数字图像处理复习总结（武汉大学）

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1、第一章导论1.图像图像是对客观存在的物体的一种相似性的、生动的写真或描述。2.图像的分类根据人眼的视觉特性：可见图像和不可见图像；根据波段数：单波段（每个点只有一个亮度值），多波段（每个点具有多个特性），超波段(每个点具有几十几百个特性)。根据空间坐标和亮度的连续性：模拟图像，数字图像；3.图像处理模拟图像处理：利用光学，照相方法对模拟图像的处理；数字图像处理：利用计算机对数字图像进行系列操作，从而获得某种预期的结果的技术。4.数字图像处理的内容它是研究图像的获取、传输、存储、变换、显示、理解与综合利用的一门崭新学科。根据抽象程度不同可分为三个层次：狭义图像处理、图像分析和图像理解。具体而言,

2、包括：图像的数字化，图像变换，图像增强，图像的恢复与重建，图像编码，图像分割，二值图像处理与形状分析，纹理分析，图像识别5.数字图像处理系统采集，显示，存储，通信，主机，图像处理软件6.数字图像处理的特点精度高：对于一幅图像而言，数字化时不管是用4比特、8比特还是其它比特表示，只需改变计算机中程序的参数，处理方法不变。所以从原理上讲不管对多高精度的数字图像进行处理都是可能的。而在模拟图像处理中，要想使精度提高一个数量级，就必须对装置进行大幅度改进。再现性好：不管是什么数字图像，均用数组或数组集合表示。在传送和复制图像时，只在计算机内部进行处理，这样数据就不会丢失或遭破坏，保持了完好的再现性。而

3、在模拟图像处理过程中，就会因为各种干扰因素而无法保持图像的再现性通用性，灵活性强：对可见图像和不可见光图像（如X光图像、热红外图像和超声波图像等），尽管这些图像生成体系中的设备规模和精度各不相同，但当把这些图像数字化后，对于计算机来说，都可同样进行处理，这就是数字处理图像的通用性。第二章数字图像处理的基本概念1.图像数字化图像数字化是将一幅画面转化成计算机能处理的形式——数字图像的过程。具体说来，就是把一幅图画分割成一个个小区域（像元或像素），并将各小区域灰度用整数来表示，形成一幅点阵式的数字图像。它包括采样和量化两个过程。像素的位置和灰度就是像素的属性。2.采样将空间上连续的图像变换成离散点

4、的操作称为采样。采样间隔和采样孔径的大小是两个很重要的参数。采样方式:有缝、无缝和重迭3.量化经采样图像被分割成空间上离散的像素，但其灰度是连续的，还不能用计算机进行处理。将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化。量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率高，图像质量好，但数据量大；量化等级越少，图像层次欠丰富，灰度分辨率低，会出现假轮廓现象，图像质量变差，但数据量小。但在极少数情况下对固定图像大小时，减少灰度级能改善质量，产生这种情况的最可能原因是减少灰度级一般会增加图像的对比度。例如对细节比较丰富的图像数字化。1.灰度级表示像素明暗程度的整数称为像素的灰度级（或灰度值或灰度）。一幅数字图

5、像中不同灰度级的个数称为灰度级数，用G表示。灰度级数就代表一幅数字图像的层次。图像数据的实际层次越多视觉效果就越好。2.黑白图像图像的每个像素只能是黑或白，没有中间的过渡，故又称为二值图像。二值图像的像素值为0或1。3.灰度图像灰度图像是指灰度级数大于2的图像。但它不包含彩色信息。4.彩色图像彩色图像是指每个像素由R、G、B分量构成的图像，其中R、B、G是由不同的灰度级来描述。5.量化参数数字化方式可分为均匀采样、量化和非均匀采样、量化。所谓“均匀”，指的是采样、量化为等间隔方式。图像数字化一般采用均匀采样和均匀量化方式。非均匀采样是根据图象细节的丰富程度改变采样间距。细节丰富的地方，采样间距

6、小，否则间距大。非均匀量化是对图像层次少的区域采用间隔大量化，而对图像层次丰富的区域采用间隔小量化。6.图像的质量平均亮度对比度：是指一幅图象中灰度反差的大小。对比度=最大亮度/最小亮度。清晰度：由图像边缘灰度变化的速度来描述。分解力或分辨率：一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率低，质量差，严重时出现像素呈块状的国际棋盘效应；采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率高，图像质量好，但数据量大。7.数字化器A．采样孔：保证单独观测特定的像素而不受其它部分的影响。B．图像扫描机构：使采样孔按预先确定的方式在图像上移动。C．光传感器：通过采样孔测量图像的每一个像素的亮度。D．量

7、化器：将传感器输出的连续量转化为整数值。E．输出存储体：将像素灰度值存储起来。它可以是固态存储器，或磁盘等。11.灰度直方图灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的频率。以灰度级为横坐标，纵坐标为灰度级的频率，绘制频率同灰度级的关系图就是灰度直方图。它是图像的一个重要特征，反映了图像灰度分布的情况。12.灰度直方图的性质(1)灰度直方图只能反映图像的灰度分布情况，而不能反映图像像素的位置,即