數(shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)-教案全套 楊坦 第1-9章 數(shù)字圖像處理概述- 鋼軌軌面缺陷檢測(cè)

第1章數(shù)字圖像處理概述課程名稱(chēng)：數(shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)課程類(lèi)別：必修適用專(zhuān)業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（其中理論30學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)34學(xué)時(shí)）總學(xué)分：4.0學(xué)分本章學(xué)時(shí)：3學(xué)時(shí)材料清單《數(shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)》教材。配套PPT。引導(dǎo)性提問(wèn)。探究性問(wèn)題。拓展性問(wèn)題。教學(xué)目標(biāo)與基本要求教學(xué)目標(biāo)介紹數(shù)字圖像處理的起源和應(yīng)用領(lǐng)域，闡述數(shù)字圖像處理與圖像工程的關(guān)系。接著闡述圖像生成與量化，及像素之間的基本關(guān)系。然后，簡(jiǎn)要介紹常用的圖像處理工具，展示常用Python的圖像處理庫(kù)及數(shù)字圖像處理結(jié)果舉例。基本要求了解數(shù)字圖像處理的起源和應(yīng)用領(lǐng)域。了解圖像工程與數(shù)字圖像處理的關(guān)系。了解數(shù)字圖像處理在實(shí)際中的應(yīng)用。掌握?qǐng)D像采樣與量化過(guò)程。掌握?qǐng)D像像素之間的關(guān)系。了解常用的數(shù)字圖像處理工具及Python圖像處理庫(kù)。問(wèn)題引導(dǎo)性提問(wèn)引導(dǎo)性提問(wèn)需要教師根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際水平，提出問(wèn)題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去解決問(wèn)題，提問(wèn)，從而達(dá)到理解、掌握知識(shí)，發(fā)展各種能力和提高思想覺(jué)悟的目的。數(shù)字圖像是如何起源的？現(xiàn)實(shí)生活中存在數(shù)字圖像處理技術(shù)？該如何進(jìn)行數(shù)字圖像處理？Python語(yǔ)言有哪些優(yōu)勢(shì)？探究性問(wèn)題探究性問(wèn)題需要教師深入鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)，提問(wèn)的角度或者在引導(dǎo)性提問(wèn)的基礎(chǔ)上，從重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題切入，進(jìn)行插入式提問(wèn)?；蛘呤菍?duì)引導(dǎo)式提問(wèn)中尚未涉及但在課文中又是重要的問(wèn)題加以設(shè)問(wèn)。數(shù)字圖像采樣合量化過(guò)程怎樣的？數(shù)字圖像像素間的關(guān)系怎樣？拓展性問(wèn)題拓展性問(wèn)題需要教師深刻理解教材的意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)后，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次，提出切實(shí)可行的關(guān)乎實(shí)際的可操作問(wèn)題。亦可以提供拓展資料供學(xué)生研習(xí)探討，完成拓展性問(wèn)題。數(shù)字圖像的優(yōu)缺點(diǎn)在哪里？Python語(yǔ)言用于做數(shù)字圖像處理有哪些優(yōu)勢(shì)？想要提取數(shù)字圖像中的特定信息，需要從哪些方面入手？主要知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)與難點(diǎn)主要知識(shí)點(diǎn)圖像處理的起源。圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域。圖像處理與圖像工程的關(guān)系。圖像采樣和圖像量化。像素間的基本關(guān)系。常用的圖像處理工具和Python圖像處理庫(kù)。重點(diǎn)圖像處理與圖像工程的關(guān)系。圖像采樣和量化。像素間的基本關(guān)系。難點(diǎn)圖像采樣和量化，像素間的基本關(guān)系。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)理論教學(xué)過(guò)程數(shù)字圖像的概念。數(shù)字圖像處理的基本流程。數(shù)字圖像的應(yīng)用場(chǎng)景。數(shù)字圖像采樣和量化過(guò)程。數(shù)字圖像像素之間的關(guān)系。數(shù)字圖像處理Python常用庫(kù)。教材與參考資料教材楊坦，張良均．?dāng)?shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2023．參考資料[1]拉斐爾·C.岡薩雷斯，理查德·E.伍茲．?dāng)?shù)字圖像處理（第四版）[M]．北京：電子工業(yè)出版社．2020．[2]桑迪潘·戴伊著，陳盈、鄧軍譯．Python圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2020．