項目一　搭建開發(fā)環(huán)境——圖像基礎(chǔ)　001

知識目標(biāo)　001

技能目標(biāo)　001

情景描述　001

知識準(zhǔn)備　002

1.1　圖像處理　002

1.2　計算機視覺庫OpenCV　004

1.3　開發(fā)環(huán)境　007

1.4　圖像處理的基本流程　007

任務(wù)實現(xiàn)　008

任務(wù)1.1　下載并安裝Python　008

任務(wù)1.2　下載并安裝OpenCV　010

任務(wù)1.3　下載并安裝PyCharm　011

任務(wù)1.4　新建項目并配置環(huán)境　012

任務(wù)1.5　運行OpenCV的示例程序　014

提高與拓展　016

【提高】了解其他與圖像處理相關(guān)的庫　016

【拓展】2022年北京冬奧會上的人工智能　017

思考與練習(xí)　018

項目二　圖像打碼——圖像基本操作　019

知識目標(biāo)　019

技能目標(biāo)　019

情景描述　019

知識準(zhǔn)備　020

2.1　圖像與視頻的基礎(chǔ)知識　020

2.2　圖像與視頻的讀取、顯示、寫入　026

2.3　NumPy的基本操作　031

2.4　圖像的基本操作　033

任務(wù)實現(xiàn)　042

任務(wù)2.1　對圖像局部進行遮擋　042

任務(wù)2.2　對圖像進行打碼　043

提高與拓展　044

【提高】隨機打碼算法　044

【拓展】ImageNet數(shù)據(jù)集　044

思考與練習(xí)　045

項目三　照片美化——圖像變換　047

知識目標(biāo)　047

技能目標(biāo)　047

情景描述　047

知識準(zhǔn)備　048

3.1　圖像的幾何變換　049

3.2　圖像濾波　054

3.3　圖像的形態(tài)變換　064

任務(wù)實現(xiàn)　069

任務(wù)　圖像變換　069

提高與拓展　070

【提高】更多美化效果　070

【拓展】眼見不一定為實——視錯覺現(xiàn)象　072

思考與練習(xí)　073

項目四　簡易畫圖板——圖形用戶界面　075

知識目標(biāo)　075

技能目標(biāo)　075

情景描述　075

知識準(zhǔn)備　076

4.1　窗口的操作　076

4.2　繪制圖形　079

4.3　鼠標(biāo)交互　084

4.4　滑動條　086

任務(wù)實現(xiàn)　088

任務(wù)4.1　在窗口中隨著鼠標(biāo)指針移動的軌跡繪圖　089

任務(wù)4.2　右擊清空畫圖板　089

提高與拓展　090

【提高】用滑動條設(shè)置畫筆的粗細　090

【拓展】我國的人工智能產(chǎn)業(yè)簡介　092

思考與練習(xí)　092

項目五　圖像融合——直方圖與圖像金字塔　094

知識目標(biāo)　094

技能目標(biāo)　094

情景描述　094

知識準(zhǔn)備　095

5.1　直方圖　095

5.2　計算和繪制直方圖　097

5.3　直方圖的應(yīng)用　101

5.4　圖像金字塔　105

5.5　圖像金字塔的構(gòu)造　106

5.6　圖像金字塔的應(yīng)用　109

任務(wù)實現(xiàn)　112

任務(wù)5.1　直方圖均衡化　112

任務(wù)5.2　用圖像金字塔實現(xiàn)圖像融合　113

提高與拓展　114

【提高】色彩均衡　114

【拓展】圖像縮放攻擊　116

思考與練習(xí)　116

項目六　圖像換背景——圖像分割　118

知識目標(biāo)　118

技能目標(biāo)　118

情景描述　118

知識準(zhǔn)備　119

6.1　閾值處理　119

6.2　邊緣檢測　126

6.3　分水嶺算法　127

6.4　交互式前景提取　132

任務(wù)實現(xiàn)　136

任務(wù)6.1　選取合適的圖像分割方法進行圖像分割　136

任務(wù)6.2　更換背景　137

提高與拓展　138

【提高】鼠標(biāo)交互的前景提取　138

【拓展】無人駕駛技術(shù)中的道路標(biāo)志檢測　140

思考與練習(xí)　142

項目七　物品自動計數(shù)——圖像輪廓　144

知識目標(biāo)　144

技能目標(biāo)　144

情景描述　144

知識準(zhǔn)備　144

7.1　查找并繪制輪廓　145

7.2　輪廓的外包　148

7.3　輪廓的特征　155

7.4　輪廓的高級屬性　156

任務(wù)實現(xiàn)　157

任務(wù)7.1　根據(jù)顏色分割圖像　158

任務(wù)7.2　查找圖像中的輪廓　158

任務(wù)7.3　判別輪廓形狀是否為圓　159

任務(wù)7.4　在圓心處標(biāo)序號并計數(shù)　160

提高與拓展　161

【提高】輪廓的特征矩　161

【拓展】可以挑戰(zhàn)專業(yè)畫師的AI繪畫　162

思考與練習(xí)　163

項目八　全景照片拼接——圖像特征點　165

知識目標(biāo)　165

技能目標(biāo)　165

情景描述　165

知識準(zhǔn)備　166

8.1　特征點的含義　166

8.2　角點檢測　167

8.3　特征匹配　175

8.4　霍夫變換　181

任務(wù)實現(xiàn)　185

任務(wù)8.1　特征點檢測　185

任務(wù)8.2　特征匹配　186

任務(wù)8.3　對第二張圖像進行透視變換　186

任務(wù)8.4　圖像拼接　187

提高與拓展　188

【提高】無縫拼接　188

【拓展】VR技術(shù)下的《清明上河圖》，帶你“穿越”回千年前的汴京　189

思考與練習(xí)　190

項目九　人臉識別考勤程序——人臉檢測與人臉識別　192

知識目標(biāo)　192

技能目標(biāo)　192

情景描述　192

知識準(zhǔn)備　194

9.1　人臉檢測　194

9.2　人臉識別　202

任務(wù)實現(xiàn)　208

任務(wù)9.1　用攝像頭采集人臉圖像　209

任務(wù)9.2　人臉識別考勤　210

提高與拓展　211

【提高】HOG特征檢測器與行人檢測　211

【拓展】這個大學(xué)的男生、女生的“平均臉”長這樣　213

思考與練習(xí)　215