数字图像处理第1章绪论(附：工程应用)

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1、数字图像处理参考读物[1]RefaelC.Gonzalez&RichardE.Woods．数字图像处理（第二版）．阮秋琦，阮宇智，等译．北京：电子工业出版，2003．[2]K.R.Castleman．DigitalImageProcessing．清华大学出版社，1998[3]W.K.Pratt．数字图像处理学．科学出版社，1984[4]沈庭芝．数字图像处理及模式识别．北京理工大学出版社，1998[5]章毓晋．图像处理和分析．清华大学出版社，1999[6]夏良正．数字图像处理．东南大学出版社，1999第1章绪论1.1数字图像1.2数字图像处理1.3相关学科和

2、领域1.4数字图像处理的主要应用与发展趋势1.5工程应用简介1.1数字图像1.1.1数字图像的基本概念1.1.2数字图像的基本特点1.1数字图像1.1.1数字图像的基本概念图：反射光或透射光的分布，或自身发出的能量(客观)像：人的视觉系统对图的接收在大脑中形成的印象或认识（主观）观察系统使用的光波段：可见光、红外、X射线、微波超声波、射线等图像：静止——文字、图片等运动——分行物、心脏图色彩：黑白、彩色图像处理:是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理和实际应用的需求图像处理方法：光学方法、电子学方法1.1.1数字图像的基本概念1.1.1数字图像的基本

3、概念模拟图像连续的，采用数字化（离散化）表示和数字技术出现之前，图像是连续的，这一类图像称为模拟图像或连续图像连续的：指从时间上和从数值上是不间断的1.1.1数字图像的基本概念数字图像由连续的模拟图像采样和量化而得。组成数字图像的基本单位是像素，所以数字图像是像素的集合。像素为元素的矩阵，像素的值代表图像在该位置的亮度，称为图像的灰度值。数字图像像素具有整数坐标和整数灰度值。1.1.1数字图像的基本概念图像是一种语言表达方法直观表现力强图像信息是人类信息获取和交流的主要方式视、听、触、嗅、味等（模拟）图像分类维数：二维图像、三维图像颜色：黑白图像、彩色图像

4、时间：静止图像、活动图像静止——文字、图片等运动——分行物、心脏图三维立体——山脉、建筑群1.1.1数字图像的基本概念1.1.2数字图像的基本特点图像是人类信息获取的重要手段数字图像的分辨率逐步提高数字图像可以充分利用现代化的数字通讯和信息传输技术数字图像可以长期保存和永不失真1.2数字图像处理1.2.1数字图像处理的基本特点1.2.2数字图像处理的主要研究内容1.2.1数字图像处理的基本特点信息量大：512×512×8bit＝256KB256KB×25帧/s＝6400KB=6.25MB占用的频带较宽：电视图像的带宽5～6MHz，而语言带宽4KHz，频带越

5、宽，技术实现难度越大像素相关性大：压缩潜力大评价受人的影响大表达：建模，图像采样、数字化图像和视觉基础图像变换：提高图像质量图像处理图像基础图像增强：改善图像质量图像几何处理：平移、缩放、旋转、扭曲图像复原：去噪声、去模糊图像重建：重建原始图像1.2.2数字图像处理的主要研究内容1.2.2数字图像处理的主要研究内容图像编码压缩减少存储量和传输量图像分割图像区域分割和理解、目标表达和描述1.2.2数字图像处理的主要研究内容图像增强1.2.2数字图像处理的主要研究内容图像复原1.3相关学科和领域1.3.1数字信号处理学1.3.2计算机图形学1.3.3计算机视觉

6、1.3.1数字信号处理学数字信号处理图像处理研究对象：一维数字信号二维数字信号研究内容：数字滤波器、数字图像滤波器、图像正交变换、数字编正交变换、图像编码等码等数字信号处理与图像处理是紧密相关学科。1.3.2计算机图形学计算机图形学图像处理研究对象：图形图像研究内容：图形生成、透视、图像处理、图像分消隐割、图像分析过程：由数学公式生成仿由原始图像处理出真图形或图像分析结果计算机图形学与图像处理是逆过程。1.3.2计算机图形学图像描述图像处理计算机图形学图像识别图像理解1.3.3计算机视觉计算机视觉图像处理研究对象：图像或图像序列图像研究内容：视觉感知、图像

7、处理、图像分割、图像理解图像分析过程：由图像特征感知、由原始图像处理出识别和理解三维场景分析结果1.4数字图像处理的主要应用与趋势1.4.1数字图像处理的主要应用1.4.2数字图像处理的发展趋势1.4.1数字图像处理的主要应用遥感图像应用：资源调查、灾害监测、农林业规划、城市规划、环境保护等医学图像应用:计算机断层摄影计算成像CT技术、X射线、染色体分析等工业和实验图像应用:无损探伤、自动检查和识别、智能机器人等1.4数字图像处理的主要应用与趋势1.4.1数字图像处理的主要应用办公室自动化图像应用：邮政编码图像识别、OCR（字符识别系统）、自动判卷系统、各

8、类图纸自动识别与录入系统等军事公安图像应用：自动跟踪技术、指纹识别