第2章圖像的基本變換課程名稱(chēng)：數(shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)課程類(lèi)別：必修適用專(zhuān)業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（其中理論30學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)34學(xué)時(shí)）總學(xué)分：4.0學(xué)分本章學(xué)時(shí)：3學(xué)時(shí)材料清單《數(shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)》教材。配套PPT。引導(dǎo)性提問(wèn)。探究性問(wèn)題。拓展性問(wèn)題。教學(xué)目標(biāo)與基本要求教學(xué)目標(biāo)介紹數(shù)字圖像的讀取、圖像的寫(xiě)出等概念。闡述數(shù)字圖像的色彩空間，介紹數(shù)字圖像色彩空間的變換方法。簡(jiǎn)要闡述圖像的幾何空間，介紹幾何空間的變換方法?；疽笳莆?qǐng)D像的讀取、顯示和保存。掌握?qǐng)D像的顏色空間轉(zhuǎn)換方法。掌握?qǐng)D像的幾何變換方法。引導(dǎo)性提問(wèn)引導(dǎo)性提問(wèn)需要教師根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際水平，提出問(wèn)題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去解決問(wèn)題，提問(wèn)，從而達(dá)到理解、掌握知識(shí)，發(fā)展各種能力和提高思想覺(jué)悟的目的。如果需要處理數(shù)字圖像，首先做什么？常見(jiàn)的數(shù)字圖像是彩色的還是灰度的？圖像的顏色空間有哪些？實(shí)際生活中有哪些圖像會(huì)發(fā)生幾何形變？探究性問(wèn)題探究性問(wèn)題需要教師深入鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)，提問(wèn)的角度或者在引導(dǎo)性提問(wèn)的基礎(chǔ)上，從重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題切入，進(jìn)行插入式提問(wèn)。或者是對(duì)引導(dǎo)式提問(wèn)中尚未涉及但在課文中又是重要的問(wèn)題加以設(shè)問(wèn)。數(shù)字圖像的顏色空間是否能相互轉(zhuǎn)換？圖像發(fā)生幾何形變后該如何處理？拓展性問(wèn)題拓展性問(wèn)題需要教師深刻理解教材的意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)后，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次，提出切實(shí)可行的關(guān)乎實(shí)際的可操作問(wèn)題。亦可以提供拓展資料供學(xué)生研習(xí)探討，完成拓展性問(wèn)題。數(shù)字圖像的顏色空間還有哪些？對(duì)發(fā)生幾何形變的圖像進(jìn)行矯正處理后，是否與原圖像相同？主要知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)與難點(diǎn)主要知識(shí)點(diǎn)圖像的讀取。圖像的寫(xiě)出。圖像的色彩空間。色彩空間的變換方法。圖像的幾何空間。幾何空間的變換方法。重點(diǎn)圖像的讀入與寫(xiě)出。圖像的色彩空間。圖像的幾何空間。難點(diǎn)圖像色彩空間變換，圖像幾何空間變換。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)理論教學(xué)過(guò)程圖像的讀取。圖像的寫(xiě)出。圖像的色彩空間。色彩空間的變換方法。像的幾何空間。幾何空間的變換方法.數(shù)據(jù)分析的概念。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程讀取圖像。寫(xiě)出圖像。變換色彩空間。變換幾何空間。教材與參考資料教材楊坦，張良均．?dāng)?shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2023．參考資料[1]拉斐爾·C.岡薩雷斯，理查德·E.伍茲．?dāng)?shù)字圖像處理（第四版）[M]．北京：電子工業(yè)出版社．2020．[2]桑迪潘·戴伊著，陳盈、鄧軍譯．Python圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2020．第3章圖像增強(qiáng)與復(fù)原教案課程名稱(chēng)：數(shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)課程類(lèi)別：必修適用專(zhuān)業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（其中理論30學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)34學(xué)時(shí)）總學(xué)分：4.0學(xué)分本章學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)材料清單《數(shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)》教材。配套PPT。引導(dǎo)性提問(wèn)。探究性問(wèn)題。拓展性問(wèn)題。教學(xué)目標(biāo)與基本要求教學(xué)目標(biāo)掌握空間濾波的原理，了解如何構(gòu)建空間濾波器以在圖像處理中應(yīng)用。熟悉不同類(lèi)型的空間濾波器，包括均值濾波、高斯濾波等，以及它們?cè)趫D像增強(qiáng)和降噪中的具體應(yīng)用方法。理解頻率域?yàn)V波的原理，包括傅里葉變換和頻域?yàn)V波器的構(gòu)建方式，以及高通和低通頻域?yàn)V波的用途和實(shí)現(xiàn)方法。