数字图像处理综述

龙雪玲 1

1华中师范大学计算机学院，湖北武汉，430079

摘要:随着计算机的发展，数字图像处理也得到了广泛应用与发展。本文对数字图像处理研究背景、现状和应用进行了总体阐述。并对图像处理研究方法的六个主要方面增强、复原、压缩、分割、表示和描述和识别进行了粗略概述。最后，对数字图像处理的现存问题和发展趋势进行了简要分析。

关键词:数字图像处理；研究方法；现存问题；发展趋势

1 数字图像处理概述

数字图像处理又称计算机图像处理主要是将图像信号转化为数字信号通过计算机进行处理。主要包括图像增强、图像复原、图像压缩、图像分割等主要方法。近几年图像处理随着计算机、数学的发展以及医学、军事和农牧业等方面应用需求的增长而发展迅速。

2 数字图像处理研究背景及现状

早在20世纪20年代，巴特兰电缆图片传输系统把横跨大西洋传送一幅图片所需的时间由数个星期减到三小时。这也是数字图像最早的应用之一。随之而来的是在20世纪60年代，出现了功能强大到足以执行有意义图像处理的大型计算机，伴随着这些进展，数字图像处理所需的大容量存储和显示系统也飞速发展。数字图像处的应用领域可以说是多种多样。无论是在航空航天空间领域，还是在医学成像、天文学、地球资源遥感监测领域，数字图像处理都在不断渗透，并为这些领域带来了不可估量的新发现。这也促使人们进一步在数字图像领域进行研究，为计算机领域带来新的活力。

在第三代计算机问世之后，数字图像处理技术得到了高速的发展。从20世纪60年代至今，图像处理领域一直在勃勃生机的发展。比起之前，数字图像处理的应用范围变得更为广泛了。计算机方法用于增强对比度或者将灰度编码为彩色，以便解释工业、医学及生物科学领域中的X射线图像和其他图像。类似地，在天文学、生物学、法律实施及工业领域等等，图像处理技术也得以成功的应用。人们对高质量或者是特殊效果的图像需求越来越大。图像去噪技术方面也取得了很大的飞跃，基于常见的空间域滤波和频率域滤波，近几年又提出了效果更好的去噪方法，例如小波阈值法、多幅图像平均法。

由于计算机价格性能比的持续下降、网络通信带宽的提高及互联网和万维网的不断扩张，数字图像处理技术的持续发展迎来了更大的机会。数字图像处理技术将在各个领域发挥更大的作用。

3 数字图像处理的主要方法

3.1 数字图像增强

数字图像增强是一个主观的概念，它不考虑图像降质的原因，只突出图像中所感兴趣的部分，提高图像的视感质量，增强、抑制某些成分，对图像进行变换等，以改善图像的质量，来满足人的主观需求。使处理后的图片对某种应用更加实用[1]。

灰度变换、直方图增强、小波变换、空间及频率域滤波等都是图像增强的主要方法。例如王修信的《医学数字图像增强方法的研究》详细阐述了利用直方图均衡和小波变换对数字图像增强方法的探讨和研究[2]。葛婷的《几种数字图像滤波算法》在介绍了

传统的均值滤波、中值滤波算法的同时，基于非线性空域滤波技术,结合多尺度多方向的模板，提出一种自适应的保细节算法[3]。

3.2数字图像复原

复原的母的是在预定意义上改善给定的图像。尽管图像增强和图像复原之间存在重叠的部分，但后者大部分是客观的处理。图像复原主要是对退化建模，再用相反的处理恢复原始图像。

针对只有噪声的图像复原技术主要有空间噪声滤波器、自适应空间滤波器、频率域滤波。其中频率域滤波主要利用陷波滤波器减少周期噪声。在忽略噪声项的时候可以采用直接逆滤波、维拉滤波。维拉滤波是对直接逆滤波的重大改进。另外一种比较容易接受的线性复原方法是约束的最小二乘法滤波。随着技术的发展，非线性迭代复原技术例如露西理查德森复原算法也得到了很好的应用。沈垣在其《数字图像复原综述》中将各种图像复原方法进行分类综述。揭示了复原技术的数学背景;其次以数字图像复原技术发展为主线,将复原方法归结为两大类进行详细讨论。一类是经典图像复原方法,另一类是现代图像复原方法[4]。

3.3 图像压缩

图像压缩主要是研究如何减少数字图像数据量的图像处理技术。图像压缩技术就是将原来较大的图像用尽量的字节表示和传输，并且要求复原图像有较好的质量，减轻图像传输的负担，使图像在网络上实现快速传输和实时处理。

田勇的《数字图像压缩技术的研究及发展》介绍了当前几种最为重要的图像压缩算法:JPEG、JPEG2000、分形图像压缩和小波变换图像压缩,总结了它们的优缺点及发展前景。然后简介了任意形状可视对象编码算法的研究现状,并指出此算法是一种产生高压缩比的图像压缩算法[5]。

3.4图像分割

图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来，其有意义的特征有图像中的边缘、区域等，这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。虽然已研究出不少边缘提取、区域分割的方法，但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法[6]。

图像的边缘检测、阈值法、基于区域的分割、使用分水岭变换的分割都是图像分割技术的主要方法。杨晖的《图像分割方法综述》对传统的图像分割方法和近年来出现的一些新方法进行了综述。具体介绍了基于区域的分割方法、基于边界的分割方法 ,基于区域和边界技术相结合的分割方法及基于特定理论的分割方法[6]。

3.5图像表示及描述

图像描述是图像识别和理解的必要前提。作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性，一般图像的描述方法采用二维形状描述，它有边界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。随着图像处理研究的深入发展，已经开始进行三维物体描述的研究，提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等方法。

3.6图像识别

图像识别属于模式识别的范畴，其主要内容是图像经过增强、复原、压缩等预处理后，进行图像分割和特征提取，从而进行判决分类。图像识别常采用经典的模式识别方法，有统计模式分类和结构模式分类，近年来新发展起来的模糊模式识别和人工神经网络模式分类在图像识别中也越来越受到重视。

4 数字图像处理的主要应用

图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将随之不断扩大。一下仅选取了几个主要的方面进行阐述。

（1）生物医学工程方面

数字图像处理在生物医学工程方面的应用十分广泛，而且很有成效。除了上面介绍的CT技术之外，还有一类是对医用显微图像的处理分析，如红细胞、白细胞分类，

染色体分析，癌细胞识别等。此外，在X光肺部图像增晰、超声波图像处理、心电图分析、立体定向放射治疗等医学诊断方面都广泛地应用图像处理技术。

（2）通信工程方面

当前通信的主要发展方向是声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。其中以图像通信最为复杂和困难，因图像的数据量十分巨大。要将数据实时传送出去，必须采用编码技术来压缩信息的比特量，编码压缩是这些技术成败的关键。

