OpenCV_Project01

《计算机视觉》实验教学大纲

制定人: 电子电气工程学院 教学团队审核人: 开课学院审核人:

课程名称: 计算机视觉 课程代码: 021166 适用层次（本/专科）: 本科 属性（课内实验/独立设课实验）: 学时: 32 学分: 2 考核方式: 考查 讲课课时: 16 实验课时: 16 上机课时: 0
先修课程: 计算机图形学、多媒体技术、面向对象程序设计 适用专业: 计算机科学与技术 教材: 章毓晋. 计算机视觉教程. 北京: 人民邮电出版社, 2011 主要参考书: Carsten Steger等著，杨少荣等译. 机器视觉算法与应用（双语版）. 北京:清华大学出版社, 2009 Richard Szeliski著，艾海舟等译. 计算机视觉：算法与应用. 北京:清华大学出版社, 2012 Robert Laganièr著，相银初译. OpenCV计算机编程攻略（第2版）. 北京: 人民邮电出版社, 2015

一、本实验课程在课程体系中的定位

1. 较系统掌握专业的基础理论和思维方法，理解本专业的基本概念、知识结构、典型方法，建立数字化、算法、模块化与层次化等核心专业意识；
2. 掌握计算机视觉的基于理论和设计方法，具有研究开发计算机软件的基本能力；
3. 具有开发计算机视觉应用工程的能力；
4. 了解专业的发展现状与趋势，具有创新意识，并具有技术创新和产品创新的基本能力。 二、教学目标 1．培养学生运用开发工具实现计算机视觉基本技术的能力； 2．培养学生图像应用计算机视觉的基本开发能力； 3．培养学生视频应用计算机视觉的基本开发能力；
5. 培养学生在计算机视觉应用开发与实现中面向对象设计的运用能力。 三、教学效果

通过本课程的学习，学生可具备：

1. 掌握计算机视觉中的基本技术，包括图像处理技术、视知觉建模、视频处理技术等

2. 掌握计算机视觉应用开发中的人眼视觉系统心理生理模型

3. 掌握计算机视觉应用开发中的在线及离线处理框架

4. 掌握面向对象设计规范在计算机视觉应用开发中的运用 四、实验内容与教学效果对照表 教学效果 实验内容 效果1 效果2 效果3 效果4 创建OpenCV工程及边缘检测 √ √ √ 基于几何特征的形状检测 √ √ √ 基于帧间差法的视频目标检测 √ √ 基于知识库的数字识别 √ √ √ √

五、实验内容和基本要求 实验项目1 创建OpenCV工程及边缘检测 属性：综合设计 学时：4 实验内容： 创建OpenCV工程，基本功能包括：连接MS Visual Studio与OpenCV；通过图像加载测试工程的可行性 实现图像基本操作，基本功能包括：图像载入、显示、保存；图像缩放 编程实现图像的边缘检测，基本功能包括：实现Canny边缘检测；比较Canny算法、Sobel算法、Prewitt算法、LoG算子的检测效果 实验要求： 了解OpenCV计算机视觉库 掌握基于OpenCV的计算机视觉工程框架的建立 初步掌握基本的边缘检测算法 了解基本算子的检测效果及适应范围 重点难点： 【本章重点】OpenCV库；图像基本操作；基本检测算子；边缘检测效果 【本章难点】基于OpenCV的工程框架；图像载入保存等基本操作；Canny算子

实验项目2 基于几何特征的形状检测 属性：综合设计 学时：4 实验内容： 编程实现图像的形状检测，基本功能包括：图像的几何特征提取；基于几何特征的形状检测；图像形状识别。 实验要求： 初步掌握基于图像几何特征的定量描述 初步掌握基于几何特征的形状检测步骤 了解基于几何特征的形状识别方法 重点难点： 【本章重点】图像的几何特征提取；基于几何特征的形状检测；图像形状识别 【本章难点】图像几何特征的定量描述；形状检测步骤

实验项目3基于帧间差法的视频目标检测 属性：综合设计 学时：4 实验内容： 编程实现视频目标检测，基本功能包括：帧间差法的实现；基于帧间差法的目标检测；运动轨迹曲线的绘制。 实验要求： 初步掌握视频目标检测的基本原理 初步掌握帧间差法及扩展方法 了解视频目标检测的兼容性增强方案 重点难点： 【本章重点】目标检测的基本原理；帧间差法；兼容性方案 【本章难点】帧间差法的实现及扩展；兼容性方案

实验项目4 基于知识库的数字识别 属性：综合设计 学时：4 实验内容： 编程实现手写阿拉伯数字的识别，基本功能包括：手写数字图像的特征提取；数字模板特征库的建立；基于知识库和图像特征的手写数字识别。 实验要求： 初步掌握手写数字图像的特征提取 初步掌握数字模板特征库的建立 掌握基本的模式匹配算法 重点难点： 【本章重点】模式匹配算法及应用；手写数字图像的特征提取 【本章难点】模式匹配算法及应用；知识库的建立 六、实验报告要求

1. 实验报告应包括：实验目的，实验内容，实验结果，实验分析等部分

2. 实验报告应着重给出设计**、算法等，同时给出对应的核心程序部分

3. 程序部分应有详细的注释 七、实验考核方式

4. 考勤(10%): 不迟到早退、不无故缺课、有实验准备

5. 课堂表现(40%): 随堂检查实验结果

6. 期末考核(50%): 全部的实验报告