数字图像处理_杨淑莹_《数字图象处理》课程全部教案.ppt

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1、数字图像处理计算机科学与工程系杨淑莹课程内容简介介绍各种数字图象处理的算法分析及编程实现技术。主要内容包括：位图基础、图象的显示、图像的几何变换、图象灰度变换、图像的平滑处理、图像锐化处理及边缘检测、图像分割及测量、图像的形态学处理、图像的变换域处理及应用、图像的合成、24位彩色图像处理、JPEG图像的压缩编码。2第一章位图基础1.1数字图像的基本概念1.2与设备无关位图(DIB)31.1数字图像的基本概念位图与矢量图数字图象的基本概念单色图象灰度图象伪彩色图像24位真彩色图像4位图与矢量图图形由指令集合组成的描述，显示时需要相应的软件读取这些命令，并将其转变为屏幕上所显示的形状和颜色

2、，图形记录的主要内容是坐标值或坐标值序列，对一般画面内容的颜色或亮度隐含且统一地描述。图像是以栅格结构存储画面内容，栅格结构将一幅图划分为均匀分布的栅格，每个栅格称为像素，显式地记录每一像素的光度值(亮度或彩色)，所有像素位置按规则方式排列，像素位置的坐标值却是有规则地隐含。5数字图象的基本概念在PC的显示系统中，显示的图像是由一个个像素组成的，每一个像素都有自己的颜色属性，每一个像素的颜色由红，绿，蓝三原色组合而成。数字图象是连续图象f(x，y)的一种近似表示，通常用由采样点的值所组成的矩阵来表示:f(0，0)f(0，1)….f(0，M-1)f(1，0)f(1，1)….f(1，M-1

3、)f(N-1，0)f(N-1，1)….f(N-1，M-1)每一个采样单元叫做一个象素(pixel)，上式中，M、N分别为数字图象在横、纵方向上的象素。在计算机内通常用二维数组来表示数字图象的矩阵。6数字图象的基本概念图象数字化的精度包括两个部分，即分辨率和颜色深度。分辨率：有显示分辨率和图象分辨率。图象分辨率：是数字化图象时划分图象的象素密度，即单位长度内的象素数，其单位是每英寸的点数DIP（DotsperInche）。图象分辨率说明了数字图象的实际精细度。显示分辨率：是把数字图象在输出设备（如显示屏或打印机等）上能够显示的象素数目和所显示象素之间的点距。显示分辨率说明了数字图象的表现

4、精细度。具有不同的图象分辨率的数字图象在同一输出设备上的显示分辨率相同。颜色深度：是指表示每一象素的颜色值的二进制位数。颜色深度越大则能表示的象素的颜色数目越多，它们之间的关系取决于数字图象采用的颜色表示法。常用的颜色表示法有RGB、CMYK、YUV等。7单色图象单色图象的每一象素值具有如下特征：1)图象中每一点的红、绿、蓝颜色分量值都相等即:fred(x，y)=fgreen(x，y)=fblue(x，y)2)其值只有两个0或255。单色图象具有比较简单的格式，它一般由黑色区域和白色区域组成，其典型图象格式就是直线图和图表。一旦给定图象的大小，这种格式的内容将十分紧凑.8灰度图象灰度图

5、象的每一象素值具有如下特征：1)图象中每一点都不是彩色的，即每一点的红绿蓝颜色分量值都相等，即：fred(x，y)=fgreen(x，y)=fblue(x，y)2)其值范围从0~255。对于灰度图象，其f(x，y)表示(x，y)位置处的灰度值。在一些单色照片中，经常要用灰度，才能准确的表达图象的真实视觉效果，这种图象被称为灰度图象。当需要在不具备真彩色支持的图象显示卡上显示原始真彩色图象时，一般都要利用相应的灰度图象对其进行近似处理，因此灰度图象是图象技术中涉及范围比较广泛的一种图象表示方法。9伪彩色图像伪彩色图像与灰度图像相似，其存储文件中也带有图像颜色表，伪彩色图像具有如下特征：1

6、)图像颜色表中的红、绿、蓝颜色分量值不全相等，即：fred(x，y)≠fgreen(x，y)≠fblue(x，y)2)整幅图像仅有256种颜色，要表示256种不同的颜色，像素必须由8位组成，每个像素值不是由每个基色分量的数值直接决定，而是把像素值当作图像颜色表的表项入口地址。把具有256色的图像称为8位彩色图像。1024位真彩色图像具有全彩色照片表达能力的图像为24位彩色图像，24位真彩色图像存储文件中不带有图像颜色表，其具有如下特征：1)图像中每一像素由RGB三个分量组成，每个分量各占8位，每个像素需24位。2)fred(x，y)、fgreen(x，y)、fblue(x，y)取值范围

7、为0~255。由于24位真彩色图像所需的存储空间很大，处理速度较慢，当需要存储空间不大，并且要求实时快速处理图像时，一般都要利用相应的8位位图对其进行近似处理，因此8位位图是图像技术中涉及范围比较广泛的一种图像表示方法。111.2与设备无关位图(DIB)BMP文件组成数字图像处理的应用12BMP文件组成BMP文件由文件头、位图信息头、颜色信息和图像数据四部分组成。位图结构如下所示:位图颜色表RGBQUAD位图像素数据位图文件头结构BITMAPF