（3）航空航天方面

数字图像处理技术在航天和航空技术方面的应用，除了JPL对月球、火星照片的处理之外，另一方面的应用是在飞机遥感和卫星遥感技术中。既节省人力，又加快了速度，还可以从照片中提取人工所不能发现的大量有用情报。

（4）军事公安方面

在军事方面图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导，各种侦察照片的判读，具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统，飞机、坦克和军舰模拟训练系统等;公安业务图片的判读分析，指纹识别，人脸鉴别，不完整图片的复原，以及交通监控、事故分析等。目前已投入运行的高速公路不停车自动收费系统中的车辆和车牌的自动识别都是图像处理技术成功应用的例子。

5 存在的问题

在近几年数字图像处理技术虽然得到了高速的发展，但是仍然存在一些不足之处。

（1）在提高精度的同时着重解决处理速度的问题，巨大的信息量和处理速度仍然是一对主要的矛盾；

（2）一些边缘学科例如人的视觉特性、心理学特性研究的突破将带动图像处理技术的发展。

（3）还需要开发新的处理方法及加强软件的研究，重点是移植其他学科的技术成果。

（4）理论研究已经逐步形成图像处理科学自身的理论体系。

（5）建立图像标准子程序和图像信息库，存放统一的格式和检索。图像信息量大，若没有图像处理领域的标准化，图像信息的建立、检索和交流将成为一个极大的问题。

6 研究趋势

数字图像处理技术的发展方向大致为一下四个方向：

（1）朝高分辨率、高速、多媒体、立体化、标准化和智能化方向发展。主要是提高显示分辨率和采集分辨率；提高硬件速度；加强图像的压缩；三维图像将随着虚拟显示技术及计算机图形学的发展得到越来越广泛的应用；实现图像处理技术的统一国际标准；尽量使计算机的理解和识别可以按照人的认识和思维方式进行工作[7]。

（2）把图像处理的许多功能固化在一块芯片上，使之方便使用。

（3）图像与图形相结合，朝着多维成像的方向发展。

（4）新算法及新理论的研究。例如

近几年来小波、遗传算法、人工网络等等都被广泛应用于图像处理[5]。

7 结束语

总之，数字图像处理技术广泛应用于人们生活的各个方面，创造着巨大的设会价值。随着科学技术的发展以及人类需求的不断增长，数字图像处理还有许多新的方面需要探索，自身必将向更好的方向不断完善和发展。

参考文献

[1] Wei Zhang，Shuo Yu..A Review of Digital ImageProcessing[J].CommunicationWorld2015( 18): 258-259.(张薇，于硕. 数字图像处理综述[J]. 通讯世界. 2015(18): 258-259).

[2] Xiuxin Wang，Dongdong Liang，Weiping Hu，the Research of Digital Image Enhancement for Medical Science[J].Journal of Guangxi Normal University(natural science edition) 2002(03): 23-26.(王修信，梁冬冬，胡维平，等. 医学数字图像增强方法的研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版). 2002(03): 23-26).

[3]Ting Ge. Several Digital Image Filtering Algorithm[D]NUIST, 2006.(葛婷. 几种数字图像滤波算法[D]. 南京信息工程大学, 2006). [4] Hu Shen，Shunming Li，Jianguo Mao. the Review of Digital Image Recovery[J].journal of image and graphics2009(09): 1764-1775.(沈峘，李舜酩，毛建国，等. 数字图像复原技术综述[J]. 中国图象图形学报. 2009(09): 1764-1775).

[5] Yong Tian，Xuejun Ding. the Research and Development of Digital Image compression[J].Equipment Manufacturing Technology2007(04): 72-75.(田勇，丁学君. 数字图像压缩技术的研究及进展[J]. 装备制造技术. 2007(04): 72-75)

[6] Hui Yang，Xiujie Qu.the Review of Image https://www.360docs.net/doc/db662364.html,puter Developmen and Applications2005(03): 21-23.(杨晖，曲秀杰. 图像分割方法综述[J]. 电脑开发与应用. 2005(03): 21-23).

[7] Zhiwen Tang. A brief Analysis of Research Status and Development Direction for Digital Image Processing [J].Silicon Valley2010(05): 30.(唐志文. 浅析数字图像处理技术的研究现状及其发展方向[J]. 硅谷. 2010(05): 30).

A Review of Digital Image Processing

LONG Xueling1

1 School of Computer Science, Central China Normal University, Wuhan 430079, China

Abstract:With the development of computer science,the digital image processing have gain the wide use and development.This paper shows the research background,the present situation and application of digital image processing roughly.And,it present six parts of methods for image processing like the enhancement,recovery,compression,segmentation and description.Finally,it gives a simple analysis of the current disadvantages and developing trend of image processing.

Keywords: digital image processing;methods;current disadvantages;developing trend

英文文献1 翻译

目录 1.理论............................................... - 2 - 2.实施............................................... - 3 - 3. 范例.............................................. - 4 - 4.变化和扩展......................................... - 6 - 4.1 利用梯度方向，以减少参数...................... - 6 - 4.2 Hough变换的内核............................... - 6 - 4.3Hough曲线变换与广义Hough变换.................. - 6 - 4.4 三维物体检测（平面和圆柱）.................... - 6 - 4.5 基于加权特征.................................. - 7 - 4.6 选取的参数空间................................ - 7 - 4.6.1 算法实现一种高效椭圆检测................ - 8 - 5.局限性............................................. - 8 - 6. 参见.............................................. - 8 - 参考文献............................................. - 9 - 附件: ............................................... - 10 -

