《数字图像处理技术及应用》

发表时间：2026-03-18 点击次数：

一、课程介绍

该课程是多学科交叉、综合性专业核心课程，兼具理论深度与实践价值。课程系统讲授图像变换、增强、分割、压缩及特征提取等核心理论与算法，培养学生运用现代工具开发图像处理系统的能力，为从事人工智能、计算机视觉等领域工作奠定坚实基础。课程注重科学精神与创新意识培养，致力于造就德才兼备的高素质应用型人才。

二、教学团队

本课程主讲教师来自于湖南省研究生教学团队，研究方向主要是图像处理、人工智能等，具有丰富研究生教学与管理经验。教学团队中有教授4人、享受国务院政府特殊津贴专家1人、湖南省教学能手1人、湖南省121人才1人、湖南省青年骨干教师3人、具有海外留学经历人员3人。

（一）课程负责人：陈荣元，男，教授，硕士生导师

（二）团队成员：周鲜成，男，教授，博士/硕士生导师

（三）团队成员：何晔宇，女，讲师，硕士生导师

（四）团队成员：周开军，男，教授，博士/硕士生导师

（五）团队成员：黄少年，女，教授，硕士生导师

（六）团队成员：史长发，男，副教授，硕士生导师

（七）团队成员：董  莉，女，教授，硕士生导师

（八）团队成员：谭利娜，女，讲师，硕士生导师

三、课程内容（章节）、教材与参考书目

（一）课程内容（章节）

课程内容体系围绕数字图像处理的基本概念、基本理论及相关技术而展开，并结合最新的数字图像处理技术、研究动态和研究成果进行辅助讲授。主要课程内容包括：数字图像处理基础知识、图像的数学变化表、图像增强、图像复原、图像分割、图像描述、应用系统简介等。具体课程内容体系结构如下：

第一章 数字图像处理基础知识，主要介绍数字图像处理的基本概念、图像的表示、图像处理领域的发展与应用、图像处理系统、典型的成像方法、图像的读写和存储等基础知识；

第二章 图像的数学变换，包括傅里叶变换、离散余弦变换、小波变换及PCA变换等常用的图像数学变换；

第三章 图像增强，包括直方图的基本概念、性质、拉伸与均衡，灰度线性变换、图像噪声的分类与特点，模板与卷积运算，图像平滑，图像锐化，图像的伪彩色处理等；

第四章 图像复原，包括图像退化与复原的基本概念与数学模型，非约束复原、最小二乘法约束复原、非线性复原方法、投影复原技术等；

第五章 图像压缩编码，包括图像编码的目的与意义，图像压缩编码的基本原理、方法与评价，哈夫曼编码、行程长度编码、LZW编码、算术编码、预测编码、变换编码等；

第六章 图像分割，包括图像分割的概念、原理及方法，阈值分割技术，区域增长与聚合，边缘检测与微分运算，区域分割、基于形态学的分割等；

第七章 图像描述，包括边界描述的基本方法（如曲线拟合、链码、傅里叶描述子等）、区域描述的基本方法（如骨架描述、矩描述、拓扑描述、四叉树等）、一些简单的描述子等；

第八章 应用系统简介，包括图像处理在工业生产、公共安全、生物医学、遥感四个领域的典型应用实例。

（二）教材

[1] 曹茂永，孙农亮，马惠敏，郑永果.数字图像处理，高等教育出版社，2016。

[2] 阮秋琦.数字图像处理学（第4版），北京：电子工业出版社，2022。

（三）参考书目

[1] 冈萨雷斯，阮秋琦译.数字图像处理（第四版），北京：电子工业出版社，2020。

[2] 张弘，李嘉锋.字图像处理与分析（第3版），北京：机械工业出版社，2020。

[3] 蔡体健，刘伟.数字图像处理——基于Python,北京：机械工业出版社，2022。

四、相关成果

教改项目：

湖南省学位与研究生教育改革研究项目：知识图谱赋能大模型的研究生个性化学习路径动态生成研究（2025JGYB330），2025.09-2027.09。

湖南省研究生专业学位研究生优秀教学案例：融合知识与数据的掌纹定位识别方法（湘教通〔2024〕274 号），2024.12.31发文。

中国高校产学研创新基金----科大讯飞高校智慧教学创新研究专项课题: 基于知识图谱的研究生科研创新能力培养体系构建研究（2022XF050），2023.06.01-2024.05.31。

湖南省学位与研究生教育改革研究项目：泛在学习在研究生科研创新能力培养中的探索与实践（2019JGYB242），2019.09-2021.09。

湖南省教育厅普通高等学校教学改革研究项目：DeepSeek与元宇宙融合下《数字图像处理》课程沉浸式教学模式重构研究（202502001009），2025.03-2027.03。

论文发表：

陈荣元，王芷萱，戚蓓蓓，李广琼，黄少年. 基于知识图谱的数字图像处理培养研究生科研创新能力的实践 [J]. 电脑知识与技术, 2024, 20 (34): 120-123。

陈荣元，唐扬帆，李广琼，黄少年，申立智.基于知识图谱的Web程序设计课程教学改革探讨[J]. 电脑知识与技术，2023，19（6）：123-126，131。

陈荣元,李广琼,黄少年,申立智,陈浪.应用泛在学习模式提高研究生科研创新能力的探索与实践[J].计算机时代,2021(07):65-67。

课程立项建设：

湖南省研究生专业学位研究生优秀教学案例：融合知识与数据的掌纹定位识别方法（湘教通〔2024〕274 号），2024.12.31发文。

湖南省研究生精品示范课程：数字图像处理技术及应用（湘教通〔2024〕18号），2024.01.24发文。

湖南省线下一流本科课程：Web程序设计（湘教通〔2020〕322号），2020.12.23发文。

教学成果奖：

第四届湖南省教育科学研究优秀成果奖：二强三融四化模式下软件工程专业人才培养实践与创新 成果类型：专著（论文）类，成果奖项：实践探索奖 获奖人：陈荣元 申立智 任剑 熊曙初 陈浪 获奖等级：三等奖 证书号：XJK19124 ,湖南省教育厅 2019年4月。

十三届湖南省高等教育教学成果奖：三维融通 四轮驱动 软件工程专业复合型人才培养探索与实践，三等奖，证书编号：HN-G-3-2022119,湖南省教育厅，2022年5月，胡春华、何典、梁英、陈荣元、杭志、李闯、唐爱国、赵珏。

 五、线上教学

https://www.educoder.net/paths/hnyt276o