图像处理技术

童卫青华东师范大学计算机系第1章绪论童卫青华东师范大学计算机系1.1 图像童卫青华东师范大学计算机系1.1 图像童卫青华东师范大学计算机系1.1.1图像表示和显示童卫青华东师范大学计算机系1.1.1图像表示和显示童卫青华东师范大学计算机系1.1.1图像表示和显示童卫青华东师范大学计算机系1.1.1图像表示和显示童卫青华东师范大学计算机系1.1.1图像表示和显示童卫青华东师范大学计算机系1.1.1图像表示和显示童卫青华东师范大学计算机系1.1.2图像空间分辨率和幅度分辨率童卫青华东师范大学计算机系1.1.2图像空间分辨率和幅度分辨率童卫青华东师范大学计算机系1.1.2图像空间分辨率和幅度分辨率童卫青华东师范大学计算机系1.2图像工程简介童卫青华东师范大学计算机系1.2.1图像技术和图像工程童卫青华东师范大学计算机系1.2.2图像工程的3个层次童卫青华东师范大学计算机系1.2.2图像工程的3个层次童卫青华东师范大学计算机系1.2.3图像工程相关学科和领域童卫青华东师范大学计算机系1.2.3图像工程相关学科和领域主要相关学科：

图形学：原指用图形、图表、绘图等形式表 达数据信息的科学，而计算机图形学 研究的就是如何利用计算机技术来产 生这些形式 图像模式识别：试图把图像分解成可用符号 较抽象地描述的类别