数字图像处理课程心得

数字图像处理课程心得本学期，我有幸学习了数字图像处理这门课程，这也是我大学学习中的最后一门课程，因此这门课有着特殊的意义。人类传递信息的主要媒介是语音和图像。据统计，在人类接受的信息中，听觉信息占20%,视觉信息占60%，其它如味觉、触觉、嗅觉信息总的加起来不过占20%。可见图像信息是十分重要的。通过十二周的努力学习，我深刻认识到数字图像处理对于我的专业能力提升有着比较重要的作用，我们可以运用Matlab对图像信息进行加工，从而满足了我们的心理、视觉或者应用的需求，达到所需图像效果。数字图像处理起源于20世纪20年代，当时通过海底电缆从英国伦敦到美国纽约采用数字压缩技术传输了第一幅数字照片。此后，由于遥感等领域的应用，使得图像处理技术逐步受到关注并得到了相应的发展。第三代计算机问世后，数字图像处理便开始迅速发展并得到普遍应用。由于CT的发明、应用及获得了备受科技界瞩目的诺贝尔奖，使得数字图像处理技术大放异彩。目前数字图像处理科学已成为工程学、计算机科学、信息科学、统计学、物理、化学、生物学、医学甚至社会科学等领域中各学科之间学习和研究的对象。随着信息高速公路、数字地球概念的提出以及Internet的广泛应用，数字图像处理技术的需求与日俱增。其中，图像信息以其信息量大、传输速度快、作用距离远等一系列优点成为人类获取信息的重要来源及利用信息的重要手段，因此图像处理科学与技术逐步向其他学科领域渗透并为其它学科所利用是必然的。数字图像处理是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理的产生和迅速发展主要受三个因素的影响：一是计算机的发展；二是数学的发展（特别是离散数学理论的创立和完善）;三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面的应用需求的增长。图像处理科学是一门与国计民生紧密相联的应用科学，它给人类带来了巨大的经济和社会效益，不久的将来它不仅在理论上会有更深入的发展，在应用上亦是科学研究、社会生产乃至人类生活中不可缺少的强有力的工具。它的发展及应用与我国的现代化建设联系之密切、影响之深远是不可估量的。在信息社会中，数字图象处理科学无论是在理论上还是在实践中都存在着巨大的潜力。近几十年，数字图像处理技术在数字信号处理技术和计算机技术发展的推动下得到了飞速的发展，正逐渐成为其他科学技术领域中不可缺少的一项重要工具。数字图像处理的应用领域越来越广泛，从空间探索到微观研究，从军事领域到工农业生产，从科学教育到娱乐游戏，越来越多的领域用到了数字图像处理技术。虽然通过一学期的课程学习我们还没有完全掌握数字图像处理技术，但也收获了不少，对于数字图像处理方面的知识有了比较深入的了解，当然也更加理解了数字图像的本质，即是一些数字矩阵，但灰度图像和彩色图像的矩阵形式是不同的。对于一些耳熟能详的数字图像相关术语有了明确的认识，比如常见的：像素（衡量图像的大小）、分辨率（衡量图像的清晰程度）、位图（放大后会失真）、矢量图（经过放大不会失真）等大家都能叫上口却知识模糊的名词。也了解图像处理技术中一些常用处理技术的实质，比如锐化处理是使模糊的图像变清晰，增强图像的边缘等细节。而平滑处理是的目的是消除噪声，模糊图像，在提取大目标之前去除小的细节或弥合目标间的缝隙。对常提的RGB图像和灰度图像有了明确的理解，这对大家以后应用Photoshop等图像处理软件对图像进行处理打下了

数字图像处理的发展现状及研究内容概述

数字图像处理的发展现状及研究内容概述人类传递信息的主要媒介是语音和图像。据统计，在人类接受的信息中，听觉信息占20%，视觉信息占60%，所以作为传递信息的重要媒体和手段——图像信息是十分重要的，俗话说“百闻不如一见”、“一目了然”，都反映了图像在传递信息中独到之处。目前，图像处理技术发展迅速，其应用领域也愈来愈广，有些技术已相当成熟并产生了惊人的效益，当前图像处理面临的主要任务是研究心的处理方法，构造新的处理系统，开拓更广泛的应用领域。数字图像处理（Digital Image Processing）又称为计算机数字图像处理，它是指将数字图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和数字图像信息。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的数字图像处理的目的是改善数字图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。数字图像处理中，输入的是质量低的数字图像，输出的是改善质量后的数字图像，常用的数字图像处理方法有数字图像增强、复原、编码、压缩等。 1:数字图像处理的现状及发展数字图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成就，属于这些领域的有航空航天、生物医学工程、工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等，使数字图像处理成为一门引人注目、前景远大的新型学科。随着数字图像处理技术

的深入发展，从70年代中期开始，随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展。人们已开始研究如何用计算机系统解释数字图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界，这被称为数字图像理解或计算机视觉。很多国家，特别是发达国家投入更多的人力、物力到这项研究，取得了不少重要的研究成果。其中代表性的成果是70年代末MIT的Marr提出的视觉计算理论，这个理论成为计算机视觉领域其后十多年的主导思想。数字图像理解虽然在理论方法研究上已取得不小的进展，但它本身是一个比较难的研究领域，存在不少困难，人类本身对自己的视觉过程还了解甚少，因此计算机视觉是一个有待人们进一步探索的新领域。如今数字图像处理技术已给人类带来了巨大的经济和社会效益。不久的将来它不仅在理论上会有更深入的发展，在应用上意识科学研究、社会生产乃至人类生活中不可缺少的强有力的工具。数字图像处理进一步研究的问题，不外乎如下几个方面：（1）在进一步提高精度的同时着重解决处理速度问题。如在航天遥感、气象云图处理方面，巨大的数据量和处理速度任然是主要矛盾之一。（2）加强软件研究、开发新的处理方法，特别要注意移植和借鉴其他学科的技术和研究成果，创造新的处理方法。（3）加强边缘学科的研究工作，促进数字图像处理技术的发展。如：人的视觉特性、心理学特性等的研究，如果有所突破，讲对团向处理技术的发展起到极大的促进作用。

机器视觉技术发展现状文献综述

机器视觉技术发展现状人类认识外界信息的80%来自于视觉，而机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断，机器视觉的最终目标就是使计算机像人一样，通过视觉观察和理解世界，具有自主适应环境的能力。作为一个新兴学科，同时也是一个交叉学科，取“信息”的人工智能系统，其特点是可提高生产的柔性和自动化程度。目前机器视觉技术已经在很多工业制造领域得到了应用，并逐渐进入我们的日常生活。机器视觉是通过对相关的理论和技术进行研究，从而建立由图像或多维数据中获机器视觉简介机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉主要利用计算机来模拟人的视觉功能，再现于人类视觉有关的某些智能行为，从客观事物的图像中提取信息进行处理，并加以理解，最终用于实际检测和控制。机器视觉是一项综合技术，其包括数字处理、机械工程技术、控制、光源照明技术、光学成像、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术和人机接口技术等，这些技术相互协调才能构成一个完整的工业机器视觉系统[1]。机器视觉强调实用性，要能适应工业现场恶劣的环境，并要有合理的性价比、通用的通讯接口、较高的容错能力和安全性、较强的通用性和可移植性。其更强调的是实时性，要求高速度和高精度，且具有非接触性、实时性、自动化和智能高等优点，有着广泛的应用前景[1]。一个典型的工业机器人视觉应用系统包括光源、光学成像系统、图像捕捉系统、图像采集与数字化模块、智能图像处理与决策模块以及控制执行模块。通过 CCD或CMOS摄像机将被测目标转换为图像信号，然后通过A/D转换成数字信号传送给专用的图像处理系统，并根据像素分布、亮度和颜色等信息，将其转换成数字化信息。图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置和长度等，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作[1]。机器视觉一般都包括下面四个过程：

