第一章 数字图像处理课件课件

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1、数字图像处理主讲：李云红联系方式：82330416（O）13572148712E-mail:hitliyunhong@163.com教学资源——教材教材：章毓晋，《图像处理》（图像工程上册），清华大学出版社，2006参考书：①何东健等.数字图像处理.西安:西安电子科技大学,2003②朱虹等.数字图像处理基础.北京:科学出版社，2005③K.R.Castleman,朱志刚等译.数字图像处理.北京:电子工业出版社,1998教学资源④阮秋琦.数字图像处理学.北京:电子工业出版社,2001⑤余成波编著.数字图像处理及其MATLAB实现.重庆:重庆大学出版社,2003⑥孙兆林编著.M

2、ATLAB6.X图像处理.北京:清华大学出版社,2002课程的意义数字图像处理是模式识别、计算机视觉、图像通讯、多媒体技术等学科的基础，是一门涉及多领域的交叉学科。第一部分介绍数字图像处理的发展历史、现状，图像处理系统的基本组成和作用，图像和视觉基础，基本图像变换。第二部分介绍基本的处理技术，图像增强，图像恢复和重建，图像编码。第三部分介绍图像识别的初步知识，图像分割，模式识别方法等等。主要内容教学基本要求1、了解数字图像处理的发展、应用以及当前国际国内研究的热点和重要成果；2、理解数字图像处理中图像的分析与理解的内容；3、掌握数字图像处理中最基本、最广泛应用的概念、原理、

3、理论和算法以及基本技术和方法；4、能够运用一门高级语言编写基本的图像处理算法，实现图像处理在相关领域中的应用。第一章绪论1.1图像和图像处理1.2数字图像处理的主要内容1.3图像技术和图像工程1.4图像处理系统构成1.5数字图像处理的应用一、图像(一)什么是图像图——物体投射或反射光的分布，是客观存在；像——人的视觉系统对图的接收在大脑中形成的印象或认识，是人的感觉；图像——图像是图和像的有机结合，既反映物体的客观存在，又体现人的心理因素；图像是对客观存在物体的一种相似性的生动模仿或描述。是客观和主观的结合。1.1图像和图像处理图像的概念——图像模型物体图像数学函数不可见的

4、物理图像可见的图像光图像照片、图、画2维条码照片图像的概念——图、画二维条码图像的概念——数学函数分形（艺术）图图像的概念——数学函数分形（仿真）图图像的概念——不可见图像红外图像(美国攻打阿富汗)CT图像(肺与皮肤)1.1图像和图像处理(二)图像分类根据图像空间坐标和幅度（亮度或色彩）的连续性可分为模拟（连续）图像和数字图像。模拟图像是空间坐标和幅度都连续变化的图像，而数字图像是空间坐标和幅度均用离散的数字（一般是整数）表示的图像。1.1图像和图像处理数字图像数字图像是图像的数字表示，像素是其最小的单位。数字图像的描述有：1）无彩色图像2）彩色图像1.1图像和图像处理二、

5、图像处理1.概念:对图像信息进行加工(处理)和分析,以满足:①人的视觉、心理需要；②实际应用或某种目的（如机器识别）的要求。1.1图像和图像处理2.分类（1）模拟处理(光学处理)：光学透镜处理、光学照相等优：实时处理，速度快；缺：精度低，灵活度差，难有判断功能。（2）数字图像处理：用计算机对数字图像进行处理。优：精度高、内容丰富、方法易变、灵活度高；缺：处理速度较慢。（3）光电结合处理：用光学方法处理运算量巨大的频谱变换等，而用计算机对其频谱进行处理分析。这是一个值得注意的研究方向，随着集成光学的发展，在光学计算机出现以后，图像处理技术会出现全新的巨大突破。1.1图

6、像和图像处理三、图像的表示（一）图像的数学表示一幅图像所包含的信息首先表现为光的强度intensityintensity）,即一幅图像可看成是空间各个坐标点上的光强度I的集合，其普遍数学表达式为：I=f（x，y，z，λ，t）式中x,y,z是空间坐标，λ是波长，t是时间，I是光点x,y,z的强度或幅度。上式表示一幅运动的(t)、彩色或多光谱的(λ)、立体的（x,y,z）图像。1.1图像和图像处理（一）图像的数学表示（续）静止图像，与时间t无关；单色图像（也称灰度图像），波长λ为一常数；平面图像，则与坐标z无关。即在每一种情况下，图像的表示可省略掉一维，即（1）静止图像：I=f

7、（x，y，z,λ）（2）灰度图像：I=f（x，y，z，t）（3）平面图像：I=f（x，y,λ,t）而对于平面上的静止灰度图像，其数学表达式可简化为：I=f（x，y）1.1图像和图像处理（一）图像的数学表示（续）运动图像可用（静止）图像序列表示，彩色图像可分解成三基色图像，三维图像可由二维重建。因此本书主要针对平面上的静止灰度图像进行论述。（二）图像的特点（1）空间有界:人的视野有限，一幅图像的大小也有限。（2）幅度（强度）有限：即对于所有的x，y都有：其中Bm为有限值。1.2数字图像处理的内容包括图像数字化、图像变