掌握常見(jiàn)的圖像噪聲模型，如加性高斯噪聲和椒鹽噪聲，以及相應(yīng)的空間濾波和頻率域?yàn)V波方法，用于去除這些噪聲并提高圖像質(zhì)量。通過(guò)實(shí)現(xiàn)這些教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生將能夠有效地理解和應(yīng)用空間濾波和頻率域?yàn)V波技術(shù)，以改進(jìn)圖像質(zhì)量、降低噪聲水平，并在各種圖像處理應(yīng)用中取得更好的結(jié)果。基本要求（1）了解空間濾波的原理，以及如何形成空間濾波器。（2）熟悉空間濾波器的主要類(lèi)型，以及具體的應(yīng)用方法。（3）了解頻率域?yàn)V波原理、高通和低通頻域率濾波的類(lèi)型及實(shí)現(xiàn)。（4）了解常見(jiàn)的噪聲模型及相對(duì)應(yīng)的空間濾波或頻率域?yàn)V波的去除方法。問(wèn)題引導(dǎo)性提問(wèn)引導(dǎo)性提問(wèn)需要教師根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際水平，提出問(wèn)題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去解決問(wèn)題，提問(wèn)，從而達(dá)到理解、掌握知識(shí)，發(fā)展各種能力和提高思想覺(jué)悟的目的。圖像增強(qiáng)的概念？空間域和頻率域圖像處理方法有哪些？頻率域圖像處理方法與空間濾波圖像處理方法的區(qū)別與聯(lián)系？常見(jiàn)的空間濾波和噪聲模型有哪些？椒鹽噪聲適合用哪種濾波器來(lái)處理？探究性問(wèn)題探究性問(wèn)題需要教師深入鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)，提問(wèn)的角度或者在引導(dǎo)性提問(wèn)的基礎(chǔ)上，從重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題切入，進(jìn)行插入式提問(wèn)?；蛘呤菍?duì)引導(dǎo)式提問(wèn)中尚未涉及但在課文中又是重要的問(wèn)題加以設(shè)問(wèn)。椒鹽噪聲去噪過(guò)程？空間濾波器的構(gòu)筑方法有哪些？空間濾波和頻率域?yàn)V波處理適用于哪些場(chǎng)景？空間濾波和頻率域?yàn)V波處理有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？拓展性問(wèn)題拓展性問(wèn)題需要教師深刻理解教材的意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)后，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次，提出切實(shí)可行的關(guān)乎實(shí)際的可操作問(wèn)題。亦可以提供拓展資料供學(xué)生研習(xí)探討，完成拓展性問(wèn)題。空間濾波和頻率域?yàn)V波處理的局限性？自適應(yīng)濾波器適合處理何種噪聲模型？空間濾波應(yīng)用方法有哪些？頻率域?yàn)V波處銳化圖像的流程？主要知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)與難點(diǎn)主要知識(shí)點(diǎn)使用空間濾波和頻率域?yàn)V波平滑圖像。使用空間濾波和頻率域?yàn)V波銳化圖像。了解噪聲模型。復(fù)原只存在噪聲的圖像。重點(diǎn)使用空間濾波和頻率域?yàn)V波平滑圖像。復(fù)原只存在噪聲的圖像。難點(diǎn)對(duì)模糊的圖像進(jìn)行增強(qiáng)。使用頻率域?yàn)V波平滑圖像。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)理論教學(xué)過(guò)程了解空間域和頻率域?yàn)V波。使用空間域?yàn)V波和頻率域?yàn)V波平滑圖像常見(jiàn)方法介紹。使用空間域?yàn)V波和頻率域?yàn)V波銳化圖像常見(jiàn)方法介紹。了解常見(jiàn)的空間濾波和噪聲模型。復(fù)原只存在噪聲的圖像方法介紹。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程使用頻率域?yàn)V波平滑圖像實(shí)驗(yàn)。使用頻率域?yàn)V波銳化圖像。復(fù)原只存在噪聲的圖像。對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)教材與參考資料教材楊坦，張良均．?dāng)?shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2023．參考資料[1]拉斐爾·C.岡薩雷斯，理查德·E.伍茲．?dāng)?shù)字圖像處理（第四版）[M]．北京：電子工業(yè)出版社．2020．

第4章形態(tài)學(xué)處理教案課程名稱(chēng)：數(shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)課程類(lèi)別：必修適用專(zhuān)業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（其中理論30學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)34學(xué)時(shí)）總學(xué)分：4.0學(xué)分本章學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)材料清單《數(shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)》教材。配套PPT。引導(dǎo)性提問(wèn)。探究性問(wèn)題。拓展性問(wèn)題。教學(xué)目標(biāo)與基本要求教學(xué)目標(biāo)闡述使用形態(tài)學(xué)處理圖像的優(yōu)勢(shì)。