数字信号处理英文文献及翻译

数字信号处理一、导论数字信号处理（DSP）是由一系列的数字或符号来表示这些信号的处理的过程的。数字信号处理与模拟信号处理属于信号处理领域。DSP包括子域的音频和语音信号处理，雷达和声纳信号处理，传感器阵列处理，谱估计，统计信号处理，数字图像处理，通信信号处理，生物医学信号处理，地震数据处理等。由于DSP的目标通常是对连续的真实世界的模拟信号进行测量或滤波，第一步通常是通过使用一个模拟到数字的转换器将信号从模拟信号转化到数字信号。通常，所需的输出信号却是一个模拟输出信号，因此这就需要一个数字到模拟的转换器。即使这个过程比模拟处理更复杂的和而且具有离散值，由于数字信号处理的错误检测和校正不易受噪声影响，它的稳定性使得它优于许多模拟信号处理的应用（虽然不是全部）。 DSP算法一直是运行在标准的计算机，被称为数字信号处理器（DSP）的专用处理器或在专用硬件如特殊应用集成电路（ASIC）。目前有用于数字信号处理的附加技术包括更强大的通用微处理器，现场可编程门阵列（FPGA），数字信号控制器（大多为工业应用，如电机控制）和流处理器和其他相关技术。在数字信号处理过程中，工程师通常研究数字信号的以下领域：时间域（一维信号），空间域（多维信号），频率域，域和小波域的自相关。他们选择在哪个领域过程中的一个信号，做一个明智的猜测（或通过尝试不同的可能性）作为该域的最佳代表的信号的本质特征。从测量装置对样品序列产生一个时间或空间域表示，而离散傅立叶变换产生的频谱的频率域信息。自相关的定义是互相关的信号本身在不同时间间隔的时间或空间的相关情况。二、信号采样随着计算机的应用越来越多地使用，数字信号处理的需要也增加了。为了在计算机上使用一个模拟信号的计算机，它上面必须使用模拟到数字的转换器（ADC）使其数字化。采样通常分两阶段进行，离散化和量化。在离散化阶段，信号的空间被划分成等价类和量化是通过一组有限的具有代表性的信号值来代替信号近似值。奈奎斯特-香农采样定理指出，如果样本的取样频率大于两倍的信号的最高频率，一个信号可以准确地重建它的样本。在实践中，采样频率往往大大超过所需的带宽的两倍。数字模拟转换器（DAC）用于将数字信号转化到模拟信号。数字计算机的使用是数字控制系统中的一个关键因素。三、时间域和空间域在时间或空间域中最常见的处理方法是对输入信号进行一种称为滤波的操作。滤波通常包括对一些周边样本的输入或输出信号电流采样进行一些改造。现在有各种不同的方法来表征的滤波器，例如：一个线性滤波器的输入样本的线性变换；其他的过滤器都是“非线性”。线性滤波器满足叠加条件，即如果一个输入不同的信号的加权线性组合，输出的是一个同样加权线性组合所对应的输出信号。

数字图像处理技术的研究现状及其发展方向

目录绪论 (1) 1数字图像处理技术 (1) 1.1数字图像处理的主要特点 (1) 1.2数字图像处理的优点 (2) 1.3数字图像处理过程 (3) 2数字图像处理的研究现状 (4) 2.1数字图像的采集与数字化 (4) 2.2图像压缩编码 (5) 2.3图像增强与恢复 (8) 2.4图像分割 (9) 2.5图像分析 (10) 3数字图像处理技术的发展方向 (13) 参考文献 (14)

绪论图像处理技术基本可以分成两大类：模拟图像处理和数字图像处理。数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机进行处理的过程。其优点是处理精度高，处理内容丰富，可进行复杂的非线性处理，有灵活的变通能力，一般来说只要改变软件就可以改变处理内容。困难主要在处理速度上，特别是进行复杂的处理。数字图像处理技术主要包括如下内容：几何处理、算术处理、图像增强、图像复原、图像重建、图像编码、图像识别、图像理解。数字图像处理技术的发展涉及信息科学、计算机科学、数学、物理学以及生物学等学科，因此数理及相关的边缘学科对图像处理科学的发展有越来越大的影响。数字图像处理的早期应用是对宇宙飞船发回的图像所进行的各种处理。到了70年代，图像处理技术的应用迅速从宇航领域扩展到生物医学、信息科学、资源环境科学、天文学、物理学、工业、农业、国防、教育、艺术等各个领域与行业，对经济、军事、文化及人们的日常生活产生重大的影响。数字图像处理技术发展速度快、应用范围广的主要原因有两个。最初由于数字图像处理的数据量非常庞大，而计算机运行处理速度相对较慢，这就限制了数字图像处理的发展。现在计算机的计算能力迅速提高，运行速度大大提高，价格迅速下降，图像处理设备从中、小型计算机迅速过渡到个人计算机，为图像处理在各个领域的应用准备了条件。第二个原因是由于视觉是人类感知外部世界最重要的手段。据统计，在人类获取的信息中，视觉信息占60％，而图像正是人类获取信息的主要途径，因此，和视觉紧密相关的数字图像处理技术的潜在应用范围自然十分广阔。近年来，数字图像处理技术日趋成熟，它广泛应用于空间探测、遥感、生物医学、人工智能以及工业检测等许多领域，并促使这些学科产生了新的发展。 1数字图像处理技术 1.1数字图像处理的主要特点 (1)目前数字图像处理的信息大多是二维信息，处理信息量很大，因此对计

图像处理文献综述

文献综述 1.1理论背景数字图像中的边缘检测是图像分割、目标区域的识别、区域形状提取等图像分析领域的重要基础，图像处理和分析的第一步往往就是边缘检测。物体的边缘是以图像的局部特征不连续的形式出现的，也就是指图像局部亮度变化最显著的部分，例如灰度值的突变、颜色的突变、纹理结构的突变等，同时物体的边缘也是不同区域的分界处。图像边缘有方向和幅度两个特性，通常沿边缘的走向灰度变化平缓，垂直于边缘走向的像素灰度变化剧烈。根据灰度变化的特点，图像边缘可分为阶跃型、房顶型和凸缘型。 1.2、图像边缘检测技术研究的目的和意义数字图像边缘检测是伴随着计算机发展起来的一门新兴学科，随着计算机硬件、软件的高度发展，数字图像边缘检测也在生活中的各个领域得到了广泛的应用。边缘检测技术是图像边缘检测和计算机视觉等领域最基本的技术，如何快速、精确的提取图像边缘信息一直是国内外研究的热点，然而边缘检测也是图像处理中的一个难题。首先要研究图像边缘检测，就要先研究图像去噪和图像锐化。前者是为了得到飞更真实的图像，排除外界的干扰，后者则是为我们的边缘检测提供图像特征更加明显的图片，即加大图像特征。两者虽然在图像边缘检测中都有重要地位，但本次研究主要是针对图像边缘检测的研究，我们最终所要达到的目的是为了处理速度更快，图像特征识别更准确。早期的经典算法有边缘算子法、曲面拟合法、模版匹配法、门限化法等。早在1959年Julez就曾提及边缘检测技术，Roberts则于1965年开始了最早期的系统研究，从此有关边缘检测的理论方法不断涌现并推陈出新。边缘检测最开始都是使用一些经验性的方法，如利用梯度等微分算子或特征模板对图像进行卷积运算，然而由于这些方法普遍存在一些明显的缺陷，导致其检测结果并不

