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时间:2018-08-04
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1、绪论图像:是客观目标的一种相似性描述,它包含了被描述的对象,是客观世界三维实体到2维实体的变换(连续图像)。数字图像:连续图像经过空间离散化,灰度整量后的图像。连续图像处理:利用光学、化学方法对图像进行一系列操作。数字图像处理:基于计算机和一定的数学变换方法,对数字图像进行一系列的操作处理,称为数字图像处理。数字图像处理目的:数字图像处理强调图像间的数学变换,目的是对图像进行各种加工处理,以改善图像视觉效果,并为自动识别打下基础。或对图像进行压缩编码,以减少所需存储空间和传输时间。数字图像处理主要内容:图像获
2、取、图像显示、图像变换、图像增强、图像压缩、图像恢复与重建、图像分割、图像描述、图像纹理分析第二章、数字图像处理基础2.2图像与数字化2.2.1连续图像:指图像强度随空间位置,光线波长λ及时间t变化。2.2.1.1灰度图象:仅考虑光的能量,不顾及波长(频率)变化,图像视觉上表示为灰度变化,称为灰度图像或单色图像。2.2.1.2彩色图像:由于不同波长光的彩色效应,则图像视觉上表现为彩色图像。2.2.1.3静止图像:图像内容不随时间变化的图像称为静止像像,反之称为运动图像。2.2.2图像数字化:图像数字化是将一幅
3、图像转换成计算机可以处理的形式。图像数字化分为采样与整量两部分。2.2.2.1采样:将连续图像在空间上进行离散化的过程。其中采样间隔与采样孔是两个重要参数的选择。2.2.2.2整量:连续图像经过空间离散化,其像素灰度需转换成离散整数值过程。2.3直方图:表示图像中各灰度级与对应灰度级像素出现的频率间关系。性质:(1)直方图上没有位置信息,灰度直方图仅统计某一灰度值的像素个数占全幅像素的比例,同一灰度的像素在图象中空间位置未表示。(2)直方图是总体灰度概念,直方图可以看出图像总体性质,一幅图像对应唯一直方图,但
4、不同图像可能有相同直方图。(3)直方图可叠加性,一幅图像分成数个不同区域,各区域直方图之和即为该像直方图。应用:1.用于判断图像量化是否恰当 2.确定图像分割的阈值2.4图像文件结构概述:目前存储图像的格式BMP,TIFF,PCX,GIF.图像文件格式。特点:(1)图像高度、宽度及各种物理特性。(2)图像彩色意义:调色板(非真彩色)彩色平面数、颜色数量(色度)。3)图像的位图数据。2.4.1BMP文件:BMP图象格式是Windows定义的图象标准格式。BMP文件可分四部分:文件头信息、位图信息头、颜色表、位图
5、数据。2.4.2TIFF文件TagImageFileFormat:1.文件组成:文件头、标识信息区、图像数据区.2.TIFF文件特点1)应用指针,可存储多幅图像.(2)标识信息区和图像数据区在文件中没有固定位置,图像数据可分块分别存档.(3) 可存储多份调色板数据。第三章、图像变换傅里叶变换第四章、图像增强(重点:直方图均衡化、规定化)4图像增强是指对图像的某些特征,如边缘轮廓、对比度等进行变换处理,改善图像的视觉效果,提高图像的清晰度。4.1图像增强点运算4.1.1直接灰度变换,对一幅图像进行点运算,输出图
6、像上每个像素灰度值,仅与输入像素有关,直接灰度变换、对比度增强、对比度拉伸都属于点运算变换。4.1.1.1线性变换:图像f(i,j)的灰度范围为[a,b],线性变换后图像g(i,j)的范围为[a´,b´]4.1.1.2分段线性变换4.1.1.3非线性灰度变换:当用某些非线性函数如对数函数、指数函数等,作为映射函数时,可实现图像灰度的非线性变换。4.1.2直方图修整法:灰度直方图反映了数字图像中每一灰度级与其出现频率间的关系,它能描述该图像的概貌。通过修改直方图的方法增强图像是一种实用而有效的处理技术。直方图修
7、整包括直方图均衡化及直方图规定化两类。4.1.2.1直方图均衡化:将图像直方图修正为均匀分布的变换方法,称为直方图均衡化。方法:1.归一化处理(p(s)=1)2.通过概率累积去除概率小的灰度值4.1.2.2直方图规定化:目的:需要特定的直方图,以便增强图像中某些灰度级方法:1.归一化处理2.分别对原始图像和目标图像进行均衡化处理3.逆变换4.1.3局部统计法增强m表示图像均值,f为图像,K为局部标准偏差比率K>1输出图像被锐化,属于高通处理。K<1输出图像被平滑,属于低通处理。4.2图像的空间域平滑:目的:为
8、了抑制噪声改善图像质量4.2.1局部平滑法:原理:假设图像是由许多灰度相等小块组成,相邻像素间存在很高的空间相关性,而噪声是统计独立的。方法:可用邻域内各像素的灰度平均值代替该像素原来的灰度值,实现图像平滑。优势:计算简单,速度快。缺点:图像变的模糊4.2.2超限像素平滑法:方法:根据相邻灰度差与阈值比较,决定灰度值的改变(具体方法同上)优势:算法对抑制椒盐噪声比较有效,对保护仅有微小灰度差的细节及
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