何特征、形狀特征及紋理分析的概念和方法。掌握幾何及形狀特征參數(shù)獲取、形狀特征及紋理分析的基本方法和算法。四、學(xué)時(shí)分配表課程總學(xué)時(shí)內(nèi)的各教學(xué)環(huán)節(jié)均應(yīng)納入表中，建議表格樣式如下：內(nèi)容講授實(shí)驗(yàn)上機(jī)延續(xù)課外學(xué)時(shí)小計(jì)（一）緒論224（二）遙感圖像增強(qiáng)與平滑6410（三）遙感圖像分割與邊緣檢測(cè)6410（四）遙感圖像的幾何變換4610（五）數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)及其應(yīng)用44（六）遙感圖像的特征與理解8412總計(jì)321648注：1、“內(nèi)容”欄的各項(xiàng)應(yīng)與第四項(xiàng)的有關(guān)內(nèi)容相一致或?qū)?yīng)；2、表中各教學(xué)環(huán)節(jié)視課程情況可進(jìn)行相應(yīng)取舍；3、“實(shí)踐“包括：課堂討論、觀看錄相、現(xiàn)場(chǎng)參觀等教學(xué)環(huán)節(jié)；4、部分公共基礎(chǔ)課可將“習(xí)題課”單獨(dú)列出。五、主要教學(xué)方法《遙感數(shù)字圖像處理》課程對(duì)理論與實(shí)踐的要求都相當(dāng)高，并且內(nèi)容多、難度大。因此在教學(xué)方法上，需要將課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課外答疑或網(wǎng)絡(luò)課程等方式有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，并充分利用多媒體教學(xué)手段提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。在教學(xué)過(guò)程中，要注重基本理論、基本概念和基本算法。培養(yǎng)學(xué)生采用規(guī)范化的方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。（1）課堂教學(xué)在課堂教學(xué)中，重點(diǎn)講解各種基本數(shù)字圖像處理算法的定義、方法和實(shí)現(xiàn)以及應(yīng)用實(shí)例。由于本門(mén)課程較抽象，理論性較強(qiáng)，不利于學(xué)生的理解，因此在課堂教學(xué)中，可以在某種開(kāi)發(fā)環(huán)境下現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)基本算法，幫助學(xué)生加深理解。（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)本門(mén)課程的目的之一就是要培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生編寫(xiě)實(shí)用程序、好程序的能力。因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)非常重要。實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)放在圖像處理的算法實(shí)現(xiàn)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。（3）課外答疑課外答疑是和學(xué)生進(jìn)行交流的好機(jī)會(huì)。課外答疑采用現(xiàn)場(chǎng)答疑和網(wǎng)絡(luò)答疑兩種方式。學(xué)生可以在某個(gè)指定時(shí)間內(nèi)，與教師面對(duì)面的探討；也可以通過(guò)E_mail的形式，在網(wǎng)絡(luò)上與教師進(jìn)行交流。這種交流將有助于因材施教，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決。六、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與要求內(nèi)容實(shí)驗(yàn)小計(jì)（一）C++圖像反色與灰度變換22（二）C++圖像直方圖閾值分割中值濾波實(shí)驗(yàn)22（三）C++圖像幾何拉伸變換22（四）C++圖像均值濾波22（五）C++圖像卷積與直方圖繪制22（六）C++圖像銳化22（七）C++圖像邊緣提取22（八）C++圖像點(diǎn)特征提取22總計(jì)1616七、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定本門(mén)課程采用多種考核方法相結(jié)合，多方面考核學(xué)生的掌握情況。具體方法：總評(píng)成績(jī)=平時(shí)成績(jī)×50%+期末考試成績(jī)×50%。1、期末考試(占50%)采用開(kāi)卷的方式。試卷將考查本課程中的主要知識(shí)點(diǎn)，重點(diǎn)考查學(xué)生算法分析、設(shè)計(jì)以及應(yīng)用的能力。2、平時(shí)成績(jī)(占50%)平時(shí)成績(jī)主要從平時(shí)的出勤、作業(yè)、課外實(shí)驗(yàn)效果等多方面進(jìn)行考核。具體方法：平時(shí)成績(jī)=出勤+作業(yè)+實(shí)驗(yàn)+其它。其中，作業(yè)主要完成算法的設(shè)計(jì)，要求用類(lèi)C或C++進(jìn)行算法描述，算法描述要正確、合理、考慮算法的時(shí)間復(fù)雜度等問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)，按照學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的情況進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定，要求程序可運(yùn)行，能夠解決問(wèn)題，運(yùn)行結(jié)果正確。八