图像采集卡英文文献

英文文献：(4000+) 基于相似性的可视化的图像采集 G.P.阮M.吴霞感官智能信息系统，阿姆斯特丹大学， Kruislaan403，1098SJ荷兰阿姆斯特丹电子邮件：fgiangnp，worringg@science.uva.nl 摘要在很多文献中，很少有内容是基于利用可视化作为探索工具集合的多媒体的检索系统，。然而，在搜寻影像时没有实例，需要探索数据设置。截至目前，大多数可用的系统只显示图像的二维网格形式的随机集合。最近，先进的基于相似技术已被开发用于浏览。然而，他们没有分析可视化视觉大片集合时出现的问题。在本文中，我们明确提出这些问题。开始之前，我们建立了三个总体要求：概述，可见性和数据结构保存。解决方案是为每一个需求提出了建议。最后，系统被提出并给出了实验结果，以证明我们的理论和方法。 1引言多媒体技术的发展和廉价的数码相机，可用性图像和视频集规模大幅增长。为了管理，探索并通过搜索并且收藏，可视化系统是必不可少的。许多工程已促成了这一有趣的领域[ 18 ] 。在基于内容检索的这一主要问题是系统的自动标注功能之间的语义鸿沟和在集合的概念上的存取条件与用户的要求。提高了系统的性能可从系统的角度，或从用户侧和从这些的组合中进行。在任何方式的集合中可视化是一个重要的元素，因为它是建立在用户之间的联系的最好方式和系统。在文献中，很少有基于内容的多媒体检索系统利用可视化作为探索的工具集合。然而，在搜寻影像时没有从实例入手，设置需要探索数据。截至目前，大多数可用的系统只显示图像的二维网格形式的随机集合。并且浏览是依赖于图像之间的关系。因此，应根据相似性。对于描述，查询，搜索等基本特征或例子是最适当的方式就是可视化浏览。最近，更多先进的技术已被开发用于浏览基于相似性。然而，他们没有分析可视化可视化集合时出现的特殊问题。例如，作为图像集的大小需要的空间是非常大的，从集合随机选择一组图片不能被认为是一个正确的做法。用户使用此选项设置，只能得到数据库里面的能是什么的感觉。在另一方面，显示（即无论大小或分辨率）的限制，不允许任何系统，以显示整个集合。此外，显示所有图像时甚至不给用户提供更多的信息，而且还容易让图像迷失在拥挤的网络图像中。有些系统取得了一个电子，通过展示剩余来缓解这种限制。并整个收集到用户中作为一个点集。然后，每个图像由显示器上的一个点来表示，并且一旦用户选择了一点，他们将得到的实像的可视化。但是从实际的角度看来，这种做法是不容易的，因为用户在看一千多个点。此外，每一个图像都是一个可视对象，因此其总含量多少应对用户是可见的。在本文中，我们提出的所有问题都得到明确。本文的结构如下。在第2节中，我们分析出一些要求用于可视化大图像集合。然后在第3节，为每一个需求得出解决方案。最后，第4所示的实验结果与真实的数据。 2问题分析在本节中，我们更详细地分析一个可视化视觉大片集合时出现的问题。从为了一个共同的可视化系统存在的一般要求是去NED。在可视化的大集合的RST的问题是，由于其在尺寸和分辨率的限制，以显示他们的设备的有限显示尺寸，这就是所谓的可视空间。同时，该大小集合通常比可视空间的所能承受的能力小大要大得多。其次，由于图像是视觉对象的任何可视化工具的最终目的是要显示图像的内容。由于空间限制，只有一小部分的图像可以在同一时间被显示。随机选择这些图像的肯定不是一个好方法，因为它是不能够显示整个集合的分

数字图像处理实验报告

实验一灰度图像直方图统计一、实验目的掌握灰度图像直方图的概念和计算方法，了解直方图的作用和用途。提高学生编程能力，巩固所学知识。二、实验内容和要求（1）用Photoshop显示、了解图像平均明暗度和对比度等信息；（2）用MatLab读取和显示一幅灰度图像；（3）用MatLab编写直方图统计的程序。三、实验步骤 1. 使用Photoshop显示直方图： 1）点击文件→打开，打开一幅图像； 2）对图像做增强处理，例如选择图像→调整→自动对比度对图像进行灰度拉伸，观察图像进行对比度增强前后的视觉变化。 3）利用统计灰度图像直方图的程序分别针对灰度拉伸前后的灰度图像绘制其灰度直方图，观察其前后的直方图变化。 2．用MatLab读取和显示一幅灰度图像； 3. 绘制图像的灰度直方图； function Display_Histogram()

Input=imread('timg.jpg'); figure(100); imshow(uint8(Input)); title('原始图像'); Input_Image=rgb2gray(Input); figure(200); imshow(uint8(Input_Image)); title('灰度图像'); sum=0; His_Image=zeros(1,256); [m,n]=size(Input_Image); for k=0:255 for I=1:m for j=1:n if Input_Image(I,j)==k His_Image(k+1)=His_Image(k+1)+1; end end end end figure(300); plot(His_Image); title('图像的灰度直方图'); 4.显示图像的灰度直方图。

基于matlab的图像预处理技术研究文献综述

毕业设计文献综述题目：基于matlab的图像预处理技术研究专业：电子信息工程 1前言部分众所周知，MATLAB在数值计算、数据处理、自动控制、图像、信号处理、神经网络、优化计算、模糊逻辑、小波分析等众多领域有着广泛的用途，特别是MATLAB的图像处理和分析工具箱支持索引图像、RGB 图像、灰度图像、二进制图像，并能操作*.bmp、*.jpg、*.tif等多种图像格式文件如。果能灵活地运用MATLAB提供的图像处理分析函数及工具箱，会大大简化具体的编程工作，充分体现在图像处理和分析中的优越性。图像就是用各种观测系统观测客观世界获得的且可以直接或间接作用与人眼而产生视觉的实体。视觉是人类从大自然中获取信息的最主要的手段。拒统计，在人类获取的信息中，视觉信息约占60%，听觉信息约占20%，其他方式加起来才约占20%。由此可见，视觉信息对人类非常重要。同时，图像又是人类获取视觉信息的主要途径，是人类能体验的最重要、最丰富、信息量最大的信息源。通常，客观事物在空间上都是三维的(3D)的，但是从客观景物获得的图像却是属于二维(2D)平面的。图像存在方式多种多样，可以是可视的或者非可视的，抽象的或者实际的，适于计算机处理的和不适于计算机处理的。图像处理它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室（JPL）。他们对航天探测器徘徊者7号在 1964 年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法进行处理，并考虑了太阳位置和月球环境的影响，由计算机成功地绘制出月球表面地图，获得了巨大的成功。随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理，以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，获得了非凡的成果，为人类登月创举奠定了坚实的基础，也推动

数字图像处理期末课程论文.

