1-第一章 序论_____数字图像处理

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1、数字图像处理哈尔滨工程大学信息与通信工程学院自我介绍主讲教师：汲清波，副教授办公地点：21号楼，图像处理实验室Email:jiqingbo@hrbeu.edu.cn教学大纲图像处理是一门专业课，主要讲授图像变换、图像增强、图像恢复、图像编码、图像分割、图像的形态学处理的基本理论、方法和技术。要求：掌握数字图像处理基本概念、主要处理技术和方法、能编程实现部分算法。前修课程后修课程《高等数学》（必修）《线性代数》（必修）《数字信号处理》（可选）《随机过程》（可选）《计算机图形学》《计算机视觉》《人工智能》《模式识别》《多媒体技术》……教学方式教师：以课堂讲授为主学生：以实验和书本理论并

2、重教科书：李俊山《数字图像处理》清华大学出版社2007.4赵荣椿《数字图像处理导论》西北工业大学出版社2000.8朱秀昌著《数字图像处理与图像通信》北京邮电大学出版社2002.5参考书：容观澳编著《计算机图像处理》清华大学出版社2000.2参考书：《数字图像处理实验指导书》《数字图像处理(MATALB版)》岗萨雷斯著，阮秋琦等译电子工业出版社辅助教学工具：MATLAB、Photoshop等考核方式1.期末闭卷考试80%；2.三个必做的上机实验20%；其他上课时间（共32学时，6学时实验）上机实习地点：21B＃开放实验室时间：第一章绪论授课第二章人类视觉与色度学的基本知识授课第三章图

3、像的数学描述与图像变换（离散付氏变换）授课第三章图像的数学描述与图像变换（离散余弦变换、哈达玛变换）授课第四章图像增强（图像灰度修正）授课第四章图像增强（平滑、锐化）授课第四章图像增强（几何校正）授课第五章数字图像恢复（图像退化模型）授课第五章数字图像恢复（图像恢复、运动图像恢复）授课第六章图像的压缩编码（预测编码变换编码、熵编码）授课第七章图像分割（基本概念）授课第七章图像分割（算法）授课第八章图像的形态学处理授课实验一图像的傅立叶变换上机实验二图像增强上机实验三圆形物体的图像分割与分析上机第一章绪论人类获取外界信息有视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等多种方法，但绝大部分(约70％以

4、上)是来自视觉所接收的图像信息，即所谓“百闻不如一见”。图像信息具有直观、形象、易懂和信息量大等特点，因此它是在人们日常的生活、生产中接触最多的信息种类之一。1.1图像信号一.什么是图像？1.“图”（Picture）——物体透射或反射光的分布（图像场），是客观存在；2.“象”（Image）——人（的视觉系统）对（接收在大脑中形成的）图的印象或认识，是人的感觉；3.图像——图像是对客观存在物体的一种相似性的生动模仿或描述。照片、电影、电视、图画等都属于图像的范围。图1照片二.图像的类别图2图像的类别可见光图像是和人类视觉特性相吻合的通常意义下的图像；不可见的物理图像有如温度、压力、高

5、度等的分布图，以及在医学上使用的超声波、放射性手段成像得到的医学影像等。数学函数描述的抽象的连续或离散图像。可见光成像和不可见光成像图3电磁波谱图光学图像：波长0.38-0.8um其他波段图像：伽玛射线：0.003-0.03nmX射线：0.03-3nm紫外线：3-300nm红外线：0.8-300um微波：0.3-100cm无线电波：1m-100km声波图：如B超其他：由感兴趣的物理量转换而成，如密度分布图。380nm700nm紫外光红外光546.1nm435.8nm780nm图4可见光谱紫蓝青绿黄橙红光学图像LenaIKONOS卫星光学图像423mile高16000miles/h1

6、m分辨率EP－3,海南陵水,01-4-4图5可见光示例可见光成像电磁波谱中可见光波段在所有波段中是我们最熟悉的，这一波段成像应用领域远远超过其它波段。应用：光显微镜、天文学、遥感、工业。可见光图像主要应用于生产产品的自动视觉检测。可见光谱图像：主要领域于生产产品的自动视觉检测，例如图(a)~(f)；(a)电路板(左上角缺一个元件)；(b)封装药丸的完整；(c)瓶子容量；(d)清洁塑料上的气泡；(e)谷物(变色和异常)；(f)有参杂物的目镜图像(1和5钟点处的刻痕、小斑点等）可见光谱图像拇指指纹图像：增强指纹图像或寻找特征，以便自动搜索数据库，寻找潜在的匹配。光学图像LenaIKON

7、OS卫星光学图像423mile高16000miles/h1m分辨率EP－3,海南陵水,01-4-4大脑断层图像CTX射线SIR-CSARL/r-L/g-C/bHH-HV-HVpolar沙漠中的长城April10,199425kmx75km图1.3示例微波土星伪彩图像，由3张拍摄于1998年的影像所合成的，显示出这颗具有可爱光环的行星所反射的红外线光。苍蝇的X光照片伽马射线成像的主要用途包括医学和天文观测。图6(c)显示了在伽马射线波段成像的天鹅星座环。该图像是利用成像