熟悉腐蝕與膨脹運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)方法。緊接著熟悉開(kāi)與閉操作的實(shí)現(xiàn)方法。最后掌握使用基本形態(tài)學(xué)算法處理圖像的方法?；疽罅私庑螒B(tài)學(xué)的基本概念。了解腐蝕運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)方法。了解膨脹運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)方法。了解開(kāi)操作的實(shí)現(xiàn)方法。了解閉操作的實(shí)現(xiàn)方法。掌握基本形態(tài)學(xué)算法。問(wèn)題引導(dǎo)性提問(wèn)引導(dǎo)性提問(wèn)需要教師根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際水平，提出問(wèn)題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去解決問(wèn)題，提問(wèn)，從而達(dá)到理解、掌握知識(shí)，發(fā)展各種能力和提高思想覺(jué)悟的目的。形態(tài)學(xué)處理能夠做什么？現(xiàn)實(shí)生活中存在哪些形態(tài)學(xué)處理邏輯？該如何進(jìn)行圖像需要進(jìn)行何種處理操作的分析？形態(tài)學(xué)處理哪些優(yōu)勢(shì)？探究性問(wèn)題探究性問(wèn)題需要教師深入鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)，提問(wèn)的角度或者在引導(dǎo)性提問(wèn)的基礎(chǔ)上，從重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題切入，進(jìn)行插入式提問(wèn)?；蛘呤菍?duì)引導(dǎo)式提問(wèn)中尚未涉及但在課文中又是重要的問(wèn)題加以設(shè)問(wèn)。形態(tài)學(xué)處理完整流程是怎樣的？形態(tài)學(xué)處理能夠應(yīng)用在那些場(chǎng)景？形態(tài)學(xué)各算法的優(yōu)缺點(diǎn)？拓展性問(wèn)題拓展性問(wèn)題需要教師深刻理解教材的意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)后，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次，提出切實(shí)可行的關(guān)乎實(shí)際的可操作問(wèn)題。亦可以提供拓展資料供學(xué)生研習(xí)探討，完成拓展性問(wèn)題。形態(tài)學(xué)處理是不是萬(wàn)能的？形態(tài)學(xué)處理用于做圖像分析有哪些優(yōu)勢(shì)？處理一張車(chē)牌圖像用形態(tài)學(xué)處理可以從哪些角度入手？主要知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)與難點(diǎn)主要知識(shí)點(diǎn)形態(tài)學(xué)處理的分析和應(yīng)用流程。腐蝕與膨脹運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)方法。開(kāi)與閉操作的實(shí)現(xiàn)方法。形態(tài)學(xué)處理的算法選擇。形態(tài)學(xué)處理的綜合應(yīng)用。重點(diǎn)形態(tài)學(xué)處理的分析和應(yīng)用流程。形態(tài)學(xué)處理的算法選擇。難點(diǎn)形態(tài)學(xué)處理的綜合應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)理論教學(xué)過(guò)程腐蝕運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)方法膨脹運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)方法開(kāi)操作的實(shí)現(xiàn)方法閉操作的實(shí)現(xiàn)方法基本形態(tài)學(xué)算法實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程腐蝕車(chē)牌圖像膨脹車(chē)牌圖像對(duì)車(chē)牌圖像進(jìn)行開(kāi)操作對(duì)車(chē)牌圖像進(jìn)行閉操作使用形態(tài)學(xué)算法處理車(chē)牌圖像教材與參考資料教材楊坦，張良均．?dāng)?shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2023．參考資料[1]拉斐爾·C.岡薩雷斯，理查德·E.伍茲．?dāng)?shù)字圖像處理（第四版）[M]．北京：電子工業(yè)出版社．2020．[2]桑迪潘·戴伊著，陳盈、鄧軍譯．Python圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2020第5章圖像特征提取教案課程名稱(chēng)：圖像處理實(shí)戰(zhàn)課程類(lèi)別：必修適用專(zhuān)業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（其中理論30學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)34學(xué)時(shí)）總學(xué)分：4.0學(xué)分本章學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)材料清單《圖像處理實(shí)戰(zhàn)》教材。配套PPT。引導(dǎo)性提問(wèn)。探究性問(wèn)題。