1 选题课程论文选题如下，每人任选一题，题目自拟，本学期6月3日前交至计算机学院411办公室。 1.图像XX增强方法综述与MATLAB实现（至少3种） 2.图像增强方法的深入研究（学习一种或两种课本上没有的图像平滑/锐化方法与课本上介绍的进行对比研究）（需实验） 3.图像XX特征分析方法综述与MATLAB实现（至少3种） 4.结合人脸图像讨论各种图像特征分析方法的适用性（需实验） 5..灰度共生矩阵与灰度差分直方图在图像处理中实际应用（需实验） 6.不同图像分割方法的分析与比较（需实验） 7.基于数字图像处理的森林火灾识别方法研究基于摄像机摄取的视频图像对现场进行火灾的自动探测、监视，同时将摄得的图像，利用各种图像处理技术不断进行图像处理和分析，通过早期火灾的图像变化特征来探测火灾是否发生。测试要求：首先从彩色摄像机获取视频流图像，并转换成BMP格式图像，先判断图像中有红色区域存在。 l)火灾图像预处理，包括图像抽样、图像分割、图像灰度化、二值化、图像平滑处理; 2)研究火焰目标的特征提取方法 (l)轮廓特征提取:该模块主要功能为提取火焰轮廓上的尖点特征和圆形度。在火焰轮廓特征图中，从下至上从左至右逐点扫描，将火焰的边缘编成链码。当链码在一定步数内，出现一次有效上升和一次有效下降时，我们就得到一个尖角。 (2)颜色特征提取:火焰一般从焰心到外焰其颜色应从白色到黄色再向红色移动，在图像中表现为像素值的变化不明显，可以用图像像素方差值来反映这种变化。 8.基于数字图像处理的答题卡识别方法 9.车牌识别方法研究（要求本地苏L车牌照）

2 格式要求（1）页面设置： A4纸，页边距正常（上、下各2cm，左3cm、右2.0cm），页码（页面底端居中，小五号，Times New Roman字体），装订线：0.5厘米，装订位置：左侧3、7两颗钉（2）题目：不多于30字，黑体、小三号、不加粗、居中排列，1.25倍行距，段前断后各空0.5行。（3）内容：不少于5000字，宋体，小四，不加粗，1.25倍行距，段前空2字符。（4）标题要求：一级标题：小三号、宋体、加粗，段前断后各空0.5行二级标题：四号、宋体、加粗，段前断后各空0.5行三级标题：小四号、宋体、加粗，段前断后各空0.5行四级标题：小四号、宋体、不加粗，段前断后各空0.5行图片要求：图片嵌入到文字中，文字不环绕，图片居中，图标题为宋体五号字，不加粗表格要求：三线表，表标题及表中文字为宋体五号字，不加粗（5）参考文献：不少于3篇，宋体五号字，不加粗，1.0倍行距，段前不空

数字图像处理的概念教学总结

数字图像处理的概念

二、数字图像处理的概念 1.什么是图像 “图”是物体投射或反射光的分布，“像”是人的视觉系统对图的接受在大脑中形成的印象或反映。是客观和主观的结合。 2数字图像是指由被称作象素的小块区域组成的二维矩阵。将物理图象行列划分后，每个小块区域称为像素（pixel）。 –每个像素包括两个属性：位置和灰度。对于单色即灰度图像而言，每个象素的亮度用一个数值来表示，通常数值范围在0到255之间，即可用一个字节来表示， 0表示黑、255表示白，而其它表示灰度级别。物理图象及对应的数字图象 3彩色图象可以用红、绿、蓝三元组的二维矩阵来表示。 –通常，三元组的每个数值也是在0到255之间，0表示相应的基色在该象素中没有，而255则代表相应的基色在该象素中取得最大值，这种情况下每个象素可用三个字节来表示。 4什么是数字图像处理数字图像处理就是利用计算机系统对数字图像进行各种目的的处理 5对连续图像f（x，y）进行数字化:空间上，图像抽样;幅度上，灰度级量化 x方向，抽样M行 y方向，每行抽样N点

整个图像共抽样M×N个像素点一般取M=N=2n=64，128，256，512，1024，2048 6数字图像常用矩阵来表示： f(i,j)=0~255，灰度级为256，设灰度量化为8bit 7 数字图像处理的三个层次 8 图像处理：对图像进行各种加工，以改善图像的视觉效果；强调图像之间进行的变换；图像处理是一个从图像到图像的过程。 9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以观察者为中心研究客观世界；图像分析是一个从图像到数据的过程。 10图像理解：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） N N N N f N f N f N f f f N f f f y x f ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - - - - - = )1 ,1 ( )1,1 ( )0,1 ( )1 ,1( )1,1( )0,1( )1 ,0( )1,0( )0,0( ) ,( 符号目标像素高层中层低层高低抽象程度数据量操作对象小大语义

数字图像处理技术的现状及其发展方向(笔记)

