第3章数字图象处理基础ppt课件.ppt

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1、多媒体通信北京科技大学杨扬第3章数字图像处理基础概述图像数字化技术数字图像类型图像文件格式色度学基础颜色模型1、概述数字图像：以数字格式存放的图像在计算机中，图像被分割成像素的形式，各像素的灰度值用整数表示。一幅M*N个像素的数字图像，其像素灰度值可以用M行、N列的矩阵表示。数字图像处理：(DigitalImageProcessing,即DIP)利用计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、特征提取等的理论、方法和技术。1.1目的（1）提高图像的视感质量。如去除图像中的噪声，改变图像的亮度、颜色，增强或抑制图像中的某些成分；（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

2、。常用作模式识别、计算机视觉的预处理；（3）对图像数据进行变换、编码和压缩。1.2主要内容计算机图像处理系统对图像数据进行输入、加工和输出。研究的内容主要有以下7个过程：（1）图像获取（2）图像复原（3）图像增强（4）图像分割（5）图像分析（6）图像重建（7）图像压缩1.3图像工程图像理解图像分析图像处理低高抽象程度小大数据量象素目标符号高层中层低层操作对象语义1.4相关学科和领域图像图像符号人新新新理工概论具念模式识别数据图像处理计算机图形学图像理解图像分析图像理解计算机视觉客观世界（转换）1.5数字图像处理系统数字图像处理系统硬件1）图像输入装置：如电视摄像机、扫描仪、数码照相机、

3、遥感图像获取设备2）图像输入卡3）显示卡4）计算机5）图像存储装置高速图像处理卡图像处理系统软件MATLAB的图像处理工具箱、AVS和SPIDER、IUE等1.6数字图像处理的应用数字图像处理主要应用于下面一些领域：1）通讯2）宇宙探测3）遥感4）生物医学领域5)工业生产中的应用6）军事、公安等领域7)机器人视觉8）视频和多媒体系统9）科学可视化10）电子商务1.7发展动向图像处理面临的主要任务是研究新的处理方法，构造新的处理系统，开拓更广泛的应用领域，需要进一步研究的有：（1）提高精度的同时解决处理速度问题（2）加强软件和新处理方法的研究（3）加强边缘学科的研究（4）加强理论研究，逐

4、步形成图像处理自身的理论体系（5）图像处理领域的标准化图像处理技术未来将围绕HDTV的研制、硬件芯片以及新理论、新方法的研究来进行。2、图像数字化技术图像的数字化包括采样和量化两个过程设连续图像f(x,y)经数字化后，可以用一个离散量组成的矩阵g(i,j)（二维数组）来表示。g(0,0)g(0,1)…g(0,n-1)g(i,j)＝g(1,0)g(1,1)…g(1,n-1)......g(m-1,0)g(m-1,1)..g(m-1,n-1)g(i,j)代表(i,j)点的灰度值，即亮度值。2、图像数字化技术数字化有以下几点说明：1）由于g(i,j)代表该点图像的光强度，而光是能量的一种形式

5、，故g(i,j)必须大于零，且为有限值，即0

6、取得不合适除了画面出现马赛克之外，还会发生频率的混叠现象。2.1采样采样公式+g(t)=g(iT)s(t-iT)t=-s(t)=sin(t)/tT1/22.2量化是将各个像素所含的明暗信息离散化后，用数字来表示称为图像的量化，一般的量化值用整数来表示。充分考虑到人眼的识别能力之后，目前非特殊用途的图像均为8bit量化，即用0~255描述“黑~白”。2.2量化采样与量化参数的选择假定图象取M*N个样点，每个象素量化后的灰度二进制位数为Q,一般Q总是取为2的整数幂，即Q＝2k，则存储一幅数字图像所需的二进制位数b为b=M*N*Q字节数B=M*N*Q/8(Byte)2.2量化对

7、限定数字图像大小时，一般采用如下规则：1）对缓变的图像，应该细量化，粗采样，以避免假轮廓2）对细节丰富的图像，应细采样，粗量化，以避免模糊（混叠）2.2量化量化技术量化可分为均匀量化和非均匀量化均匀量化是简单地在灰度范围内等间隔量化；非均匀量化是对像素出现频度少的部分量化间隔取大，而对频度大的量化间隔取小。均匀量化非均匀量化2.3数字图像类型静态图像可分为矢量图(Vector)和位图(Bitmap)位图也称为栅格图像。位图可分为以下几类：1.线