彩色数字图像、视频基础
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《数字图像处理》教学大纲
一、课程简介
数字图像处理是机器视觉、模式识别、医学图像处理等的基础,本课程为工程专业的学生提供数字图像处理的基本知识,是理论性和实践性都很强的综合性课程。
课程内容广泛涵盖了数字图像处理的基本原理,包括图像采样和量化、图像算术运算和逻辑运算、直方图、图像色彩空间、图像分割、图像形态学、图像频域处理、图像分割、图像降噪与图像复原、特征提取与识别等。
二、课程目标
通过本课程学习,学生可以掌握数字图像处理的基本方法,具备一定的解决图像处理应用问题的能力,培养解决复杂工程问题的能力。
具体目标如下:
1.掌握数字图像处理的基本原理、计算方法,能够利用专业知识并通过查阅资
料掌握理解相关新技术,对检测系统及处理流程进行创新性设计;
2.能够知晓工程领域中涉及到的数字图像处理技术,理解其适用场合、检测对
象及条件的限制,能根据给定的目标要求,针对工业检测中的工程问题选择和使用合适的技术和编程,进行仿真和分析;
3.能够知晓工程领域中所涉及的现代工具适用原理及方法,根据原理分析和仿
真结果,进行方案比选,确定设计方案,具有检测算法的设计能力;
4.通过校内外资源和现代信息技术,了解数字图像处理发展趋势,提高解决复
杂工程问题的能力。
三、课程目标对毕业要求的支撑关系
四、理论教学内容及要求
四、实验教学内容及要求
五、课程考核与成绩评定
六、教材及参考书。
第三章数字视频基础知识3.1 视频的基础知识在人类接受的信息中,有70%来自视觉,其中视频是最直观、最具体、信息量最丰富的。
我们在日常生活中看到的电视、电影、VCD、DVD以及用摄像机、手机等拍摄的活动图像等都属于视频的范畴。
摄影机是指用胶片拍摄电影的机器,摄像机是用磁带、光盘、硬盘等作为界质记录活动影像的机器,广泛用于电视节目制作、家庭及其他各个方面。
摄影机使用胶片和机械装置记录活动影像,所采用的是光学和化学记录方式,摄象机是采用电子记录方式。
1 视频的定义⏹视频(Video)就其本质而言,是内容随时间变化的一组动态图像(25或30帧/秒),所以视频又叫作运动图像或活动图像。
⏹一帧就是一幅静态画面,快速连续地显示帧,便能形运动的图像,每秒钟显示帧数越多,即帧频越高,所显示的动作就会越流畅。
『视觉暂留现象』⏹人眼在观察景物时,光信号传人大脑神经,需经过一段短暂的时间,光的作用结束后,视觉形象并不立即消失,这种残留的视觉称“后像”,视觉的这一现象则被称为“视觉暂留现象”。
☐具体应用是电影的拍摄和放映。
☐根据实验人们发现要想看到连续不闪烁的画面,帧与帧之间的时间间隔最少要达到是二十四分之一秒。
⏹视频信号具有以下特点:☐内容随时间而变化☐有与画面动作同步的声音(伴音)⏹图像与视频是两个既有联系又有区别的概念:静止的图片称为图像(Image),运动的图像称为视频(Video)。
⏹图像与视频两者的信源方式不同,图像的输入靠扫描仪、数字照相机等设备;视频的输入是电视接收机、摄象机、录象机、影碟机以及可以输出连续图像信号的设备。
2.视频的分类⏹按照处理方式的不同,视频分为模拟视频和数字视频。
⏹模拟视频(Analog Video)☐模拟视频是用于传输图像和声音的随时间连续变化的电信号。
早期视频的记录、存储和传输都采用模拟方式,如在电视上所见到的视频图像是以一种模拟电信号的形式来记录的,并依靠模拟调幅的手段在空间传播,再用盒式磁带录像机将其作为模拟信号存放在磁带上。