数字图像处理技术的现状及其发展方向一、数字图像处理历史发展数字图像处理(Digital Image Processing)将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理。 1.起源于20世纪20年代。 2.数字图像处理作为一门学科形成于20世纪60年代初期，美国喷气推进实验室(JPL)推动了数字图像处理这门学科的诞生。 3.1972年英国EMI公司工程师Housfield发明了用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置即CT(Computer Tomograph)，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。 4.从70年代中期开始,随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展,数字图像处理向更高、更深层次发展，人们已开始研究如何用计算机系统解释图像,实现类似人类视觉系统理解外部世界，其中代表性的成果是70年代末MIT的Marr提出的视觉计算理论。二、数字图像处理的主要特点 1．目前数字图像处理的信息大多是二维信息,处理信息量很大,对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。 2.数字图像处理占用的频带较宽,在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上,技术难度较大,成本也高,这就对频带压缩技术提出了更高的要求。 3.数字图像中各个像素是不独立的,其相关性大。因此,图像处理中信息压缩的潜力很大。 4.由于图像是三维景物的二维投影,一幅图像本身不具备复现三维景物的全部几何信息的能力,要分析和理解三维景物必须作合适的假定或附加新的测量。在理解三维景物时需要知识导引,这也是人工智能中正在致力解决的知识工程问题。 5．一方面，数字图像处理后的图像一般是给人观察和评价的,因此受人的因素影响较大，作为图像质量的评价还有待进一步深入的研究；另一方面，计算机视觉是模仿人的视觉,人的感知机理必然影响着计算机视觉的研究,这些都是心理学和神经心理学正在着力研究的课题。三、数字图像处理的优点 1.再现性好；图像的存储、传输或复制等一系列变换操作不会导致图像质量的退化。 2.处理精度高；可将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组,现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16位甚至更高。 3.适用面宽；图像可以来自多种信息源，图像只要被变换为数字编码形式后,均是用二维数组表示的灰度图像组合而成,因而均可用计算机来处理。 4.灵活性高；数字图像处理不仅能完成线性运算,而且能实现非线性处理,即凡是可以用数学公式或逻辑关系来表达的一切运算均可用数字图像处理实现。四、数字图像处理过程及其主要进展常见的数字图像处理有:图像的采集、数字化、编码、增强、恢复、变换、

数字图像处理基础知识总结

第一章数字图像处理概论 *图像是对客观存在对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。 *模拟图像空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计算机无法直接处理的图像 *数字图像空间坐标和灰度均不连续的、用离散的数字（一般整数）表示的图像（计算机能处理）。是图像的数字表示，像素是其最小的单位。 *数字图像处理（Digital Image Processing）利用计算机对数字图像进行（去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、识别等）系列操作，从而获得某种预期的结果的技术。（计算机图像处理） *数字图像处理的特点（优势）（1）处理精度高，再现性好。（2）易于控制处理效果。（3）处理的多样性。（4）图像数据量庞大。（5）图像处理技术综合性强。 *数字图像处理的目的（1）提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的 a.去除图像中的噪声； b.改变图像的亮度、颜色； c.增强图像中的某些成份、抑制某些成份； d.对图像进行几何变换等，达到艺术效果；（2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息。 a.模式识别、计算机视觉的预处理（3）对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。 **数字图像处理的主要研究内容（1）图像的数字化 a.如何将一幅光学图像表示成一组数字，既不失真又便于计算机分析处理 b.主要包括的是图像的采样与量化（2*）图像的增强 a.加强图像的有用信息，消弱干扰和噪声（3）图像的恢复 a.把退化、模糊了的图像复原。模糊的原因有许多种，最常见的有运动模糊，散焦模糊等（4*）图像的编码 a.简化图像的表示，压缩表示图像的数据，以便于存储和传输。（5）图像的重建 a.由二维图像重建三维图像（如CT）（6）图像的分析 a.对图像中的不同对象进行分割、分类、识别和描述、解释。（7）图像分割与特征提取 a.图像分割是指将一幅图像的区域根据分析对象进行分割。 b.图像的特征提取包括了形状特征、纹理特征、颜色特征等。（8）图像隐藏 a.是指媒体信息的相互隐藏。 b.数字水印。 c.图像的信息伪装。（9）图像通信

基于matlab数字图像处理的开题报告

毕业设计(论文)开题报告题目：基于Matlab的数字图像处理学生姓名：学号：专业：通信工程指导教师： 2011年 3 月 13 日

一．文献综述：随着人类社会的进步和科学技术的发展，人们对信息处理和信息及交流的要求越来越高。人们传递信息的主要媒介是语音和图像。在接受的信息中，听觉信息占20%，视觉信息占60%，其它如味觉，嗅觉，触觉总的加起来不超过20%。图像信息处理是人们视觉延续的重要手段。人的眼睛只能看到波长为380到780nm的可见光部分，而迄今为止人类发现可成像的射线已有很多种，他们扩大了人类认识客观世界的能力。数字图像处理是一个跨科学的前沿科技领域，在工程学，计算机科学，信息学，统计学，物理，化学，生物医学，地址，海洋，气象，农业，冶金等许多科学中的应用取得了巨大的成功和显著地经济效益。图像是当光辐射能量照在物体上，经过他的反射或透射，或有发光物体本身发出的光能量，在人的视觉器官中所重现出的物体的视觉信息。图像一般用Image表示，是视觉景物的某种形式的标记和记录。通俗的说，图像是指利用技术手段把目标原封不动的再现。由于图像感知的主题是人类，所以不仅可以将图像看作是二维平面上或三维立体空间中具有明暗或颜色变化的分布，还可以包括人的心理因素对图像接收和理解所产生的影像。一般认为图片是图像的一种类型，在一些教科书中将其定义为“经过核实的光照后可见物体的分布”，图片强调了现实世界中的可见物体。图形是指人为的图形，如图画，动画等人造的二维或三维图形，他强调应用一定的数学模型生成图形。图形学是研究应用计算机生成，处理和显示图形的一门学科。它涉及利用计算机将有概念或数学描述所表示的物体图像进行处理和现实的过程，侧重点在于根据给定的物体描述数学模型，光照及想象中的摄像机的成像几何，生成一幅图像的过程。而图像处理进行的却是与其相反的过程，提示基于画面进行二维或三维物体模型的重建，这在很多场合是十分重要。从20世纪60年代起，随着电子计算机技术的进步，数字图像处理技术得到了飞跃发展。数字信号处理（DSP）技术通常是指利用采集，滤波，检测，均衡，变换，调制，压缩，去噪，估计等处理，已得到符合人们需要的信号形式。图像信号的数字处理是指将图像作为图像信号的数学处理技术，按照人们通常的习惯，也成为数字图像处理技术。最常见的使用计算机对图像进行处理，他是在以计算机为中心的包括各种输入，输出，存储及显示设备内的数学图像处理系统上进行的。

基于数字图像处理的树叶识别论文---黄金版要点

目录摘要 (1) 英文摘要 (2) 1 引言 (2) 1.1 选题背景及意义 (3) 1.2 国内外研究的进展 (3) 1.2.1 树叶识别的研究进展 (3) 1.2.2 神经网络的研究进展 (4) 1.3 论文的主要内容与组织结构 (4) 1.3.1 论文的主要内容 (4) 1.3.2 组织结构 (4) 2 树叶图像预处理 (4) 2.1 图像采集 (4) 2.2 图像裁剪 (5) 2.3 图像平滑 (6) 2.4 图像分割 (8) 2.4.1 最大类间方差法 (8) 2.4.2 matlab实现及效果图 (8) 2.5 边缘检测 (9) 3 树叶图像特征提取 (11) 4 基于神经网络的树叶识别 (13) 4.1 BP网络基本理论 (13) 4.2 隐含层数的选取 (13) 4.3 节点数的选取 (13) 4.4 BP网络的建立 (14) 4.5 树叶识别 (14) 4.6 GUI界面设计 (14) 4.7 结果分析 (16) 5 总结与展望 (16) 5.1 总结论文的主要工作 (16) 5.2 展望论文的不足 (16) 参考文献 (16) 致谢 (17)

