《数字图像处理（第4版）》课件 第01章 绪论

Slide1第１章绪论内容提要:图像、像素及数字图像处理数字图像处理的发展简史图像处理的目的、任务与特点数字图像处理的应用1教学建议:本章教学安排2学时学习本课程的先修知识包括：线性代数：矩阵的表示与运算数字信号处理微机原理软件技术基础等。2Slide13.重点了解图像处理的任务本课程在专业学习中的地位和作用结合自己的生活环境，讨论数字图像处理的应用。3Slide11.1图像、像素及数字图像处理

图像是自然界景物的客观反映。在数字图像领域，将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。像素（pictureelement，简称pixel）一幅图像可以用二维矩阵加以表示。4Slide1

(a)原图(b)将原图放大4倍

图1.1自然景物图像图1.2像素

图像的数字化包括两个主要步骤：离散和量化。5Slide1数字图像处理digitalimageprocessing用计算机或数字设备对图像进行加工、分析，以达到所需效果的技术。目前，图像处理一般指数字图像处理。6Slide11.2数字图像处理的发展简史数字图像处理首次成功地应用在1964年美国宇航局喷气推进实验室（NASAJPL）对“徘徊者7号”探测器发来的几千张月球照片的进行几何校正、灰度变换、去除噪声等处理考虑了太阳位置和月球环境的影响用计算机绘制了月球表面的照片。7X射线计算机断层摄影（CT）装置1972年，英国EMI公司工程师Hounsfield发明了用于头颅诊断的CT装置。这种无损伤诊断技术的基本方法是根据人的头部截面的投影，经计算机处理来重建截面图像。1975年，EMI公司又成功研制出全身用的CT装置，获得了人体各个部位鲜明清晰的断层图像。1979年，这项技术获得了诺贝尔奖。8从科学研究领域到工程应用的转变，从而进入普及、实用阶段20世纪70年代，个人计算机（PC）和各种图像输入、输出设备的大众化，为图像处理技术的普及铺平了道路。特别是DVD、多媒体计算机、数码摄像机、数码相机、数字电视、手机等信息产品的出现和普及，给图像处理技术带来了无限的生机。数字图像处理理论、技术与设备已经成为当代信息技术重要的组成部分。9电镜成像分辨率的最新世界纪录电子显微镜像素阵列探测器（EMPAD）由128×128的电敏阵列像素组成，每个150微米的正方形与一个读出信号的集成电路相连，采用叠层衍射成像技术，获得了电子显微镜成像分辨率的最新世界纪录——0.39Å，并商业化。EMPAD探测到二维材料中一个存在晶格缺陷的硫原子（箭头所指原子）。10图1.10EMPAD对单原子层

MoS2为观测样本的成像11Slide11.3图像处理的目的、任务与特点1.3.1图像处理的目的一般地，图像处理中需要完成以下一个或几个任务：（1）提高图像的视觉质量以提供人眼主观满意或较满意的效果。（2）提取图像中目标的某些特征，以便于计算机分析或机器人识别。（3）为了存储和传输庞大的图像和视频信息，常常对这类数据进行有效的压缩。（4）信息的可视化。（5）信息安全的需要。12Slide11.3.2图像处理的任务图像处理的主要任务：图像获取与数字化图像增强图像恢复图像重建图像变换图像编码与压缩图像分割图像融合13Slide11.3.3数字图像处理的特点1．具有数字信号处理技术共有的特点。如：（1）处理精度高。（2）重现性能好。（3）灵活性高。2．数字图像处理后的图像可能是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。3．数字图像处理技术适用面宽。原始模拟图像可以来自多种信息源，它们可以是可见光图像，也可以是不可见的波谱图像、超声波图像或红外图像。14Slide1本章小结（1）主要介绍了图像、像素、数字图像处理的基本概念、数字图像