图像处理(第1章)课件

第一章图像及其数字化1.1概述1.1.1图像分类1、模拟图像：如光学图像、照相图像、电视图像等模拟图像的处理速度快，但精度和灵活性差，不易查找和判断2、数字图像：将连续的模拟图像经过离散化处理后变成计算机能够辩识的点阵图像。1数字图像一幅图像可定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间坐标，而在任何一对空间坐标（x，y）上的幅值f称为该点图像的强度或灰度。当x，y和幅值f为有限的、离散的数值时，称该图像为数字图像。数字图像由有限的元素组成，每个元素都有一个特定的位置和幅值，这些元素称为图像元素、画面元素或像素。>>A=imread(‘childph.jpg’);>>imshow(A)>>B=imcrop(A,[200,200,125,125])>>C=A(125:200,125:200);>>imshow(C)2数字图像的特点

精度高处理方便：由于数字图像本质上是一组数据，所以可以用计算机对它进行任意方式的修改，例如，放大、缩小、改变颜色、复制和删除某一部分等。重复性好31.1.2图像处理技术内容与相关学科图像数字化图像增强与复原图像编码图像分割与特征提取图像分析图像隐藏4相关学科计算机图形学模式识别人工智能计算机视觉51.1.4图像处理技术的应用领域通讯技术,遥感技术,生物医学,工业生产，气预报,计算机科学,军事技术,侦缉破案考古等等。71.2.1系统结构概述

1.2图像处理和分析系统采集通信处理和分析显示存储8图像处理算法库必须具备丰富性、可扩展性，以适应系统处理能力不断增强的要求系统要具有足够的存储空间或良好的空间访问技术，这样既能保证在图像处理过程中对临时缓冲的要求，又能够确保对图像的完整存储对于图像通信，尤其是图像远程通信来说，一定要保证图像数据量和传输通道相协调，以便获得最快的传输速率101.2.2硬件组成硬件组成：图像输入设备、图像输出设备、计算机和显示器图像输入设备——图像数字化器常见的有数字摄象机、扫描仪等图像的各种处理操作，如滤波、增强和压缩等都是由计算机来完成的图像输出设备：如打印机等。11数字图像处理系统121.2.4图像处理软件Photoshop，该软件能够实现图像显示、增强、剪切、滤波等一系列操作Photoshop一般用来提高视觉感受针对不同的应用领域需要不同的图像处理算法141.3MATLAB图像处理初步数字图像实际上就是一组有序的离散数据，使用MATLAB可以对这些离散数据形成的矩阵进行一次性处理151.4.1常用图像格式图像格式——存储图像采用的文件格式bmp（Bitmap）gif（GraphicsInterchangeFormat）tiff（TagImageFileFormat）pcxjpeg图像压缩格式psdpcdwmf矢量格式171.4.2MATLAB图像类型图像类型是指数组数值与像素颜色之间定义的关系1.二进制图像：2.索引图像3.灰度图像4.多帧图像5.RGB图像每个像素取两个离散数值（0或1）中的一个。能够使用uint8或双精度类型的数组来存储。工具箱使用一个逻辑标志来指示uint8逻辑数组的数据范围。如果逻辑状态为“开”（on），那么数据范围是[0，1]；如果为“关”（OFF），那么工具箱假定数据范围为[0，255]。是一种把像素值直接作为RGB调色板下标的图像。在MATLAB中，其包含一个数据矩阵X和一个调色板矩阵map。数据矩阵可以是uint8、uint16或双精度类型的，而调色板矩阵总是一个m*3的双精度类型矩阵（其中m表示颜色数目），该矩阵的元素值都是[0，1]范围的浮点数。map矩阵的每一行指定一个颜色的红、绿、蓝的分量。索引图像可以把像素值直接映射为调色板数值，每一个像素的颜色提高使用X的数值作为map的下标来获得：数值1表示map的第一行，数值2表示map的第二行，以次类推。是包含灰度级（亮度）的图像。在MATLAB中，灰度图像由一个uint8、uint16或一个双精度类型的数组来描述。它实际上是一个数据矩阵I，该矩阵的每一个元素对应于图像的一个像素点，元素的数值代表一定范围内的灰度级，通常0代表黑色，1、255或65535代表白色。也称多页图像，是一种包含多幅图像或帧的图像文件。在MATLAB内存中，多帧图像是一个四维数组，第四维用来指定帧的序号。也称真彩图像，其每一个像素由三个数值来指定红、绿和蓝颜色的分量。在MATLAB中，一幅RGB图像由一个uint8、uint16或双精度类型的m*n*3数组来描述，其中，m和n分别表示图像的宽度和高度。每一个像素的颜色有存储在相应位置的红、绿、蓝颜色分量共同决定。例如：像素（10，5）的红、