《深度學(xué)習(xí)在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用》教學(xué)大綱課程信息課程名稱：深度學(xué)習(xí)在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用課程類別：素質(zhì)選修課/專業(yè)基礎(chǔ)課課程性質(zhì)：選修/必修計(jì)劃學(xué)時(shí)：64計(jì)劃學(xué)分：4先修課程：無選用教材：《深度學(xué)習(xí)在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用》，馬龍華，陸哲明，崔家林，劉瓊主編，2022年，電子工業(yè)出版社教材。適用專業(yè)：本課程可作為高等院校具有一定計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的人工智能、自動化、信號與信息處理、電子信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程等專業(yè)的研究生或高年級本科生的參考課程，也可作為科研院所相關(guān)專業(yè)的科技工作者的參考課程。課程負(fù)責(zé)人：二、課程簡介深度學(xué)習(xí)作為人工智能的代表性技術(shù)之，近年來發(fā)展迅速，與其緊密相關(guān)的數(shù)字圖像處理技術(shù)也取得了革命性進(jìn)步。人工智能的發(fā)展促進(jìn)了現(xiàn)代化科技和智能化生活的發(fā)展，它最大的貢獻(xiàn)就是給人們的生活和工作帶來了極大的方便。而深度學(xué)習(xí)作為機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一部分，人工智能發(fā)展方面起著至關(guān)重要的作用。為此，加大對深度學(xué)習(xí)的研究，深度學(xué)習(xí)與其他領(lǐng)域有機(jī)結(jié)合起來，為促進(jìn)人們的生活和社會的發(fā)展去研發(fā)一些新產(chǎn)品和顯然是很有必要的。在該背景下，本課程系統(tǒng)介紹了深度學(xué)習(xí)在數(shù)字圖像處理各個(gè)研究分支的應(yīng)用，包括圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、圖像檢索、圖像壓縮、圖像分割、目標(biāo)檢測、動作識別和圖像配準(zhǔn)等。每一部分都對傳統(tǒng)方法做了概述，反映了深度學(xué)習(xí)在數(shù)字圖像處理各個(gè)研究分支的發(fā)展現(xiàn)狀。三、課程教學(xué)要求序號專業(yè)畢業(yè)要求課程教學(xué)要求關(guān)聯(lián)程度1工程知識1.掌握圖像增強(qiáng)、圖像檢索和圖像恢復(fù)的深度學(xué)習(xí)方法。2.了解深度學(xué)習(xí)在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用領(lǐng)域和市場需求，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)提供指導(dǎo)。L2問題分析1.學(xué)會對深度學(xué)習(xí)在數(shù)字圖像處理中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決，包括硬件故障、軟件錯(cuò)誤、網(wǎng)絡(luò)問題等。2.學(xué)會進(jìn)行故障排除和維修和計(jì)算方法，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理應(yīng)用。H3設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案1.掌握數(shù)字圖像處理領(lǐng)域涌現(xiàn)的基于深度學(xué)習(xí)的新方法，能將深度學(xué)習(xí)算法應(yīng)用到工作和生活領(lǐng)域中。2.學(xué)會進(jìn)行系統(tǒng)測試和驗(yàn)證，以確保系統(tǒng)的質(zhì)量和性能符合要求。H4研究L5使用現(xiàn)代工具1.掌握深度學(xué)習(xí)在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域研發(fā)的現(xiàn)代工具，如仿真軟件、調(diào)試工具等。2.學(xué)會使用現(xiàn)代工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，提高工作效率和準(zhǔn)確性。M6工程與社會1.了解深度學(xué)習(xí)算法研發(fā)的產(chǎn)品對社會的影響和作用，以及相關(guān)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。2.學(xué)會將相應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和社會服務(wù)中，為社會做出貢獻(xiàn)。L7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展L8職業(yè)規(guī)范L9個(gè)人和團(tuán)隊(duì)1.學(xué)會個(gè)人發(fā)展和團(tuán)隊(duì)合作，提高個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的綜合素質(zhì)。2.學(xué)會與他人合作和溝通，建立良好的人際關(guān)系和團(tuán)隊(duì)合作氛圍。H10溝通1.學(xué)會進(jìn)行有效的溝通和表達(dá)，與客戶、同事和上級保持良好的溝通和協(xié)作。2.學(xué)會進(jìn)行跨文化溝通和合作，提高國際化視野和跨文化交流能力。M11項(xiàng)目管理1.學(xué)會進(jìn)行項(xiàng)目管理和組織，包括項(xiàng)目計(jì)劃、進(jìn)度控制、質(zhì)量管理等。2.學(xué)會進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估和管理，提高項(xiàng)目成功的概率和效率。L12終身學(xué)習(xí)1.學(xué)會進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和自我提升，不斷提高自身的專業(yè)水平和創(chuàng)新能力。2.學(xué)會進(jìn)行終身學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，不斷拓展職業(yè)領(lǐng)域和發(fā)展空間。