拓展性問(wèn)題。教學(xué)目標(biāo)與基本要求教學(xué)目標(biāo)主要介紹圖像特征提取的技術(shù)。首先介紹圖像的顏色特征和提取方法，然后介紹圖像的紋理特征和對(duì)應(yīng)的提取方法，之后介紹圖像的輪廓特征和對(duì)應(yīng)的提取方法，最后介紹圖像的形狀特征和提取方法?；疽笳莆仗崛D像顏色特征的方法。掌握提取圖像紋理特征的方法。掌握提取圖像輪廓特征的方法。掌握提取圖像形狀特征的方法。問(wèn)題引導(dǎo)性提問(wèn)引導(dǎo)性提問(wèn)需要教師根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際水平，提出問(wèn)題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去解決問(wèn)題，提問(wèn)，從而達(dá)到理解、掌握知識(shí)，發(fā)展各種能力和提高思想覺(jué)悟的目的。什么是圖像特征？圖像特征有哪些類(lèi)型？圖像的特征有什么用途？探究性問(wèn)題探究性問(wèn)題需要教師深入鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)，提問(wèn)的角度或者在引導(dǎo)性提問(wèn)的基礎(chǔ)上，從重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題切入，進(jìn)行插入式提問(wèn)?；蛘呤菍?duì)引導(dǎo)式提問(wèn)中尚未涉及但在課文中又是重要的問(wèn)題加以設(shè)問(wèn)。什么是顏色特征？如何查看圖像的顏色特征？紋理、輪廓和形狀特征有何不同？什么是輪廓的層次？常用的形狀特征有哪些？拓展性問(wèn)題拓展性問(wèn)題需要教師深刻理解教材的意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)后，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次，提出切實(shí)可行的關(guān)乎實(shí)際的可操作問(wèn)題。亦可以提供拓展資料供學(xué)生研習(xí)探討，完成拓展性問(wèn)題。如何使用紋理特征檢測(cè)物體的損傷？輪廓特征還有哪些應(yīng)用場(chǎng)景？主要知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)與難點(diǎn)主要知識(shí)點(diǎn)圖像顏色特征的概念。提取圖像顏色特征的方法。圖像紋理特征的概念。提取圖像紋理特征的方法。圖像輪廓特征的概念。提取圖像輪廓特征的方法。圖像形狀特征的概念。提取圖像形狀特征的方法。重點(diǎn)提取圖像顏色特征的方法。提取圖像紋理特征的方法。提取圖像輪廓特征的方法。提取圖像形狀特征的方法。難點(diǎn)提取圖像紋理特征的方法。提取圖像輪廓特征的方法。提取圖像形狀特征的方法。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)理論教學(xué)過(guò)程圖像顏色特征的概念。提取圖像顏色特征的方法。圖像紋理特征的概念。提取圖像紋理特征的方法。圖像輪廓特征的概念。提取圖像輪廓特征的方法。圖像形狀特征的概念。提取圖像形狀特征的方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程提取水質(zhì)圖像的顏色特征。提取組織切片圖像的紋理特征。提取電容零件圖像的輪廓特征。提取車(chē)牌圖像的形狀特征。教材與參考資料教材楊坦，張良均．圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2023．參考資料[1] 拉斐爾·C.岡薩雷斯，理查德·E.伍茲．?dāng)?shù)字圖像處理（第四版）[M]．北京：電子工業(yè)出版社．2020．[2] 桑迪潘·戴伊著，陳盈、鄧軍譯．Python圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2020．第6章圖像分割教案課程名稱(chēng)：圖像處理實(shí)戰(zhàn)課程類(lèi)別：必修適用專(zhuān)業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（其中理論30學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)34學(xué)時(shí)）總學(xué)分：4.0學(xué)分本章學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)材料清單《圖像處理實(shí)戰(zhàn)》教材。配套PPT。引導(dǎo)性提問(wèn)。探究性問(wèn)題。拓展性問(wèn)題。教學(xué)目標(biāo)與基本要求教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本章教學(xué)，使學(xué)生理解圖像分割的含義，掌握閾值分割、邊緣檢測(cè)、區(qū)域生長(zhǎng)等傳統(tǒng)的圖像分割算法的原理。在此基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)對(duì)圖像處理問(wèn)題的特性分析，掌握各種圖像分割算法的應(yīng)用，學(xué)會(huì)根據(jù)圖像特點(diǎn)以及分割算法的使用場(chǎng)景解決實(shí)際的圖像分割問(wèn)題?；疽罅私鈭D像分割的概念。掌握?qǐng)D像分割的閾值方法。掌握活動(dòng)輪廓模型算法的使用。掌握常見(jiàn)的邊緣檢測(cè)算子的使用。理解和掌握Hough變換的原理及實(shí)現(xiàn)。掌握區(qū)域生長(zhǎng)算法。掌握SLIC和QuickShift算法的使用。