数字图像处理ch01(MATLAB)

数字图象处理上海大学计算机学院2023/10/51第一章绪论主要内容：

1.数字图象2.数字图象处理3.数字图象处理系统4.数字图象处理的内容5.数字图象处理的应用6.数字图象处理在信息科学中的地位第一章

绪论

2023/10/52第一章绪论1.1数字图象处理的概念信息与数据信息与人Alion狮子信息是事物存在的一种形式，数据是信息的“符号”载体眼、耳、鼻、舌、身口、身神经中枢系统2023/10/53第一章绪论图象信息人类所接受的信息中，各种信息所占比例视觉信息听觉信息其他比例大于60%20%20%相对于语音信息（声音信息），一般将视觉信息也称为图象信息2023/10/54第一章绪论用各种观测系统以不同的形式和手段观测世界而获得的，可以直接或间接作用于人眼并进而产生视知觉的实体[1].解释：1.能用观测系统获得的“实体”（观测系统可以是物理仪器，也可以是人眼等生物感觉器官）；2．这种“实体”能直接或间接作用于人眼，并以某种形式形成人的视知觉；3．这种“实体”的表现形式，通常是一种图象信息的载体.

[1]参见：章毓晋，图象工程(上册)—图象分析和处理，清华大学出版社，1999：北京图象2023/10/55第一章绪论数字图象处理指用数字计算机及其它有关数字技术，对图像施加某种运算和处理，从而达到某种预想目的的技术.解释：图象在计算机里的表示形式就是所谓的“数字图象”。

数字图像处理出现于50年代，作为一种学科形成于60年代．广泛应用于通信、医学、印染工业、工业检测、科学研究等领域．2023/10/56第一章绪论（处理一词，在一般意义上是指对某一对象做一系列能导致预期结果的操作）图像处理是指按照一定的目标，用一系列的操作来“改造”图像的方法.图象处理2023/10/57第一章绪论1．模拟图象处理（光学图像处理等）用光学、电子等方法对模拟信号组成的图像，用光学器件、电子器件进行光学变换等处理得到所需结果（哈哈镜、望远镜，放大镜，电视等）.2．数字图像处理先用某种技术和手段将模拟图像信号数字化，然后用电子计算机对数字图像进行分析和变换，达到预期的效果的技术总称.图象处理技术的分类(从方法上进行分类)[2]注：一大类技术的总和，一套理论体系，一门学科[2]参见：夏中良，数字图象处理，东南大学出版社，1998:南京2023/10/58第一章绪论数字图象处理的应用主要有三方面的因素需要考虑：存储器的容量，计算速度，传输带宽数字图象处理的优点综合能力强：可充分利用通讯、计算机、电子、数学、物理等学科的理论和技术。数字图象处理的特点数字图象处理的缺点如果不作任何的“深”加工处理，比如编码压缩，则：一页书：２０００字＊２约４K大小;一幅普通图像：1024*1024*3约３M;一份１分钟的活动图象：512*512*3*25*60=1179.7M(１９.7M字节每秒，157.3Mbps)2023/10/59第一章绪论数字图像处理于其他学科的关系图像处理与计算机图形学“图象/图形”页面中的“图”依结构特点可分为图像（Image）和图形（Graphics）；图像：主要特点为由一系列的具有不同灰度值的像素所组成;图形：主要特点为由一组数学公式描述；2023/10/510第一章绪论提示:1.数字图像处理与计算机图形学是两个相关的学科，但不论从概念上看，还是从应用角度看，是各自独立发展起来的；2.计算机图形学研究用给定的描述（数学公式或数据）用计算机来生成相应的图形或图像，这里提到的图像主要是指颜色的变化，很少有层次的变化，它们是计算机画出来的，并不是从客观世界直接得来的;3.数字图像处理研究以二维数组形式给出的图像数据（这些数据来自客观世界，反映了客观世界丰富的颜色和层次变化），按特定的目的，用计算机对数据进行加工处理，达到预期的目的。

2023/10/511第一章绪论图像处理的两种形式1．从图像到图象2．从图像到关于图象的描述数据或符号数字信号处理可以把图象处理看成是一种特殊的数字信号处理模式识别图象识别的理论源泉多媒体技术图象压缩编码是其主要内容之一2023/10/512第一章绪论1.2数字图象处理的起源1920年代的Bartlane电缆图片传输系统(无计算机时代)1960年代的空间探测器发回的图象畸变校正系统(计算机技术引入到空间项目的开发当中)1970年代的计算机断层扫描图象重建技术……2023/10/513第一章绪论1.3常用信息源及应用实例2023/10/514第一章绪论(问题:数字图象处理技术的应用范围如何界定?答:根据信息源进行分类界定是方法之一.)伽马射线成像(核医学和天文观测,PET(正电子放射断层))X射线成像(医学诊断,天文学)紫外波段成像(平板印刷技术,“荧光显微镜”技术)可见光及红外波段成像微波波段成像(雷达)无线电波成像（医学诊断,天文学）其他图象成像模式（主要是声波）2023/10/515第一章绪论图象处理技术要解决的几个核心问题:1。图象信息的数据化（采样，量化，颜色模型）2。图象信息的存储3。图象信息的传输4。图象处理算法硬件系统、软件系统、算法、应用似乎是永恒的主题1.4数字图象处理的主要内容2023/10/516第一章绪论图像处理的基本内容1)图象信息的获取摄像头(机),扫描仪,CT成像装置,其他图象成像装置2)图象的存储各种图象存储压缩格式(JPEG,MPEG等),海量图象数据库技术3)图象的传输内部传输(DirectMemoryAccess),外部传输(主要是网络)4)图象处理<1>图象增强

对图像进行增强或修改，以改变或强调图像信息的某些特点（增强有用信息，抑制无用信息），改善图像的视觉质量；

2023/10/517第一章绪论2023/10/518第一章绪论2023/10/519第一章绪论2023/10/520第一章绪论<2>几何处理放大、缩小、旋转，配准，几何校正，面积、周长计算。请计算台湾的陆地面积20