基于神经网络的树叶识别系统研究机电与信息工程学院电子信息工程曹文君（20903031002）指导老师：吕军（助教）摘要：植物是生物圈的重要组成部分，其中，叶片是植物的一个重要特征，不同的植物叶片在叶形及叶脉等外部特征上都不尽相同，这就使我们能够很好地利用植物叶片的特征来对植物分类。过去这类工作是由人工完成，不但工作量大，而且工作效率比较低。随着数字图像处理技术的快速发展，我们可以有效地借助计算机进行辅助操作，这样可以提高识别的准确性，从而提升了工作效率。本文重点工作有：应用数字图像处理技术对采集到的叶片做图像预处理；提出了基于BP神经网络的方法进行树叶的识别，并构造了一个基于神经网络的集成分类器模型。最后，对本系统进行了仿真测试，取得了较好的结果。关键词：图像处理；神经网络；集成分类器

数字图像处理心得体会

《数字图像处理》心得体会图像处理是指对图像信息进行加工，从而满足人类的心理、视觉或者应用的需求的一种行为。图像处理方法一般有数字法和光学法两种，其中数字法的优势很明显，已经被应用到了很多领域中，相信随着科学技术的发展,其应用空间将会更加广泛。数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像处理是从20世纪60年代以来随着计算机技术和VLSL的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域。数字图像处理技术其实就是利用各种数字硬件与计算机，对图像信息通过转换而得到的电信号进行相应的数学运算，例如图像去噪、图像分割、提取特征、图像增强、图像复原等，以便提高图像的实用性。其特点是处理精度比较高，并且能够对处理软件进行改进来优化处理效果，操作比较方便，但是由于数字图像需要处理的数据量一般很大，因此处理速度有待提高。由于数字图像处理的方便性和灵活性，因此数字图像处理技术已经成为了图像处理领域中的主流。数字图像处理技术主要涉及到的关键技术有：图像的采集与数字化、图像的编码、图像的增强、图像恢复、图像分割、图像分析等。? 图像的采集与数字化：就是通过量化和取样将一个自然图像转换为计算机能够处理的数字形式。? 图像编码：图像编码的目的主要是来压缩图像的信息量，以便能够满足存储和传输的要求。? 图像的增强：图像的增强其主要目的是使图像变得清晰或者将其变换为机器能够很容易分析的形式，图像增强方法一般有：直方图处理、灰度等级、伪彩色处理、边缘锐化、干扰抵制。?

图像的恢复：图像恢复的目的是减少或除去在获得图像的过程中因为各种原因而产生的退化，可能是由于光学系统的离焦或像差、被摄物与摄像系统两者之间的相对运动、光学或电子系统的噪声与介于被摄像物跟摄像系统之间的大气湍流等等。? 图像的分割：图像分割是将图像划分为一些互相不重叠的区域，其中每一个区域都是像素的一个连续集，通常采用区域法或者寻求区域边界的境界法。? 图像分析：图像分析是指从图像中抽取某些有用的信息、数据或度量,其目的主要是想得到某种数值结果。图像分析的内容跟人工智能、模式识别的研究领域有一定的交叉。? 数字图像处理的特点主要表现在以下几个方面：? 1）?数字图像处理的信息大多是二维信息，处理信息量很大。因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。? 2）?数字图像处理占用的频带较宽。与语言信息相比,占用的频带要大几个数量级。所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上技术难度较大，成本亦高。这就对频带压缩技术提出了更高的要求。? 3）?数字图像中各个像素不是独立的，其相关性大。在图像画面上，经常有很多像素有相同或接近的灰度。所以，图像处理中信息压缩的潜力很大。?图像受人的因素影响较大，因为图像一般是给人观察和评价的。? 数字图像处理的优点主要表现在4个方面。? 1）?再现性好。数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿，那么数字图像处理过程始终能保持图像的再现。? 2）?处理精度高。将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组，主要取决于

数字图像处理发展及现状

数字图像处理的发展及现状网络092 张海波 0904681468 摘要：简述了数字图像处理技术的发展及应用现状，系统分析了数字图像处理技术的主要优点，不足及制约其发展的因素，阐述了数字图像处理技术研究的主要内容和将来的研究重点，概述了数字图像处理技术未来的应用领域，并提出了该技术未来的研究方向。关键词：数字图像；图像处理；现状与展望；计算机技术 1 前言：图像处理技术基本可以分成两大类：模拟图像处理（Analog Image Processing）和数字图像处理（Digtal Image Processing）。数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机进行处理的过程。其优点是处理精度高，处理内容丰富，可进行复杂的非线性处理，有灵活的变通能力，一般来说只要改变软件就可以处理内容[1]。困难主要在处理速度上，特别是进行复杂的处理。数字图像处理技术主要包括如下内容：几何处理（Geometrical Processing）、算术处理（Arithmetic Processing）、图像增强（Image Enhancement）、图像复原（Image Restoration）、图像重建（Image Reconstruction）、图像编码（Image Encoding）、图像识别(Image Recognition)、图像理解（Image Understanding）。数字图像处理技术的发展涉及信息科学、计算机科学、数学、物理学以及生物学等学科[2]，因此数理及相关的边缘学科对图像处理科学的发展有越来越大的影响。近年来，数字图像处理技术日趋成熟，它广泛应用于空间探测、遥感、生物医学、人工智能以及工业检测等许多领域，并促使这些学科产生了新的发展。 2 数字图像处理技术发展：数字图像处理技术使20世纪60年代随着计算机技术和 VLSY Very Large Scale Integration的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域，它在理论上和实际应用中都取得了很大的成就。视觉是人类最重要的感知手段，图像又是视觉的基础[3]。早期图像处理的目的是改善图像质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像。常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。首次获得成功应用的是美国喷气推进实验室（JPL）。他们对航天探测器徘徊者7号在1964年发回的几千张月球照片进行图像处理，如几何校正、灰度变换、去除噪声等，并考虑了太阳位置和月球环境的影响。随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理，获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，为人类登月创举奠定了基础，也推动了数字图像处理这门学科的诞生。在以后的宇航空间技术探测研究中，数字图像处理技术都发挥了巨大的作用。数字图像处理技术取得的另一个巨大成就是在医学上。1972年英国EMI公司工程师Housfield发明了用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置，也就是我们通常所说的CT