問(wèn)題引導(dǎo)性提問(wèn)引導(dǎo)性提問(wèn)需要教師根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際水平，提出問(wèn)題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去解決問(wèn)題，提問(wèn)，從而達(dá)到理解、掌握知識(shí)，發(fā)展各種能力和提高思想覺(jué)悟的目的。什么是圖像分割？可以基于什么原理來(lái)分割圖像？如何評(píng)價(jià)圖像分割的效果？彩色圖的分割與灰度圖像的分割有何不同？探究性問(wèn)題探究性問(wèn)題需要教師深入鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)，提問(wèn)的角度或者在引導(dǎo)性提問(wèn)的基礎(chǔ)上，從重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題切入，進(jìn)行插入式提問(wèn)?；蛘呤菍?duì)引導(dǎo)式提問(wèn)中尚未涉及但在課文中又是重要的問(wèn)題加以設(shè)問(wèn)。你對(duì)圖6-3（c）中自適應(yīng)閾值分割的效果滿意嗎？為什么可以使用自適應(yīng)閾值來(lái)分割QR碼的圖像？Canny算子與其他邊緣檢測(cè)算子的檢測(cè)結(jié)果有何不同？種子生長(zhǎng)算法與閾值分割算法最大的不同在哪里？SLIC算法解決了閾值算法的什么缺點(diǎn)？拓展性問(wèn)題拓展性問(wèn)題需要教師深刻理解教材的意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)后，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次，提出切實(shí)可行的關(guān)乎實(shí)際的可操作問(wèn)題。亦可以提供拓展資料供學(xué)生研習(xí)探討，完成拓展性問(wèn)題。如何使用Hough變換的思想檢測(cè)圓或者橢圓？邊緣檢測(cè)算子與區(qū)域生長(zhǎng)算法在圖像分割上有哪些關(guān)聯(lián)？有沒(méi)有可能結(jié)合邊緣檢測(cè)來(lái)改進(jìn)區(qū)域生長(zhǎng)算法？圖像的超像素化對(duì)圖像處理帶來(lái)哪些影響？主要知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)與難點(diǎn)主要知識(shí)點(diǎn)圖像分割的閾值方法。圖像邊緣檢測(cè)算法。Hough變換檢測(cè)直線。區(qū)域生長(zhǎng)算法。結(jié)合空間域與色彩域的圖像分割算法。重點(diǎn)閾值分割、邊緣檢測(cè)、Hough變換、區(qū)域生長(zhǎng)算法。結(jié)合空間域與色彩域的圖像分割算法的思想。難點(diǎn)掌握每種分割算法的原理以及影響該種算法分割結(jié)果的因素，正確分析圖像和場(chǎng)景的特點(diǎn)選擇的分割算法。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)理論教學(xué)過(guò)程圖像分割的基本概念。閾值分割方法的基本原理。全局閾值分割的大津法。局部閾值分割法。邊緣檢測(cè)算法的原理?；诓罘帜０宓倪吘墮z測(cè)算子。LoG算子和Canny算子。使用Hough變換檢測(cè)直線區(qū)域生長(zhǎng)算法的原理和流程。SLIC算法。QuickShift算法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程使用閾值分割方法處理巖石樣本圖像。LoG算子的實(shí)現(xiàn)。基于Hough變換的QR碼分割。使用區(qū)域生長(zhǎng)算法分割?lèi)?ài)心。結(jié)合空間域與色彩域的圖像分割算法。教材與參考資料教材楊坦，張良均．圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2023．參考資料[1] 拉斐爾·C.岡薩雷斯，理查德·E.伍茲．?dāng)?shù)字圖像處理（第四版）[M]．北京：電子工業(yè)出版社．2020．[2] 桑迪潘·戴伊著，陳盈、鄧軍譯．Python圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2020．第7章車(chē)牌檢測(cè)教案課程名稱(chēng)：數(shù)字圖像處理實(shí)戰(zhàn)課程類(lèi)別：必修適用專(zhuān)業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（其中理論36學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)28學(xué)時(shí)）總學(xué)分：4.0學(xué)分本章學(xué)時(shí)：5學(xué)時(shí)材料清單《數(shù)字圖像處理》教材。配套PPT。引導(dǎo)性提問(wèn)。探究性問(wèn)題。拓展性問(wèn)題。教學(xué)目標(biāo)與基本要求教學(xué)目標(biāo)本章節(jié)介紹了對(duì)開(kāi)放環(huán)境下所獲取到的車(chē)輛圖像進(jìn)行車(chē)牌的定位及車(chē)牌號(hào)的字符分割的案例。通過(guò)該案例向大家展示了如何通過(guò)組合使用不同的圖像處理技術(shù)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。主要涉及到的技術(shù)包括形態(tài)學(xué)圖像處理、閾值法圖像分割、圖像二值化處理、HSV轉(zhuǎn)換、霍夫變換等?；疽螅?）了解車(chē)牌檢測(cè)的背景、數(shù)據(jù)和目標(biāo)。（2）熟悉車(chē)牌檢測(cè)的整體流程。（3）掌握使用RGB轉(zhuǎn)HSV、HSV閾值法和形態(tài)學(xué)方法獲得車(chē)牌圖像粗略定位方法。