H注：“課程教學(xué)要求”欄中內(nèi)容為針對該課程適用專業(yè)的專業(yè)畢業(yè)要求與相關(guān)教學(xué)要求的具體描述?！瓣P(guān)聯(lián)程度”欄中字母表示二者關(guān)聯(lián)程度。關(guān)聯(lián)程度按高關(guān)聯(lián)、中關(guān)聯(lián)、低關(guān)聯(lián)三檔分別表示為“H”“M”或“L”?！罢n程教學(xué)要求”及“關(guān)聯(lián)程度”中的空白欄表示該課程與所對應(yīng)的專業(yè)畢業(yè)要求條目不相關(guān)。四、課程教學(xué)內(nèi)容章節(jié)名稱主要內(nèi)容重難點(diǎn)關(guān)鍵詞學(xué)時(shí)類型1數(shù)字圖像處理概述數(shù)字圖像的基本概念數(shù)字圖像的獲取與描述數(shù)字圖像處理的研究內(nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域了解數(shù)字圖像的基本概念；掌握數(shù)字圖像的獲取與描述4理論+實(shí)操2深度學(xué)習(xí)概述深度學(xué)習(xí)的概念國內(nèi)外研究現(xiàn)狀深度學(xué)習(xí)典型模型結(jié)構(gòu)和訓(xùn)練算法深度學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)和已有的應(yīng)用深度學(xué)習(xí)存在的問題及未來研究方向熟悉深度學(xué)習(xí)的概念以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；掌握深度學(xué)習(xí)典型模型結(jié)構(gòu)和訓(xùn)練算法10理論+實(shí)操3基于深度學(xué)習(xí)的圖像增強(qiáng)與圖像恢復(fù)圖像去噪圖像去霧圖像去模糊圖像增強(qiáng)掌握基于深度學(xué)習(xí)的圖像增強(qiáng)與圖像恢復(fù)6理論+實(shí)操4基于深度學(xué)習(xí)的圖像檢索圖像檢索的研究背景和研究現(xiàn)狀圖像特征和相似性度量基于內(nèi)容的圖像檢索基于注意力機(jī)制和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像檢索基于深度信念網(wǎng)絡(luò)的人臉圖像檢索掌握基于內(nèi)容的圖像檢索和基于注意力機(jī)制和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像檢索8理論+實(shí)操5基于深度學(xué)習(xí)的圖像壓縮圖像壓縮概述基于矢量量化的圖像壓縮方法基于深度學(xué)習(xí)的圖像壓縮方法初步理解圖像壓縮概述；掌握基于矢量量化的圖像壓縮方法原理與流程4理論+實(shí)操6基于深度學(xué)習(xí)的圖像分割圖像分割概述復(fù)雜背景下毛坯輪毅圖像分割及圓心精確定位基于深度學(xué)習(xí)的圖像分割概述基于深度生成對抗網(wǎng)絡(luò)的超聲圖像分割掌握復(fù)雜背景下毛坯輪毅圖像分割及圓心精確定位的方法；理解基于深度生成對抗網(wǎng)絡(luò)的超聲圖像分割的方法8理論+實(shí)操7基于深度學(xué)習(xí)的人臉檢測與行人檢測基于深度學(xué)習(xí)的人臉檢測行人檢測概述基于ViBe結(jié)合HOG+SVM的快速行人檢測與跟蹤理解基于深度學(xué)習(xí)的人臉檢測的要求和方法8理論+實(shí)操8基于深度學(xué)習(xí)的動作識別人體動作識別技術(shù)概述動作識別相關(guān)技術(shù)人體姿態(tài)估計(jì)基于圖卷積網(wǎng)絡(luò)的骨髓序列動作識別算法一種替代光流的視頻動作識別算法理解基于圖卷積網(wǎng)絡(luò)的骨髓序列動作識別算法；掌握一種替代光流的視頻動作識別算法的算法流程8理論+實(shí)操9基于深度學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)概述基于分形沙漏網(wǎng)絡(luò)由MV-DR合成kV-DRR基于公共表征學(xué)習(xí)和幾何約束的多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)基于信息瓶頸條件生成對抗網(wǎng)絡(luò)的MV-DR和kVDRR配準(zhǔn)掌握基于公共表征學(xué)習(xí)和幾何約束的多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的步驟8理論+實(shí)操五、考核要求及成績評定序號成績類別考核方式考核要求權(quán)重（%）備注1期末成績期末考試大作業(yè)50百分制，60分為及格2平時(shí)成績實(shí)踐9次40優(yōu)、良、中、及格、不及格3平時(shí)表現(xiàn)出勤情況10兩次未參加課程則無法獲得學(xué)分注：此表中內(nèi)容為該課程的全部考核方式及其相關(guān)信息。六、學(xué)生學(xué)習(xí)建議學(xué)習(xí)方法建議1.依據(jù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合崗位技能職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過案例展開學(xué)習(xí)，將每個(gè)項(xiàng)目分成多個(gè)任務(wù)，系統(tǒng)化地學(xué)習(xí)。2.通過每個(gè)項(xiàng)目最后搭配的習(xí)題，鞏固知識點(diǎn)。3.了解行業(yè)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，注重學(xué)習(xí)新技術(shù)、新工藝和新方法，根據(jù)教材中穿插設(shè)置的智能終端產(chǎn)品應(yīng)用相關(guān)實(shí)例，對已有技術(shù)持續(xù)進(jìn)行更新。4.通過開展課堂討論、實(shí)踐活動，增強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，學(xué)會如何與他人合作、溝通、協(xié)調(diào)等等。學(xué)生課外閱讀參考資料《深度學(xué)習(xí)在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用》，馬龍華，陸哲明，崔家林，劉瓊主編，2022年，電子工業(yè)出版社教材。七、課程改革與建設(shè)本課程系統(tǒng)介紹了深度學(xué)習(xí)在數(shù)字圖像處理各個(gè)研究分支的應(yīng)用，包括圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、圖像檢索、圖像壓縮、圖像分割