《数字图像基础》PPT课件

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1、数字图像基础什么是图像“图”是物体投射或反射光的分布，“像”是人的视觉系统对图的接受在大脑中形成的印象或反映。是客观和主观的结合。图像是人们最主要的信息源！百闻不如一见百闻不如一见Onepictureisworthmorethantenthousandwords.Anonymous数字图像图像的类别可见光成像和不可见光成像彩色与非彩色图像模拟图像和数字图像1模拟图像模拟图像可用连续函数来描述。特点：光照位置和光照强度均为连续变化的。2数字图像image可用矩阵或数组来描述像素pixel(2-D)属性：空间位置和灰度。数字图象坐标系图像处理的概念图像处理：它是研究图像的获取、传输、存储，变

2、换、显示、理解与综合利用的一门崭新学科。图像的数字化图像变换图像变换目的在于：处理问题简化、有利于特征提取、加强对图像信息的理解图像处理的内容图像处理的内容◆图像增强介绍各种增强方法及其应用，增强图像的有用信息，消弱噪声的干扰。◆图像的恢复与重建把退化、模糊了的图像复原，包括图像辐射和几何校正等内容；由断层扫描重建二、三维图像。◆图像编码——提高图象传输和存储效率简化图像的表示，以压缩图像的数据，便于存储和传输。◆图像分割提取出感兴趣的对象。为进一步的理解和识别做准备。重点介绍图像分割的方法及其应用。◆二值图像处理与形状分析介绍二值图像的几何概念、二值图像连接成分的各种变形算法和二值图像

3、特征提取与分析的各种方法。◆纹理分析主要介绍影像纹理的概念及其特征提取与分析的一些方法与应用。◆图像识别对图像中的不同对象进行分类、描述和解释。数字图像处理系统概述图像采集模块获取数字图像的设备即采集装置扫描仪•数码照相机•数码摄像机图像采集模块采集装置都包括下面两个部件：•光敏感器件•模/数转换装置存储模块图像显示的主要形式：•常用硬盘、软盘、U盘、活动硬盘、光盘、磁带等•在海量图像存储备份系统中，采用磁盘阵列、磁带库、光盘塔等存储设备。图像通信模块图像通信就是把图像传送到远方终端。按传输图像种类分为•静止图像通信，如电报、传真和图文电视等•活动图像通信，如电视、可视电话等。数字图像处

4、理的特点精度高对于一幅图像而言，数字化时不管是用多少比特表示，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。数字图像处理的特点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。数字图像处理的特点通用性、灵活性强不管是可视图像还是X光图像、热红外图像、超声波图像等不可见光图像，尽管这些图像生成体系中的设备规

5、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，这就是计算机处理图像的通用性。另外，改变处理图像的计算机程序，可对图像进行各种各样的处理，如上下滚动、漫游、拼接、合成、变换、放大、缩小和各种逻辑运算等，所以灵活性很高便于集成化不需复杂的阻抗匹配抗噪声干扰能力强图象处理存在缺点图象信号的数字化处理也存在一些缺点：比如处理速度较慢、系统相对比较复杂、信号量化过程中可能引入噪声、量化时损失的信息无法恢复。人类视觉模型人类视觉系统人类视觉是人眼对场景可见光能量在视网膜上形成的一种刺激，通过人脑对刺激信号的处理，获取场景的描述和感知。重要性图象系统的输出是给人们观看的，

6、了解可视图象被人眼接收过程，对于测度图象逼真度是重要的，它有助于评价图象处理算法。眼的构造光学系统：Lens(镜头)、Pupil（瞳孔）、iris(虹膜)视网膜(Retina)：有锥状和杆状光电接收器锥状细胞(cone)：白昼视觉，感光、感色杆状细胞(rod)：夜间视觉，不感色视神经：视神经脉冲传入大脑进行图象处理视觉影像视觉分辨率人眼在某一距离能区分相邻两点的能力。用最小视角表示：θ=d/ld:刚好能分辨的两点间的最小距离;l:眼睛到两点连线的垂距.人类视觉的弱点:1.人只能感觉可见光波段能量，对其它波段不敏感；2.人眼视场角固定，空间分辨率和灰度分辨率有限；3.人眼有积分效应，对单次

7、图象瞬间变化、快速运动图象分析存储困难；4.准确测量图象参数能力较差；5．受知识水平差异的影响，人对同一图象的响应不同；6．人是有思想的生物体，视觉受情绪和疲劳程度的影响。图像的表示图像的像素数学表示二维离散亮度函数f(x,y)1xy说明图像像素的坐标2函数值f代表了在点(x,y)处像素的亮度值二维矩阵A[m,n]1m,n说明图像的宽和高2矩阵元素a(ij)的值表示图像在第i行，第j列的像素的灰度值计算机表示图像描述信息一般以结构或