（4）掌握使用霍夫變換、形態(tài)學(xué)方法和垂直投影法獲得車(chē)牌圖像精細(xì)定位的方法。（5）掌握使用垂直投影法分割車(chē)牌字符的方法。問(wèn)題引導(dǎo)性提問(wèn)引導(dǎo)性提問(wèn)需要教師根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際水平，提出問(wèn)題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去解決問(wèn)題，提問(wèn)，從而達(dá)到理解、掌握知識(shí)，發(fā)展各種能力和提高思想覺(jué)悟的目的。車(chē)牌檢測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景有些許？車(chē)牌檢測(cè)對(duì)智慧城市的構(gòu)建有何作用？車(chē)牌檢測(cè)任務(wù)可能需要用到哪些python庫(kù)？Opencv有哪些優(yōu)點(diǎn)與確定？探究性問(wèn)題探究性問(wèn)題需要教師深入鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)，提問(wèn)的角度或者在引導(dǎo)性提問(wèn)的基礎(chǔ)上，從重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題切入，進(jìn)行插入式提問(wèn)?；蛘呤菍?duì)引導(dǎo)式提問(wèn)中尚未涉及但在課文中又是重要的問(wèn)題加以設(shè)問(wèn)。車(chē)牌粗定位的流程包括哪些步驟？霍夫變換有哪些應(yīng)用？傳統(tǒng)的圖像分割方法包括哪些？拓展性問(wèn)題拓展性問(wèn)題需要教師深刻理解教材的意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)后，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次，提出切實(shí)可行的關(guān)乎實(shí)際的可操作問(wèn)題。亦可以提供拓展資料供學(xué)生研習(xí)探討，完成拓展性問(wèn)題。垂直投影算法在車(chē)牌精定位上的作用？Opencv在圖像處理中提供了哪些方法，分類(lèi)說(shuō)明？開(kāi)放環(huán)境中車(chē)牌檢測(cè)任務(wù)有哪些？主要知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)與難點(diǎn)主要知識(shí)點(diǎn)車(chē)牌檢測(cè)的概念及應(yīng)用場(chǎng)景。車(chē)牌粗定位流程。車(chē)牌精細(xì)定位流程。Opencv庫(kù)函數(shù)調(diào)用。車(chē)牌字符分過(guò)程。重點(diǎn)車(chē)牌粗定位流程。車(chē)牌精細(xì)定位流程。車(chē)牌字符分割流程。難點(diǎn)車(chē)牌字符分割流程。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)理論教學(xué)過(guò)程車(chē)牌檢測(cè)基地概念。車(chē)牌檢測(cè)的目標(biāo)。車(chē)牌檢測(cè)的實(shí)際場(chǎng)景。圖像處理python庫(kù)Opencv的使用。Opencvpython庫(kù)的優(yōu)勢(shì)?；叶葓D轉(zhuǎn)換。二值圖轉(zhuǎn)換。RGB圖像轉(zhuǎn)HSV圖像。形態(tài)學(xué)圖像處理技術(shù)。圖像粗定位流程?；舴蜃儞Q及直線檢測(cè)。垂直投影法。圖像精細(xì)定位流程。車(chē)牌字符分割過(guò)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程PythonOpencv庫(kù)調(diào)用。車(chē)牌粗定位方法。車(chē)牌精細(xì)定位方法。車(chē)牌字符分割過(guò)程。教材與參考資料教材黃紅梅，張良均．Python數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用[M]．北京：人民郵電出版社．2018．參考資料[1] 岡薩雷斯．?dāng)?shù)字圖像處理[M]．電子工業(yè)出版社．2003．第8章QR碼的檢測(cè)教案課程名稱(chēng)：圖像處理實(shí)戰(zhàn)課程類(lèi)別：必修適用專(zhuān)業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（其中理論30學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)34學(xué)時(shí)）總學(xué)分：4.0學(xué)分本章學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)材料清單《圖像處理實(shí)戰(zhàn)》教材。配套PPT。引導(dǎo)性提問(wèn)。探究性問(wèn)題。拓展性問(wèn)題。教學(xué)目標(biāo)與基本要求教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本章教學(xué)，使學(xué)生理解圖像中QR碼的檢測(cè)、分割和識(shí)別流程，掌握使用圖像處理技術(shù)和Python中豐富多樣的圖像處理函數(shù)進(jìn)行QR碼檢測(cè)的方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和應(yīng)用圖像處理基本算法和軟件工具解決問(wèn)題的能?；疽罅私釷R碼的原理和應(yīng)用場(chǎng)景。理解QR碼的結(jié)構(gòu)特征和檢測(cè)流程。掌握包含QR碼的圖像的預(yù)處理方法。理解和掌握QR碼中定位塊的檢測(cè)算法。