数字图像处理第一章(国科大)new

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1、数字图像处理DigitalImageProcessing1课程简介本课程为计算机科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程以及电气工程等学科下研究生的专业基础课。2主要内容课程共分三大部分：第一部分：介绍数字图像处理的基础知识，包括绪论、图像与视觉系统、图像变换等;第二部分：介绍图像处理的基本方法，包括图像增强、图像复原及图像压缩等;第三部分：介绍图像分析的基本原理和技术，包括图像分割、图像描绘及特征提取等。3教学目标基本：完成课程学习，通过考试，获得学分。掌握数字图像处理的基本概念和研究方法，相关交叉学科的基本知识；提高：

2、能够将所学知识和内容用于课题研究；再提高：通过数字图像处理课程的学习，改进思维方式。4教材及参考书RafaelC.Gonzalez,RichardE.Woods著，阮秋琦，阮宇智等译，数字图像处理（第二版），北京：电子工业出版社，2005RafaelC.Gonzalez，RichardE.Woods，StevenL.Eddins，DigitalImageprocessingUsingMATLAB，北京：电子工业出版社，2004阮秋琦著，数字图像处理学（第二版），北京：电子工业出版社，20075第一章绪论8绪论前言数字图像处理的起源

3、数字图像处理的基本概念与研究内容数字图像处理与其他学科的关系数字图像处理的主要应用数字图像处理的发展动向9前言“百闻不如一见”Onepictureisworthmorethantenthousandwords.在人类接受的信息中，听觉信息占约20％，视觉信息占约60％，其他如味觉、触觉等总起来不过占约20％。所以，作为传递信息的重要手段—图像信息是十分重要的。10第一节数字图像处理的起源（1）世界上第一幅实景照片(1827)11第一节数字图像处理的起源（2）二十世纪二十年代：图像远距离传输数字图像的应用之一是在报业，20世纪20年代的海底

4、电缆使得伦敦与纽约之间图片的传输从过去的一个多星期缩短到3个小时以内。1921年经1929年通过编码后用海底电缆从电报打印伦敦传输到机打印的纽约的一幅图像照片12第一节数字图像处理的起源但这还不是数字图像处理，因为没有计算机的介入。数字图像处理的历史与数字计算机的发展紧密相连。二十世纪五十年代：伴随着技术进步，数字计算机发展到一定水平，尤其是大规模的存储和显示系统的发展，数字图象处理引起巨大关注。13第一节数字图像处理的起源（3）1964美国喷气推进实验室（JetPropulsionLaboratory，JPL）运用计算机处理了由“旅行者7号”

5、发回的月球表面照片。这张照片也是美国太空船拍摄的首张月球照片。14第一节数字图像处理的起源（4）数字图像处理应用从空间研究计划扩展到生物医学，工业生产，军事侦察等领域。Hounsfiela和Cormack因发明CT获得1979年诺贝尔医学和生理学奖15第一节数字图像处理的起源从20世纪60年代至今，数字图像处理技术发展迅速，目前已成为工程学、计算机科学、信息科学、统计学、物理、化学、生物学、医学甚至社会科学等领域中各学科之间学习和研究的对象。如今图像处理技术已给人类带来了巨大的经济和社会效益。16第二节数字图像技术的基本概念图像与数字图像数

6、字图像处理数字图像处理的特点17一、图像与数字图像1、图像的定义“Arepresentation,likeness,orimitationofanobjectorthing,…avividorgraphicdescription,…somethingintroducedtorepresentsomethingelse.”(韦氏(webster)英文词典)。“以某一技术手段被再现于二维平面上的视觉信息”(阮秋琦)。综合之，可以认为图像是通过某种技术手段得到的与之对应的物体或目标的一个表示。18一、图像与数字图像需要指出：上述对图像定义的范

7、围要远远超过人眼看到的东西：伽马射线成像、紫外波段成像、微波波段成像、无线电波成像、红外图像、x光图像和超声波图像等。大多图像是它所表示的对象信息的一个浓缩和概括，换言之，一幅图像是该对象的一个不完全、不精确，但在某种意义上恰当的表示。19一、图像与数字图像2、图像的分类借助于集合的概念，可根据图像的生成方法或存在形式将图像分成若干类。20What’sthat?21数学函数-分形仿真图22不可见图像红外图像CT图像(美国攻打阿富汗）(肺与皮肤)23数字图像数字图像是一个图像被采样和量化后形成的二维函数。24二、数字图像处理数字图像处理是按特定

8、的目标，用一系列的特定的操作来“改造”图像的方法。数字图像处理方式：将一幅图像变为另一幅经过加工的图像，图像到图像的过程将一幅图像转化为一种非