数字图像处理与分析基础-第一章

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1、数字图像处理及分析基础DigitalImageProcessingandAnalysisTheory第一章数字图像处理的基本概念图像的概念数字图像处理技术第一章数字图像处理的基本概念内容摘要“数字图像处理”学科涉及众多新颖的概念，这些概念对正确掌握本学科的有关知识是至关重要的，因此本章先介绍本学科主要的研究对象，即图像、数字图像、图像处理、数字图像处理等，其中“图像”的概念是从图像类别的角度阐述的。在此基础上进一步介绍了图像信息的类型、图像处理的基本方法以及数字图像处理的研究内容、重点以及方法。本章的后一部分讲述了数字图像处理学科的发展历程，并

2、以大量的实例说明，数字图像处理不仅已经在遥感、医学、机器人等领域取得成功应用，而且在人工智能、计算机技术等理论与技术的新成果的促进下不断向更多的领域拓展。第一章数字图像处理的基本概念1.1图像1.1.1图像的分类1.1.2图像信息的分类1.1.3图像处理的基本方法1.1.4数字图像处理的几个基本术语第一章数字图像处理的基本概念1.1.1图像的分类“图像”(image)在一般的意义下，可以认为一幅图像就是一个东西的一个表示，它包含了所表示物体的相关描述信息，出现形式多种多样可视的和不可视的；抽象的和实际的；适于和不适于计算机处理的。第一章数字图像处

3、理的基本概念图像类型（2）抽象图像，即“数学图像”，包括连续函数和离散函数。离散函数图像就是计算机可以处理的形式。物理图像必须要变成离散函数才能被计算机处理。第一章数字图像处理的基本概念1、按照图像的存在形式分（1）“物理图像”(physicalimages)物质或能量的实际分布“可见的图像”(visibleimage)，人眼可以看到并接受的图像，如“图片”(picture)，包括“照片”(photograph)、“图”(drawings指用线条画成的)和“画”(paintings)，“图片”等价于“图像”，也就是说“picture”经常和“im

4、age”一词混用；“光图像”(opticalimages)，即用透镜、光栅和全息术产生的图像，如荧幕、屏幕上出现的影像。光(学)图像是光强度的空间分布。“不可见的图像”，如温度、压力、高度以及人口密度等的分布图。第一章数字图像处理的基本概念2、按照图像的色彩特性分彩色图像，又称为“多光谱图像”，图像上的每个点有多于一个的局部特征。如在彩色电视中重现的三基色图像，每个像素点就需要有红、绿、蓝三个基色的三个亮度值表示。而遥感图像可以提供多达7个不同通道的信息。黑白图像，又称“灰度图像”、“亮度图像”、“单色图像”等，每个像素点只有一个亮度值。例如黑白

5、照片、黑白电视画面。第一章数字图像处理的基本概念3、按照图像的光谱特性分“可见光图像”；“红外光图像”；“雷达图像”；“声呐图像”。第一章数字图像处理的基本概念4、按照图像的时间特性分“动态图像”随时间变化的图像，如电视和电影画面。“静止图像”不随时间变化的图像，如各类图片。第一章数字图像处理的基本概念物体objects图像images不可见的物理图像Non-visiblephysicalimage数学函数Mathematicalfunction连续函数continuous离散函数Discrete(digitalimage)可见的图像Visibl

6、eimage光图像Opticalimage图片pictures照片photograph图drawing画paintingstypesofimages图1.1图像的类型第一章数字图像处理的基本概念1.1.2图像信息的分类三类符号信息景物信息情绪信息第一章数字图像处理的基本概念图像信息——(1)符号信息一般是用文字、符号、图形等表示的具体的或抽象的事物。如电路图、机械图、打印的文件等，它们中包含有规则、含义明确的符号，这些图像一般用二值图像表示就足够了，因为符号的颜色不提供新的有效信息，对图像的理解没有帮助。注意：地图中也包含大量符号，但需要关注颜色

7、信息，因为它们都有确定的物理含义，如蓝色一般表示湿地，绿色的深浅也表明了海拔高度。第一章数字图像处理的基本概念图像信息——(2)景物信息是一种能够使人产生主观感觉，但不取决于人本身的客观场景中包含的信息。景物信息内容丰富，较难以表达，只有在明确目标的前提下，才能得到正确处理，如卫星云图中蕴含着气旋信息，气旋的位置与强度是一种客观存在。第一章数字图像处理的基本概念图像信息——(3)情绪信息依赖于观察者，如艺术图片的效果就与观看者本身的生理、心理、修养有很大的关系，此类信息无法刻画。第一章数字图像处理的基本概念1.1.3图像处理的基本方法图像处理（i

8、mageprocessing）对图像加工的各种技术方法的统称，它已被广泛地应用于许多领域。基本方法模拟图像处理数字图像处理第一章数字图像