数字图像处理实验报告

数字图像处理实验报告

　　在日常生活和工作中，报告的用途越来越大，报告包含标题、正文、结尾等。那么大家知道标准正式的报告格式吗？以下是小编整理的数字图像处理实验报告，希望对大家有所帮助。

　　图像处理课程的目标是培养学生的实验综合素质与能力。使学生通过实践，理解相关理论知识，将各类知识信息进行新的组合，创造出新的方法和新的思路，提高学生的科学实验与实际动手操作能力[1]。从影像科筛选有价值的图像， 建成影像学数字化实验教育平台， 系统运行正常； 具备图像上传、图像管理、图像检索与浏览、实验报告提交、教师批阅等功能； 能满足使用要求[2]。

　　1.实验内容设计思路

　　1.1项目建设内容和方法

　　数字图像处理的内容：完整的数字图像处理大体上分为图像信息的获取，存储，传送，处理，输出，和显示几个方面。

　　数字图像信息的获取主要是把一幅图像转换成适合输入计算机和数字设备的数字信号，包括摄取图像，光、电转换及数字化。数字图像信息的存储，数字图像信息的突出特点是数据量巨大，为了解决海量存储问题，数字图像的存储主要研究图像压缩，图像格式及图像数据库技术。数字图像信息的传送 数字图像信息的传送可分为系统内部传送与远距离传送[4]数字图像信息处理包括图像变换，图像增强，图像复原，彩色与多光谱处理图像重建，小波变换，图像编码，形态学，目标表示与描述。数字图像输出和显示，最终目的是为人和机器提供一幅便于解释和识别的图像，数字图像的输出和显示也是数字图像处理的重要内容之一。

　　1.2 数字图像处理的方法大致可以分为两大类，既空域法和频域法

　　空域法：是把图像看做平面中各个像素组成的集合，然后直接对一维和二维函数进行相应处理，根据新图像生成方法的不同，空域处理法可为点处理法，区处理法，叠代处理法，跟踪处理法，位移不变与位移可变处理法。点处理法的优点，点处理的典型用途 a）灰度处理b） 图像二值处理点处理方法的优点a）可用LUT方法快速实现b）节省存储空间。区处理法，邻域处理法。它根据输入图像 的小邻域 的像素值，按某些函数 得到输出像素。区处理法主要用于图象平滑和图像的锐化。叠代处理法：叠代就是反复进行某些处理运算，图像叠代处理也是如此，拉普拉斯算子或平滑处理的结果是物体轮廓，该图像轮廓边缘太宽或粗细不一，要经过多次叠代把它处理成单像素轮廓——图像细化。频率法图像是在二维空间分布信息，若将图像进行二维正交变换，则灰度变换对应二维空间频率域的频谱。既空间域-频率域，对图像频谱进行的处理称为图像在频域上处理。跟踪处理法：一般用于图象边界，边缘的跟踪与提取，以便进行图像的分割，识别及特征参数的计算。频率法处理的一般过程：频域处理是建立在修改在图像傅立叶变换基础上，增强感兴趣的频率分量，再将修改后的傅立叶变换值再做逆傅立叶变换，得到增强的图像。

　　2.协同建设教材

　　教材对教育质量起着至关重要的作用 [3]。我们在教材的体系结构和内容上都做了改革，为了符合学生的认知规律，从学生熟悉的模拟信号基础上增加了从模拟到数字的转换，引入采样定理；在介绍傅立叶变换时也是从基本的非周期信号入手等；教材的体系结构充分考虑与前后课程的连接，对本专业已经学习的离散系统的知识略讲；教材内容注重基础性和先进性，适当引入新的理论与实用方法。20xx年在多年图像处理技术应用的基础上，从应用系统设计的软件和硬件入手，我编著了《 图像处理》《计算机视觉》电子教案。

　　图像处理涉及的技术比较多，如几何处理，算术处理，图像增强，图像复原，图像重建，图像编码，图像识别，图像理解等。原先占实验主体部分的基本验证型实验项目和实验理论部分一般按实验项目和单元进行介绍，各项实验的知识有一定的独立性，逻辑联系不紧密，实验过程中留给学生发挥的空间不足，实验结果雷同，不容易激发学生的学习兴趣。因此，我将实验课程中大于75%的课时更新为综合设计型实验，将多个单一的实验技术集中体现在一个综合设计型实验项目的实施中，前后相互依赖、贯通[1]。

　　为进一步深化我校本科实验教育建设和改革，切实推进“实验示范中心”建设，“实验教育改革专项基金”项目申报，力争通过实验教育改革，创建和培育一批行之有效、具有推广和应用价值的实验教育成果。以项目建设推动课程建设，打造品牌，创出特色，带动我校本科实验教育水平跨上一个新台阶。

