图像处理绪论1课件

数字图像处理

DigitalImageProcessing钟丽云Tel:Email:第一讲绪论数字图像基础教材及参考书教材：图像工程（上）图像处理和分析，章毓晋，清华大学出版社，2005参考书：数字图像处理，岗萨雷斯，阮秋琦，电子工业出版社数字图像处理，余松煜等，电子工业出版社前期课程和知识基础线性代数，随机过程软件编程（MatLab）信号与系统，数字信号处理图像的特点图像带有大量的信息,一幅图像顶得上千言万语；图像包括照片、绘图、视频图像等；人类从外界获得的信息约有75%来自视觉系统；

图象（广义/抽象） 图片，动画，绘图，文字/档，...图像（狭义/具体） 单幅、序列图象，运动图象（视频），...

图像处理（Imageprocessing,IP)三个层次图像处理：对图像进行各种加工，以改善图像的视觉效果；或强调图像之间进行的变换；

从图像到图像的过程。

图像分析：对图像中感兴趣的目标进行提取和分割，获得目标的客观信息（特点或性质），建立对图像的描述；以观察者为中心研究客观世界；

从图像到数据的过程。

图象理解：

研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系；

得出对图像内容含义的理解及原来客观场景的解释；

以客观世界为中心，借助知识、经验来推理、认识

客观世界，属于高层操作（符号运算）。

从图像到认识的过程。图像图像处理和分析系统构成采集、显示、存储、通信、处理和分析图像采集模块：可采用CCD照相机、视频摄象机、扫描仪等；显示模块：CRT或TV,纯平彩显、液晶彩显等；存储模块：采用磁盘、光盘（可读写）；通信模块：实现网络传输图像（局域网等）；处理和分析模块：主要是运算，用算法的形式描述，用软件实现

图像增强：改善图像的主观质量，标准因人而异;图像恢复和重建图像恢复：也称为图像复原;图像压缩编码：是基于图像信息量大、冗余信息多的特点实现图像的压缩;图像分割：图像分割是按图像的灰度、颜色或几何性质等测度把一些物体或区域加以分离的过程。通过图像分割找出感兴趣的物体或区域，以便于进一步分类、分析和识别处理。是图像分析的基础;目标表达:将分割出的物体或区域（目标）采用一种不同于原始图像的表达形式来表示。图像描述：用适当的数学语言来表示区域间的关系（联系和区别），得出一种简练的表达方式，称为描述。图像处理（ImageProcessing,IP)的主要研究内容发展过程早期的计算机满足不了图像处理的要求。没有IP；60年代,FFT算法的提出，使得图像处理的某些计算得以实现，美国在64年用计算机辅助绘制出了月球表面的地图；70年代IP有了较大的发展,1976年出版了第一本图像处理的专著（Rosenfeld）；80年代开始从2D图像发展到3D图像处理，得到了广泛应用；90年代，以多媒体技术为代表,IP的应用涉及到人类生活的各个方面；21世纪,IP将改变人们的生活方式。

IP的发展信息量大（TV图像500-700*480）

一幅512*512的灰度图像（256级灰度）约260KB；卫星图像3240*2340,SAR合成孔径雷达图像8000*8000；占用频带较宽（5-6MHZ）,技术实现难度大，成本高；相关性很大，冗余信息多；图像处理的特点（相对于光学图像处理、视频信号处理）灵活性强可以拼贴、调整、修改；精度高分辨率高、处理方便再现性好可以永久保存主要技术特点数字图像表示连续图像：f（x,y），它可以是任意实数数字图像：I（r,c），其中r=row行,c=column列，I表示离散化的图像f，数字图像是由像素pixel组成采样和量化存储图像所需的位数：M×N×k位数：指每个颜色通道（红、绿、蓝）中的每个像素点可以存储的灰阶值。例如：一幅8（2k,k=3)位的图像中，每个通道分别有256级灰阶；一幅16（2k,k=4)位图像中，每个通道分别有65536级灰阶；采样和量化幅度分辩率的变化图像文件格式矢量格式 用线段或线段的组合体来表示图像 （Fon，SWF）光栅格式 用许多图象点的集合来表示图像 （BMP，GIF，TIFF，JPEG）颜色模型RGB颜色模型：面向硬设备R：红；G：绿；B：蓝HSI颜色模型：面向彩色处理的应用H：色调；S：饱和度；I：密度颜色模型的转换RGB→