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基于FPGA的视频图像处理系统的研究的任务书
任务书
课程名称：视频图像处理技术
课程类型：选修
学分：3
课程负责人：XXX
一、课程概述
本课程主要介绍视频图像处理技术的基础知识和进阶应用，内容包括图像和视频的数字化表示、图像处理基础算法、模式识别、计算机视觉等方面。同时，本课程也将介绍如何基于FPGA实现实时视频图像处理系统，并深入了解FPGA设计流程、工具及语言等相关知识。
二、课程目标
通过本课程的学习，学生应达到以下目标：
1.熟悉数字图像和视频的原理和处理方法；
2.掌握常见的数字图像和视频处理基础算法；
3.熟悉计算机视觉和模式识别基础概念；
4.理解FPGA的基本组成、设计流程、工具和语言等概念；
5.掌握FPGA实现实时视频图像处理系统的方法和技巧；
6.能够独立完成基于FPGA的视频图像处理系统设计和开发。
三、教学内容
1.数字图像和视频的原理和处理方法（6学时）
1.1数字图像和视频的原理和表示方法
1.2数字图像和视频的基本处理方法
1.3常见数字图像和视频的噪声去除算法
2.数字图像和视频处理基础算法（12学时）
2.1均值滤波、高斯滤波、中值滤波等
2.2Canny算子、Sobel算子、PREWITT算子等
2.3Harris角点检测算法、SIFT算法、SURF算法等
3.计算机视觉基础概念（6学时）
3.1图像特征点检测与匹配
3.2三维重建、物体检测和跟踪
4.FPGA设计基础（6学时）
4.1FPGA的概念和分类
4.2FPGA的开发流程、工具和语言
5.FPGA实现视频图像处理系统（18学时）
5.1VGA视频显示系统设计
5.2平移、旋转、缩放等基本变换实现
5.3基于FPGA的人脸检测与识别系统设计
6.课程实验（36学时）
6.1数字图像处理基础算法实验：实现常见数字图像处理算法
6.2FPGA开发实验：熟练掌握FPGA的开发流程、工具和语言
6.3基于FPGA的视频图像处理系统实验：设计并实现基于FPGA的实时视频图像处理系统
四、教学方法
本课程采用理论教学、实验教学相结合的方式进行教学。其中，理论教学包括课堂讲解和课外阅读，实验教学包括基于MATLAB和FPGA的编程实践。
五、考核要求
1.平时成绩：30%
包括课堂作业、实验报告、参与度等课堂表现，平时成绩占总成绩的30%。
2.期末考试：70%
期末考试主要对学生对所学知识的掌握情况进行考核，占总成绩的70%。
六、参考教材
1.数字图像处理（第三版），冈萨雷斯，普林斯顿大学出版社，2012年
2.计算机视觉：算法与应用，林轩田，人民邮电出版社，2017年
3.FPGA原理和应用，柴荣斌，清华大学出版社，2013年
4.FPGA设计流程和开发技巧，张强，人民邮电出版社，2014年
七、教学进度安排
Week1-2：数字图像和视频的原理和处理方法
Week3-6：数字图像和视频处理基础算法
Week7-8：计算机视觉基础概念
Week9-10：FPGA设计基础
Week11-16：FPGA实现视频图像处理系统
Week17-18：课程实验