　　从影像科筛选有价值的图像， 同时将已有的具有较高教育与科研价值的胶片转化为数字图像， 撰写影像表现及诊断意见， 存储于SQL服务器中， 建立影像学数字化实验教育平台， 在客户端利用IE 浏览器调阅相关图像进行实验教育。完成系统软、硬件建设， 建成影像学数字化实验教育平台， 系统运行正常； 具备图像上传、图像管理、图像检索与浏览、实验报告提交、教师批阅等功能； 能满足教育使用要求。系统具有操作方便、直观、互动性好、安全可靠等优点， 值得推广应用[2]。

　　以培养学生图像处理应用系统的设计能力为目的，为本科生开设了“图像处理”课程，对研究生开设“计算机视觉”。由于图像处理应用的广泛性，因此，本门课程教育内容选择余地大，也增加了教育难度。我们的教育指导思想定位在了解图像处理基本结构、特点和应用的基础上，深入学习并掌握一款图像处理芯片的设计方法。实验内容包括（1）基本实验；（2）图像输入装置片内外设实验；（3）显示器片外设备控制实验；（4）数字图像处理实验；数字图像信息处理包括图像变换，图像增强，图像复原，彩色与多光谱处理图像重建，小波变换，图像编码，形态学，目标表示与描述。

　　3.方法

　　3.1 平台的建立

　　1） 图像资源的格式与组织。JPEG 是面向连续色调静止图像的一种压缩标准。虽然压缩时被删除的资料无法在解压时还原， 但压缩效率高， 广泛运用在Interne t上， 以节约宝贵的网络传输资源。这样可以减小图像文件大小， 节省磁盘空间。同时， 考虑到实际应用、编程难度和时间要求， 选用了JPEG 图像格式， 而没有使用T IFF、BMP、DICOM 等格式。

　　2） 图像数据库的建立、维护与查询。图像数据库 SQL服务器可以是基于文件系统的， 图像都是以文件形式存放在服务器上， 为某次检查建立的某一个文件夹下面， 而图像的有关信息包括图像的物理存储路径以记录的形式存储在数据库中， 这些记录起着索引的作用。完成后通过IE 浏览器将图像及相关信息上传到服务器的SQL 数据库保存。系统允许对数据库文件进行维护和管理所有图像资源采用模糊查询， 构建3种查询方式： 成像设备查询、检查部位查询和按疾病名称、类别查询。

　　3） 影像学数字化实验教育平台的建立。系统采用B /S（ Brow ser /Server， 浏览器/服务器） 架构， SQL 服务器操作系统选用Window s Server 20xx， 安装SQL Server 20xx， 通过IIS （ Internet Information Service， Internet信息服务）提供web服务和图像存储与检索服务。自行开发医学影像学数字化实验教育平台网站程序，用于收集和管理图像资源。编程工具选用的系统开发软件为Visual Studio.

　　3.2影像学数字化实验教育平台的功能

　　数字化实现教育平台具备图像上传、图像管理、图像检索与浏、览， 实验报告提交、教师批阅等功能。

　　3.3影像学数字化实验教育平台的应用

　　1）课堂实验教育。影像学数字化实验教育平台进行影像学实验时， 学生操作简便， 会上网就会使用系统

　　2）网络教育与指导。本文还利用各种正常或有病变的图像， 制作教育课件， 存储在网络上， 并利用网络进行实习教育和考核， 向学生全部开放， 让学生练习或实际书写各种实验报告书， 教育老师通过网络进行修改和指导。

　　3）开放性实验教育。课余时间学生需要大量阅片学习， 才能使得读片水平迅速提高。快速地调阅各种教育片， 真正实现开放性实验教育。

　　4.开放性实验的教育模式

　　学校通过开设开放性实验室，促使学生自觉、主动积极地投入到实验教育过程中来，从而培养学生的综合能力和科学探索精神。开放式实验室不仅加大了实验资源的共享度，而且有助于知识结构的互补优化。

　　开放式实验教育模式，一般包括三个基本操作程序：首先教师介绍的基础理论及发展前沿，为学生的创新活动提供宽厚基础，拓宽学生的视野；然后学生进行积极思考探索，对实验进行立项、设计方案并实施；最后由学生对实验过程中的发现的新问题进行再探索。

　　5.基于多媒体网络技术的实验教育模式

　　随着多媒体技术与网络技术的发展，实验教育也自然将网络和多媒体技术应用其中，达到提高实验教育质量的目的。它倡导环保理念，以优良的教育软件实现实验教育内容、实验教育经验与多媒体技术的有机结合，并在实验教育中融入了教育性、科学性、技术性和艺术性，使实验课教与学的互动性更强，有利于学生主动探索发现新问题，培养了学习者的想象力和创造力[3]。

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