01第一章 概论

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1、主讲教师：胡广义Email：higery@163.com数字图像处理7/16/20211R.C.冈萨雷斯等著，阮秋琦等译.《数字图像处理》.电子工业出版社，2003章毓晋《图像处理》第二版北京：清华大学出版社，2006何东健《数字图像处理》西安电子科技大学出版社，2003何斌，马天宇等，《VisualC++数字图像处理》（第二版）人民邮电出版社，2002杨枝灵，王开等，《VisualC++数字图像获取、处理及实践应用》人民邮电出版社，2002主讲教材姚敏《数字图象处理》机械工业出版社，2008参考教材教学内容第一章数字图像处理概论本章介绍数字图像处理的基

2、本概念和发展应用，让学生对课程有一个全面的了解。第二章图像获取本章介绍连续图像模型，图像的采样和量化，数字图像的基本概念。第三章图像变换本章介绍图像变换的基本方法：傅里叶变换、离散余弦变换、沃尔什变换和哈达玛变换、霍特林变换和拉东变换。第四章图像增强本章介绍各种图像增强技术：空间点处理增强、空域滤波增强、频域滤波增强等。教学内容第五章图像复原本章首先分析图像退化的原因以及一种基本的通用的图像退化模型，然后讨论复原的技术。第六章彩色图像处理本章介绍彩色基础知识，颜色模型以及全彩色图像处理和伪彩色处理技术。第七章图像的压缩编码本章首先介绍图像数据的冗余，信息

3、理论基础与熵编码，然后讨论具体的编码方法，如预测编码、变换编码等。第八章图像检测与分割本章介绍图像的边缘检测、边界跟踪、阈值分割、区域分割以及运动分割等技术。大纲目的与要求1.了解图像技术整体概况和分类以及有关视觉和图像模型，数字图像采集、表达和像素关系；2.掌握图像的各种基本变换技术,例如图像的几何变换，傅里叶变换、离散余弦变换等基础理论，技术和方法；3.掌握图像处理方面的基本技术，例如图像增强、图像复原、图像压缩编码等基础理论，技术和方法；4.了解图像分析的基本理论和技术，如图像检测与分割、图像的表示与描述、图像识别等。第一章数字图像处理技术概论1.

4、1数字图像处理的概念及其特点1.2数字图像处理的目的和主要内容1.3图像工程与相关学科1.4数字图像处理系统1.5数字图像处理的应用1.6数字图像处理的发展动向1.1数字图像处理及其特点1.数字图像的基本概念：数字图像:以数字格式存放的图像。模拟图像：指空间坐标和明暗程度都连续变化的、计算机无法直接处理的图像。如常见的各种照片、图片、海报、广告画等。二者之间的转换：目前主要设备是扫描仪。直接获取方式：可以利用数码照相机直接拍摄以数字格式存放的数字图像。2.数字图像的表示:一幅M×N个像素的数字图像，其像素灰度值可以用M行、N列的矩阵G或二维数组T来表示:

5、数字图像处理1）数字图像处理我们把利用计算机对图像进行去除噪声、增强、恢复、分割、提取特征等的理论、方法和技术称为数字图像处理（DigitalImageProcessing）。一般，图像处理是用计算机和实时硬件实现的，因此也称之为计算机图像处理（ComputerImageProcessing）。2）数字图像处理的重要意义数字图像处理的产生和迅速发展主要受如下三个方面的影响：一、计算机的发展。二、数学的发展。特别是离散数学理论的创立和完善，为数字图像处理奠定了理论基础。三、军事、医学和工业等方面应用需求的不断增长。数字图像处理从一个专门领域的学科，变成了一

6、种新型的科学研究和人机界面的工具。3）数字图像处理的特点（1）处理精度高，再现性好。（2）易于控制处理效果。（3）处理的多样性。设计不同的图像处理程序，可以实现各种不同的处理目的。（4）图像数据量庞大。通常彩色图像每个像素用红、绿、蓝三种颜色表示，每种颜色用8bit表示灰度级。则一幅1024×1024不经压缩的真彩色图像，数据量达3MB（即1024×1024×8bit×3=24Mb）。（5）处理费时。由于图像数据量大。（6）图像处理技术综合性强。涉及的技术领域相当广泛，如通信技术、计算机技术、电子技术等，当然，数学、物理学等领域更是数字图像处理的基础。1

7、.2数字图像处理的目的和主要内容1.2.1数字图像处理的目的（3个主要目的）1）提高图像的视觉质量，以达到赏心悦目的要求。如去除图像中的噪声，改变图像的亮度、颜色，增强图像中的某些成份、抑制某些成份，对图像进行几何变换等。2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，以便于计算机分析。例如，常用作模式识别、计算机视觉的预处理等。3）对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。1.2.2数字图像处理的主要内容用计算机图像处理系统对图像数据进行输入、加工和输出，因此数字图像处理研究的内容主要有以下7个过程。1.图像获取、表示和表现（ImageAcqu

8、isition，RepresentationandPresentation）主要