计算机视觉：主要强调用计算机实现人的视 觉功能，目前的研究内容主要与图像 理解相结合

童卫青华东师范大学计算机系1.2.4图像工程的技术应用童卫青华东师范大学计算机系1.2.5图像工程文献统计分类童卫青华东师范大学计算机系1.2.5图像工程文献统计分类童卫青华东师范大学计算机系1.2.5图像工程文献统计分类童卫青华东师范大学计算机系1.2.5图像工程文献统计分类童卫青华东师范大学计算机系1.2.5图像工程文献统计分类童卫青华东师范大学计算机系1.2.5图像工程文献统计分类童卫青华东师范大学计算机系1.3图像处理系统童卫青华东师范大学计算机系1.3.1系统构成框图童卫青华东师范大学计算机系1.3.2图像采集童卫青华东师范大学计算机系1.3.2图像采集童卫青华东师范大学计算机系1.3.3图像显示打印童卫青华东师范大学计算机系1.3.3图像显示打印童卫青华东师范大学计算机系1.3.3图像显示打印童卫青华东师范大学计算机系1.3.3图像显示打印童卫青华东师范大学计算机系1.3.3图像显示打印童卫青华东师范大学计算机系1.3.3图像显示打印童卫青华东师范大学计算机系1.3.3图像显示打印童卫青华东师范大学计算机系1.3.4图像存储童卫青华东师范大学计算机系1.3.4图像存储童卫青华东师范大学计算机系1.3.5图像存储童卫青华东师范大学计算机系1.3.4图像存储童卫青华东师范大学计算机系1.3.4图像存储童卫青华东师范大学计算机系1.3.4图像存储童卫青华东师范大学计算机系1.3.4图像存储童卫青华东师范大学计算机系1.3.5图像处理童卫青华东师范大学计算机系1.4内容框架和特点童卫青华东师范大学计算机系1.4内容框架和特点童卫青华东师范大学计算机系1.4内容框架和特点童卫青华东师范大学计算机系1.4内容框架和特点童卫青华东师范大学计算机系1.5数字图像处理的应用实例图像的最主要来源是电磁波。电磁波可定义为以各种波长传播的正弦波，或认为是一种粒子流，每个粒子包含一定（一束）能量，每束能量称为一个光子。1.5.1γ射线成像γ射线成像主要用于核医学和天文观察．在核医学中，这种处理是将放射性同位素注射到病人体内，当这种物质衰变时放射出γ射线，然后用γ射线检测器产生图像．天鹅星座环核反应器电子管的伽马辐射图童卫青华东师范大学计算机系1.5.2Ｘ射线成像X射线是最早用于成像的电磁辐射源之一。Ｘ射线管是带有阴极和阳极的真空管．阴极加热释放自由电子，这些电子以很高的速度向阳极流动，当电子撞击一个原子核时，能量被释放并形成Ｘ射线辐射。Ｘ射线的能量由另一边的阳极电压控制，而Ｘ射线的数量由施加于阴极灯丝的电源控制。天鹅星座环童卫青华东师范大学计算机系1.5.3紫外波段成像紫外线被用于荧光显微镜方法，这是显微镜方法中发展最快的领域。荧光是在19世纪中叶发现的．当紫外辐射光子与荧光材料内原子中的电子碰撞时，它把电子提高到较高的能级，随后受激电子释放到较低的能级并以可见光范围内的低能光子放光。天鹅星座环童卫青华东师范大学计算机系1.5.4可见光及红外线波段成像(1)用光显微镜方法获取图像的例子紫杉酚胆固醇镍氢化物CD表面有机超导微处理器童卫青华东师范大学计算机系1.5.4可见光及红外线波段成像(2)可见光处理的另一个主要领域是遥感通常包括可见光和红外波谱范围的一些波段童卫青华东师范大学计算机系1.5.4可见光及红外线波段成像成像地区为华盛顿，它包括建筑物、道路、植被和通过城市的主要河流童卫青华东师范大学计算机系1.5.4可见光及红外线波段成像天气观测与预报也是卫星多光谱图像的主要应用领域童卫青华东师范大学计算机系1.5.4可见光及红外线波段成像红外成像系统在10.0～13.4μm波段工作童卫青华东师范大学计算机系1.5.4可见光及红外线波段成像童卫青华东师范大学计算机系1.5.4可见光及红外线波段成像可见光在自动检测中的应用童卫青华东师范大学计算机系1.5.4可见光及红外线波段成像可见光在自动识别中的应用童卫青华东师范大学计算机系1.5.5微波波段成像微波波段成像的典型应用是雷达。成像雷达的独特之处是在任何范围、任何时间内不考虑气候、光照条件的收集数据能力。雷达波可以穿透云层，在一定条件下还可以通过植被、冰层和极干燥的沙漠。成像雷达的工作原理像一个闪光照相机，它自己提供照明（微波脉冲）去照亮地面的一个地区，并快速拍摄图像。童卫青华东师范大学计算机系1.5.6无线电波成像(1)无线电波用于磁共振成像(MRI)。该技术把病人放在强磁场中并使无线电短波脉冲通过病人的身体，每个脉冲将导致一个病人组织发射的无线电响应脉冲，这些信号发生的位置和强度由计算机确定，从而产生一个病人的横截面。童卫青华东师范大学计算机系1.5.6无线电波成像(2)几种电磁波谱中的蟹状脉冲星图像比较童卫青华东师范大学计算机系1.5.7声波成像为了从海洋获取图像，能源通常由两个位于船后部的空气枪组成，返回的声波由置于船后部电缆中的水听器检测。水听器放置在海底，或用浮子悬吊着。两个空气枪交替加压至2000psi，然后爆炸，船的恒定运动提供一个横向运动，通过返回声波产生一幅海洋底部地下结构的三维图像。童卫青华东师范大学计算机系1.5.7超声波成像（1）超声波系统（一台计算机、由超生波和接受器组成的超声探头和显示器）向身体传输高频(1～5MHz)声脉冲。（2）声波传入体内并碰撞组织间的边缘（流体和软组织之间，软组织和骨之间），声波的一部分返回，一部分声波继续传播直到达到另一边界并反射。（3）计算机根据声波在组织中的传播速度和每个回波返回的时间计算从探头到组织或边界的距离．（4）系统在屏幕上显示回波的距离和强度形成的二维图像。