掌握QR碼分割的原理和算法實(shí)現(xiàn)。掌握幾何校正及縮放函數(shù)的使用。掌握QR碼解析函數(shù)的使用。問(wèn)題引導(dǎo)性提問(wèn)引導(dǎo)性提問(wèn)需要教師根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際水平，提出問(wèn)題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去解決問(wèn)題，提問(wèn)，從而達(dá)到理解、掌握知識(shí)，發(fā)展各種能力和提高思想覺(jué)悟的目的。傳統(tǒng)條形碼的掃描設(shè)備和QR碼的掃描設(shè)備有哪些不同？QR碼有哪些應(yīng)用場(chǎng)景？QR碼為什么也叫做快速響應(yīng)碼？有哪些設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)使它實(shí)現(xiàn)被快速識(shí)別？現(xiàn)實(shí)中通過(guò)手機(jī)拍攝的QR碼圖像有哪些干擾？探究性問(wèn)題探究性問(wèn)題需要教師深入鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)，提問(wèn)的角度或者在引導(dǎo)性提問(wèn)的基礎(chǔ)上，從重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題切入，進(jìn)行插入式提問(wèn)?；蛘呤菍?duì)引導(dǎo)式提問(wèn)中尚未涉及但在課文中又是重要的問(wèn)題加以設(shè)問(wèn)。為何QR碼只設(shè)計(jì)了三個(gè)定位塊？從不同方向?qū)R碼進(jìn)行線掃描，都會(huì)在定位塊中檢測(cè)到1:1:3:1:1的黑白線段長(zhǎng)度比例結(jié)構(gòu)碼？本章使用自適應(yīng)閾值分割含QR碼的圖像，自適應(yīng)閾值分割有時(shí)會(huì)引起圖像局部細(xì)節(jié)的變形，為何該方法不會(huì)影響QR碼的檢測(cè)？在計(jì)算三個(gè)定位塊在QR碼中的位置關(guān)系時(shí)，何種情況下距離最遠(yuǎn)的兩個(gè)定位塊并不在對(duì)角線上？拓展性問(wèn)題拓展性問(wèn)題需要教師深刻理解教材的意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)后，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次，提出切實(shí)可行的關(guān)乎實(shí)際的可操作問(wèn)題。亦可以提供拓展資料供學(xué)生研習(xí)探討，完成拓展性問(wèn)題。如何處理包含多個(gè)QR碼的圖像？圓形QR碼如何進(jìn)行檢測(cè)？為何小面積遮擋不影響QR碼的識(shí)別？主要知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)與難點(diǎn)主要知識(shí)點(diǎn)QR碼的原理及應(yīng)用場(chǎng)景。QR碼的結(jié)構(gòu)特征分析。QR碼檢測(cè)的算法流程。圖像的預(yù)處理。定位塊的檢測(cè)。QR碼的分割。QR碼的幾何校正及縮放。QR碼的解析。重點(diǎn)如何根據(jù)QR碼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)檢測(cè)流程。定位塊的檢測(cè)。QR碼的分割。難點(diǎn)計(jì)算三個(gè)定位塊在QR碼中的位置關(guān)系和計(jì)算QR碼的第四個(gè)角點(diǎn)。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)理論教學(xué)過(guò)程QR碼的原理及應(yīng)用場(chǎng)景。QR碼的結(jié)構(gòu)特征分析。QR碼檢測(cè)的算法流程。圖像的預(yù)處理。定位塊的檢測(cè)。QR碼的分割。QR碼的幾何校正及縮放。QR碼的解析。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程彩色圖像的灰度化。使用自適應(yīng)中值濾波進(jìn)行圖像去噪。使用自適應(yīng)閾值對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理。在二值圖像中提取輪廓。嵌套關(guān)系檢測(cè)。定位塊先掃描特征篩選。標(biāo)記定位塊在QR碼中的位置關(guān)系。計(jì)算定位塊的頂點(diǎn)坐標(biāo)。計(jì)算QR碼的第四個(gè)角點(diǎn)。QR碼的幾何校正及縮放。QR碼的解析。教材與參考資料教材楊坦，張良均．圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2023．參考資料[1] 拉斐爾·C.岡薩雷斯，理查德·E.伍茲．?dāng)?shù)字圖像處理（第四版）[M]．北京：電子工業(yè)出版社．2020．[2] 桑迪潘·戴伊著，陳盈、鄧軍譯．Python圖像處理實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2020．第9章鋼軌軌面缺陷檢測(cè)教案課程名稱(chēng)：圖像處理實(shí)戰(zhàn)課程類(lèi)別：必修適用專(zhuān)業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（其中理論30學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)34學(xué)時(shí)）總學(xué)分：4.0學(xué)分本章學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)材料清單《圖像處理實(shí)戰(zhàn)》教材。配套PPT。引導(dǎo)性