数字图像处理及分析基础

《数字图像处理及分析基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数字图像处理及分析基础新世纪电子信息与自动化系列课程改革教材DigitalImageProcessingandAnalysisTheory黄爱民安向京骆力ISBN7-5084-2930-3中国水利水电出版社第一章数字图像处理的基本概念图像的概念数字图像处理技术数字图像的发展历程与主要应用领域课程学习要求第一章数字图像处理的基本概念1.1图像的概念1.1.1图像的分类1.1.2图像信息的分类1.1.3图像处理的基本方法1.1.4数字图像处理的几个基本术语第一章数字图像处理的基本概念1.1.1图像的分类“图像”(image)一幅图像就是一个东西的一个表示，它包含了

2、所表示物体的相关描述信息，出现形式多种多样可视的和不可视的；抽象的和实际的；适于和不适于计算机处理的。第一章数字图像处理的基本概念1、按照图像的存在形式分（1）“物理图像”(physicalimages)物质或能量的实际分布“可见的图像”(visibleimage)“图片”(picture)，包括“照片”(photograph)、“图”(drawings指用线条画成的)和“画”(paintings)，“图片”等价于“图像”，也就是说“picture”经常和“image”一词混用；“光图像”(opticalimages)，即用透镜、光栅和全息术产生的图像，如荧幕、

3、屏幕上出现的影像。光(学)图像是光强度的空间分布。“不可见的图像”，如温度、压力、高度以及人口密度等的分布图。第一章数字图像处理的基本概念图像类型（2）抽象图像即“数学图像”，包括连续函数和离散函数。离散函数图像就是计算机可以处理的形式。物理图像必须要变成离散函数才能被计算机处理。第一章数字图像处理的基本概念2、按照图像的色彩特性分彩色图像，又称为“多光谱图像”图像上的每个点有多于一个的局部特征。彩色电视中重现的三基色图像，每个像素点就需要有红、绿、蓝三个基色的三个亮度值表示。遥感图像可以提供多达7个不同通道的信息。黑白图像，又称“灰度图像”、“亮度图像”、“单

4、色图像”等，每个像素点只有一个亮度值。黑白照片黑白电视画面。第一章数字图像处理的基本概念3、按照图像的光谱特性分“可见光图像”；“红外光图像”；“雷达图像”；“声呐图像”。第一章数字图像处理的基本概念4、按照图像的时间特性分“动态图像”随时间变化的图像，如电视和电影画面。“静止图像”不随时间变化的图像，如各类图片。第一章数字图像处理的基本概念1.1.2图像信息的分类三类符号信息景物信息情绪信息第一章数字图像处理的基本概念图像信息——(1)符号信息一般是用文字、符号、图形等表示的具体的或抽象的事物。电路图、机械图、打印的文件等，一般用二值图像表示。地图中也包含大量

5、符号，但需要关注颜色信息，因为它们都有确定的物理含义，如蓝色一般表示湿地。第一章数字图像处理的基本概念图像信息——(2)景物信息是一种能够使人产生主观感觉，但不取决于人本身的客观场景中包含的信息。景物信息内容丰富，较难以表达，只有在明确目标的前提下，才能得到正确处理如卫星云图中蕴含着气旋信息，气旋的位置与强度是一种客观存在。第一章数字图像处理的基本概念图像信息——(3)情绪信息依赖于观察者，如艺术图片的效果就与观看者本身的生理、心理、修养有很大的关系，此类信息无法刻画。第一章数字图像处理的基本概念1.1.3图像处理的基本方法图像处理（imageprocessin

6、g）对图像加工的各种技术方法的统称，它已被广泛地应用于许多领域。基本方法模拟图像处理数字图像处理第一章数字图像处理的基本概念1、模拟图像处理包括光学图像处理和电子图像处理（电子光学处理）光学方法是图像处理发展的起源光学处理具有处理速度快、信息量大、分辨率高、经济等优点。模拟图像处理的缺点是精度差、灵活性差，器件具有专用性，并且缺乏判断分析能力，不具备非线性处理能力。趋势：将光学处理和计算机相结合的方法，如利用光学方法对图像进行傅立叶变换，再用计算机对频谱分析。第一章数字图像处理的基本概念2、数字图像处理就是将图像转换成一个数据矩阵存放在图像存储器中，然后再利用数

7、字计算机，或其它的大规模集成数字器件，对图像信息进行数字运算或处理。优点：精度高、处理内容丰富、可以进行复杂的非线性处理，处理方式灵活，同样的图像硬件系统，在改变软件之后何以用于其它完全不同的任务。缺点：由于目前计算机性能的限制，数字图像处理的速度有限，对于一些有实时性要求的任务，必须利用DSP加速或构建专用系统。第一章数字图像处理的基本概念两种基本的图像数学模型连续模型一般的图像都是能量的连续分布离散模型就是把数字图像看成离散采样点的集合，每个点具有其各自的属性。处理运算就是对这些离散单元的操作。这种模型不能反映出图像的整体状态以及图像内容间的联系。图像及其内

8、容由连续函数来描述会更好