計算機視覺項目開發實戰（微課版）

楊元峰，博士，教授，主要研究方向為計算機視覺、模式識別及職業教育。擔任江蘇省科技副總，江蘇省高校優秀科技創新團、江蘇省高校“青藍工程”優秀教學團隊核心成員。曾獲蘇州市優秀教師、江蘇省大學生計算機設計大賽優秀指導教師等榮譽稱號，並先後獲得校級教學成果獎一等獎1項、二等獎2項。參與完成國家在線精品課程、江蘇省職業教育首批在線精品課程《數據結構》建設，主持建設校級在線精品課程《智能視覺技術及應用》。主持完成省市級教、科研項目10余項，研究成果曾獲蘇州市計算機學會科學技術獎一等獎、全國高職院校教師優秀學術論文二等獎等獎項。

項目一 初識計算機視覺——開發環境搭建
知識目標
技能目標
素養目標
項目導入
知識準備
1.1 計算機視覺概述
1.1.1 計算機視覺的概念
1.1.2 計算機視覺與人工智能的關系
1.1.3 計算機視覺的發展歷程與現狀
1.1.4 計算機視覺的應用領域
行業應用視角：產業智能化的感知基石
1.1.5 同步訓練
1.2 開發環境與工具
1.2.1 Python
1.2.2 Anaconda
1.2.3 PyCharm
1.2.4 OpenCV
1.2.5 深度學習框架
行業應用視角：工程化落地的效率基石
1.2.6 同步訓練
項目實施
項目拓展
項目鞏固
項目二 圖像加密解密——ROI操作與運算
知識目標
技能目標
素養目標
項目導入
知識準備
2.1 圖像的基本操作
2.1.1 讀取、顯示、保存圖像
2.1.2 圖像通道處理
2.1.3 指定ROI
2.1.4 色彩空間的選擇
2.1.5 掩模
行業應用視角：掩模與ROI的協同效應
2.1.6 同步訓練
2.2 圖像運算
2.2.1 加法運算
2.2.2 減法運算
2.2.3 加權加法運算
2.2.4 按位邏輯運算
行業應用視角：圖像運算的工業協作範式
2.2.5 同步訓練
2.3 圖像加密解密原理
2.3.1 對稱加密
2.3.2 非對稱加密
2.3.3 混合加密
2.3.4 基於深度學習的加密
行業應用視角：視覺安全的加密協作
2.3.5 同步訓練
項目實施
項目拓展
項目鞏固
項目三 圖像藝術風格轉換——圖像濾波處理
知識目標
技能目標
素養目標
項目導入
知識準備
3.1 幾何變換
3.1.1 縮放
3.1.2 翻轉
3.1.3 仿射變換
3.1.4 透視變換
行業應用視角：幾何變換的空間校準
3.1.5 同步訓練
3.2 圖像的直方圖處理
3.2.1 圖像直方圖的含義
3.2.2 繪制圖像直方圖
3.2.3 直方圖均衡
行業應用視角：圖像質量的診斷與增強
3.2.4 同步訓練
3.3 圖像濾波
3.3.1 均值濾波
3.3.2 高斯濾波
3.3.3 中值濾波
3.3.4 雙邊濾波
3.3.5 方框濾波
3.3.6 2D濾波
行業應用視角：圖像濾波的工程化選型
3.3.7 同步訓練
項目實施
項目拓展
項目鞏固
項目四 車牌識別——形態學處理與輪廓檢測
知識目標
技能目標
素養目標
項目導入
知識準備
4.1 閾值處理
4.1.1 全局閾值處理
4.1.2 自適應閾值處理
行業應用視角：閾值處理的環境適應性原則
4.1.3 同步訓練
4.2 形態學變換
4.2.1 腐蝕
4.2.2 膨脹
4.2.3 高級形態學操作
行業應用視角：從規則驅動到智能感知的形態處理演進
4.2.4 同步訓練
4.3 圖像輪廓
4.3.1 查找輪廓
4.3.2 繪制輪廓
4.3.3 輪廓特征
行業應用視角：輪廓處理的目標結構化分析
4.3.4 同步訓練
4.4 邊緣檢測
4.4.1 Sobel邊緣檢測
4.4.2 Laplacian邊緣檢測
4.4.3 Canny邊緣檢測
行業應用視角：邊緣檢測的精度與效率平衡
4.4.4 同步訓練
項目實施
項目拓展
項目鞏固
項目五 圖像檢索——特征提取與相似度匹配
知識目標
技能目標
素養目標
項目導入
知識準備
5.1 角點檢測
5.1.1 Harris角點檢測
5.1.2 優化Harris角點檢測
5.1.3 Shi-Tomasi角點檢測
行業應用視角：角點檢測的特征基石作用
5.1.4 同步訓練
5.2 特征檢測
5.2.1 FAST特征檢測
5.2.2 SIFT特征檢測
5.2.3 ORB特征檢測
5.2.4 LBP特征檢測
行業應用視角：特征檢測的性能權衡
5.2.5 同步訓練
5.3 特征匹配
5.3.1 暴力匹配器
5.3.2 FLANN匹配器
行業應用視角：特征匹配的精度與效率平衡
5.3.3 同步訓練
項目實施
項目拓展
項目鞏固
項目六 交通標誌識別——圖像分割與模板匹配
知識目標
技能目標
素養目標
項目導入
知識準備
6.1 圖像分割
6.1.1 像素閾值分割法
6.1.2 分水嶺算法
行業應用視角：圖像分割的層次化策略
6.1.3 同步訓練
6.2 模板匹配
6.2.1 單目標匹配
6.2.2 多目標匹配
6.2.3 圖像金字塔
行業應用視角：模板匹配的尺度自適應策略
6.2.4 同步訓練
項目實施
項目拓展
項目鞏固
項目七 視頻監控——運動目標檢測與跟蹤
知識目標
技能目標
素養目標
項目導入
知識準備
7.1 視頻的基本操作
7.1.1 視頻讀取、顯示、保存
7.1.2 視頻剪輯與裁剪
7.1.3 視頻幀率調整
7.1.4 視頻預處理
行業應用視角：時序與空域的智能協同
7.1.5 同步訓練
7.2 運動目標檢測
7.2.1 背景差分法