数字图像处理 第一章 绪论 (1)

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1、数字图像处理1本节课内容引言第1章：绪论1.1数字图像处理及特点1.2数字图像处理的主要研究内容1.3数字图像处理系统1.4数字图像处理的应用和发展23引言：4伦琴因发现X射线获得首届诺贝尔物理学奖。5Hounsfield和Cormack因发明CT获得1979年诺贝尔医学和生理学奖。6Bloch和Purcell因发现NMR现象获得1952年诺贝尔物理学奖。7NMR:NuclearMagneticresonance核磁共振发明MRI中Fourier重建方法的Ernst获得1991年诺贝尔化学奖。8MRI:MagneticresonanceImaging核磁共振Lauterb

2、ur和Mansfield因发明MRI方法获得2003年诺贝尔医学和生理学奖。9核磁共振：利用核磁共振（nuclearmagneticresonance，简称NMR）原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。将这种技术用于人体内部结构的成像，就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用，大大加快了核磁共振成像的速度，使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实，极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。从核磁共振现象发现到M

3、RI技术成熟这几十年期间，有关核磁共振的研究领域曾在三个领域（物理、化学、生理学或医学）内获得了6次诺贝尔奖，足以说明此领域及其衍生技术的重要性。10第1章绪论1.1数字图像处理及特点1.2数字图像处理的主要研究内容1.3数字图像处理系统1.4数字图像处理的应用和发展111.1数字图像处理及特点1.什么是图像“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。•模拟图像12数字图像13数字图像是指由被称作象素的小块区域组成的二维矩阵。将物理图象行列划分后，每个小块区域称为像素（pixel）。–每个像素包括两个属性：位

4、置和灰度。对于单色即灰度图像而言，每个象素的亮度用一个数值来表示，通常数值范围在0到255之间，即可用一个字节来表示，0表示黑、255表示白，而其它表示灰度级别。物理图象及对应的数字图象1415采样（Sampling）:对图像空间坐标的离散化，它决定了图像的空间分辨率。用一个网格把待处理的图像覆盖，然后把每一小格上模拟图像的各个亮度取平均值，作为该小方格中点的值；或者把方格的交叉点处模拟图像的亮度值作为该方格交叉点上的值。图像的采样量化16把采样后所得的各像素灰度值从模拟量到离散量的转换称为图像灰度的量化。量化是对图像幅度坐标的离散化，它决定了图像的幅度分辨率。物理图像1

5、9643灰度像素数字图像采样列采样行图片像素行间隔采样列间隔灰阶黑灰白012825517灰度级灰度图像(128x128)及其对应的数值矩阵125,153,158,157,127,70,103,120,129,144,144,150,150,147,150,160,165,160,164,165,167,175,175,166,133,60,133,154,158,100,116,120,97,74,54,74,118,146,148,150,145,157,164,157,158,162,165,171,155,115,88,49,155,163,95,112,123,1

6、01,137,108,81,71,63,81,137,142,146,152,159,161,159,154,138,81,78,84,114,95,167,69,85,59,65,43,85,34,69,78,104,101,117,132,134,149,160,165,158,143,114,99,57,45,51,57,（仅列出一部分(26x31)）18lena彩色图象可以用红、绿、蓝三元组的二维矩阵来表示。–通常，三元组的每个数值也是在0到255之间，0表示相应的基色在该象素中没有，而255则代表相应的基色在该象素中取得最大值，这种情况下每个象素可用三个字节来表

7、示。彩色图象(128x128)及其对应的数值矩阵（仅列出一部分(25x31)）(207,137,130)(220,179,163)(215,169,161)(210,179,172)(210,179,172)(207,154,146)(217,124,121)(226,144,133)(226,144,133)(224,137,124)(227,151,136)(227,151,136)(226,159,142)(227,151,136)(230,170,154)(231,178,163)(231,178,163)(231,1