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《数字图像处理》课程设计指导书

懒人考试网   来源: 《数字图像处理》  2015-11-04  点击:    

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课程名称:数字图像处理
1         设计目的:通过本课程设计,使学生巩固和加强数字图象处理的理论知识,使学生获得设计方法的基本训练,提高其综合运用知识的能力和实践能力。
1.1         通过专业方向课程设计,学习、体会、熟悉与本专业密切相关的项目研究开发的完整过程:课题的提出与论证、调研、文献阅读、方案比较与选择、理论研究、计算机仿真、实验研究、报告撰写、课题答辩。
1.2         掌握综合运用所学知识分析、解决实际问题的一般方法。
1.3         培养学生综合分析问题、解决问题和独立工作的能力。
1.4         通过课程设计及答辩全过程的训练,加强老师与学生之间、学生与学生之间知识的相互交流,互相渗透,培养勤奋、求实的良好学风。
 
2          设计题目:
题目1:图像处理软件设计编程
题目2:运动物体轨迹描述
题目3:特技抠像
题目4:医学图像增强
题目5:手势识别
题目6:颜色识别机器人
题目7:写字绘画机器人
题目8:物品分拣系统
 
3          设计任务与工作内容:
3.1         通过查阅文献和阅读:简要了解所研究课题的国内外现状及历史。
3.2         知识的学习和需要完成的内容:
题目1图像处理软件设计编程:要有菜单和图形化界面,尽可能包含所学到的知识。主要有(1)常见菜单功能;(2)图像的灰度级变换,对比度增强;(3)各种滤波器的实现;(4)图像分割,有不同的方法;(5)几何变换;(6)特技处理。等
题目2运动物体轨迹描述:(1)学习掌握图像采集卡的操作使用;(2)采集序列图像供后面使用;(3)对图像进行必要的增强、二值化等;(4)求出每幅图像中物体的质心;(5)将质心相连即得运动物体的轨迹。
    题目3特技抠像:要求抠取图像中某个特定区域内的内容。(1)对图像进行必要的增强处理;(2)选用、比较不同的边缘提取算法,选择最优的用于本课题;(3)学习掌握Hough变换算法,并用于对圆形区域的检测;(4)采用蒙板、与运算或其他有效方法抠取最终所要内容。
题目4医学图像增强:主要运用综合增强方法,参照冈萨雷斯书,(1)用拉氏算子、sobel算子等提取边缘图像;(2)对其中的边缘图像做平滑处理以减少噪声的影响;(3)原图和高频信息相加(融合);(4) 进行灰度增强,得增强后图像。
其中要注意对负值的处理,不同的算子得到的结果可能相差较大,图像的相加比例也很重要。
题目5手势识别:这是一个难度较高的题目,部分内容超出本课内容,但通过认真学习是可以完成的。本课题分三个层次(1)静态手势的识别;(2)动态手势的识别;(3)与计算机交互。  要完成(1)学习掌握图像采集卡的操作使用;(2)采集序列图像;(3)图像增强、二值化、分割出手势图像;(4)对手势图像进行几何矩的计算,在训练阶段用于建库,在分类阶段用于识别;(5)用最近邻法准则进行分类。
在动态识别上要完成实时的图像采集和识别;在第三层次上要作一软件,除了上面的识别功能外,还要实时地完成人与计算机出拳的胜负判断和给出结果。
题目6颜色识别机器人:这是采用广茂达能力风暴智能机器人AS-U为核心控制器,结合AS-EIM工程创新模块来构成一个生产流水线上的不同颜色物品的分拣系统,具有挑战性。
该系统分硬件搭建和软件编程两大部分。(1)硬件部分有AS-EIM工程创新模块来模拟搭建,制作机器手,存放物体的仓库等;(2)软件编程使用流程图,完成对所有硬件的控制以及计算、识别等功能;(3)使用不同颜色的物体来模拟生产线上的物品,利用传感器来区分不同颜色的物体并把它们分别放到不同的位置。
题目7写字绘画机器人:这是采用广茂达能力风暴智能机器人AS-UII为核心控制器,结合AS-EIM工程创新模块来实现一个平面关节型操作机器人,可以实现写字(如“王”字)、绘画等动作演示。
    该系统分硬件搭建和软件编程两大部分。(1)硬件部分由AS-EIM工程创新模块来模拟搭建,制作机器手、平台等;(2)应用AS-UII核心机器人及AS-Lasy扩展卡将AS-UII与AS-EIM相结合;(3)软件编程使用能力风暴智能机器人VJC1.6开发版,应用流程图或C语言;(4)编写软件实现简单文字或图形的生成、绘制等功能。
 
3.3         编程软件和工具的进一步学习和熟悉:对编程中要用到的新的函数、功能等进一步学习掌握。
3.4         方案设计:确定要实现的内容,方法、步骤等,制定实施方案。
3.5         计算机编程实现:编程实现以上内容。
3.6         总结、准备答辩:写课程设计报告,准备答辩材料。
 
4         要求:
4.1      要求同学们以满腔的热情、科学的态度,严谨的作风、高度的责任感从事课程设计工作;不得敷衍了事、马马虎虎、得过且过;提倡周密思考、大胆创新,反对生搬硬套、墨守陈规;提倡共同研究,反对相互抄袭。
4.2      要求遵守作息时间,遵守学校的各项规章制度,确保设计顺利、高质量地完成。
 
5         时间安排:本学期毕业设计共2周,10个工作日,并利用周末时间,具体安排如下:
19周一至三:理论知识的巩固学习、资料查询、阅读, Matlab编程语言的再学习等。
19周四至五:确定设计方案、编写程序。
20周一至三:编写程序。
20周四至五:撰写设计报告,准备答辩。
20周五至六:答辩。
 
6         分组安排:
6.1      共48人,每组2-3人,分为18-20个组。按照先民主后集中、好坏搭配的原则进行。
6.2      每个组的同学可通过协商,从给定5个题目中自由选择一个题目。
6.3      每个组各同学要有分工,自己进行协商分工办法。
6.4      每个组固定使用实验室的某台计算机,同时负有保管职责。
 
7         设计报告的撰写:
7.1      报告内容完整,包括摘要、目录、正文、结论、参考文献等部分。
7.2      原理阐述正确、层次分明、文笔流畅,专业术语使用规范,数据准确。
7.3      本次要求手写稿,要求字迹规范、不得潦草,图纸清晰、整洁,内容完整。
 
8         成绩考核评定:
课程设计的最终成绩是对学生在设计期间的态度、表现、水平、投入、答辩,以及设计报告的全面考核与衡量,而不是简单的只根据设计报告给成绩。因为目前不可能做到一人一题,故只根据报告给成绩是偏妥的。成绩按优、良、中、及格、不及格五级制给分。
9         主要参考资料
[1]章毓晋,图像处理和分析,清华大学出版社,1999;
[2]Rafael C. Gonzalez,digital image processing(Matlab版),电子工业出版社,2004;
[3]刘卫国,MATLAB程序设计教程,水利水电出版社,2005.
[4]郝文化,MATLAB图形图像处理应用教程,水利水电出版社,2004

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[责任编辑:文库在线]
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