第7章图像处理中的绘图和路径技术

第7章图像处理中的绘图和路径技术
第7章图像处理中的绘图和路径技术

第七章图像处理中的绘图和路径技术:(bezier曲线)贝赛尔

Photoshop在图像技术中部分的引入了图形技术。Photoshop 中的“路径”、“矢量蒙板”就是建立在图形技术上的具体应用。

在图像技术中引入图形(路径)技术主要有以下目的:

◆辅助建立复杂、精确的边界形状的选区***

◆在图像中实现矢量文字图层(可以栅格化,即像素化)***

◆建立复杂、精确边界形状的“蒙板”

◆利用路径描边来产生曲线或图元形状(可从无到有的建立选区,图像创造)

在Photoshop 中开始进行绘图之前,须从选项栏中选取绘图模式。选取的绘图模式将决定是创建矢量形状、还是创建工作路径或是在现有图层上创建栅格化形状。

和路径技术相关的工具:

◆钢笔工具:建立受制于两个锚点之间的曲线

自由钢笔工具:手绘,加紧固锚点

添加锚点工具:在已有路径上添加锚点;以改变路径曲线

减少锚点工具:在路径上减少锚点;以改变路径曲线

锚点转换工具:在已有的“平滑锚点”和“角锚点”之间作转换;以改变路径

曲线

◆文字:添加文字图层和文字输入;编辑

◆路径选择工具:

路径选择工具:选择路径(完整路径)

直接选择工具:选择路径上的锚点(局部路径)

◆形状工具:

创建由“封闭路径”组成的规则图形形状

绘制模式:

使用形状或钢笔工具时,可以使用三种不同的模式进行绘制。在选定形状或钢笔工具时,可通过选择选项栏中的图标来选取一种模式。

形状图层:在单独的图层中创建形状。可以使用形状工具或钢笔工具来创建形状图层。可以选择在一个图层上绘制多个形状。形状图层包含定义形状颜色的填充图层以及定义形状轮廓的链接矢量蒙版。形状轮廓是路径,它出现在“路径”面板中。(图层矢量蒙版)

路径:在当前图层中绘制一个工作路径,可随后使用它来创建选区、创建矢量蒙版,或者使用颜色填充和描边以创建栅格图形(与使用绘画工具非常类似)。应该存储工作路径(路径”

面板中左双击),否则它是一个临时路径。

填充像素:直接在图层上绘制,与绘画工具的功能非常类似。在此模式中工作时,创建的是栅格图像,而不是矢量图形。可以像处理任何栅格图像一样来处理绘制的形状。在此模式中只能使用形状工具。

Raster 光栅

用钢笔工具绘制直线段

使用“钢笔”工具可以绘制的最简单路径是直线,方法是通过单击“钢笔”工具创建两个锚点。继续单击可创建由角点连接的直线段组成的路径。

1选择钢笔工具

2将钢笔工具定位到所需的直线段起点并单击,以定义第一个锚点(不要拖动)。

注:单击第二个锚点之前,绘制的第一个段将不可见。(在Photoshop中选择“橡皮带”选项以预览路径段。)此外,如果显示方向线,则表示意外拖动了钢笔工具;请选择“编辑”>“还原”并再次单击。

3再次单击希望段结束的位置(按Shift并单击以将段的角度限制为45度的倍数)。

4继续单击以便为其它直线段设置锚点。

最后添加的锚点总是显示为实心方形,表示已选中状态。当添加更多的锚点时,以前定义的锚点会变成空心并被取消选择。

5通过执行下列操作之一完成路径:要闭合路径,请将“钢笔”工具定位在第一个(空心)锚点上。如果放置的位置正确,钢笔工具指针旁将出现一个小圆圈。单击或拖动可闭合路径。

用钢笔工具绘制曲线:

可以通过如下方式创建曲线:在曲线改变方向的位置添加一个锚点,然后拖动构成曲线形状

1选择钢笔工具。

2将钢笔工具定位到曲线的起点,并按住鼠标按钮。

此时会出现第一个锚点,同时钢笔工具指针变为一个箭头。(在Photoshop中,只有在开始拖动后,指针才会发生改变。)

3拖动以设置要创建的曲线段的斜度,然后松开鼠标按钮。

一般而言,将方向线向计划绘制的下一个锚点延长约三分之一的距离。(以后可以调整方向线的一端或两端。)按住Shift键可将工具限制为45度的倍数。

4. 通过执行下列操作之一完成路径:

要闭合路径,请将“钢笔”工具定位在第一个(空心)锚点上。如果放置的位置正确,钢笔工具指针旁将出圈。单击或拖动可闭合路径。注:要在InDesign中闭合路径,还可以选择该对象并选择“对象”>“路径”>“闭合路径”。

若要保持路径开放,按住Ctrl键并单击远离所有对象的任何位置。

绘制跟有曲线的直线:

1使用“钢笔”工具单击两个位置的角点以创建直线段。

2将“钢笔”工具定位在所选端点上。在Illustrator和InDesign中,如果放置的位置正确,

钢笔工具旁将出现一个转换点图标(在Photoshop中,钢笔工具旁边将出现一条小对角线或斜线)。若要设置将要创建的下一条曲线段的斜度,单击锚点并拖动显示的方向线。

3将钢笔定位到所

需的下一个锚点

位置,然后单击

(在需要时还可

拖动)这个新锚点

以完成曲线。

绘制跟有直线的曲线:

1使用“钢笔”工具拖动创建曲线段的第一个平滑点,然后松开鼠标按钮。

2在需要曲线段结束的位置重新定位“钢笔”工具,拖动以完成曲线,然后松开鼠标按钮。3从工具箱中选择转换点工具,然后单击选定的端点可将其从平滑点转换为拐角点。

绘制由角点连接的两条曲线段:

1使用钢笔工具拖动以创建曲线段的第一个平滑点。

2调整钢笔工具的位置并拖动以创建通过第二个平滑点的曲线,然后按住Alt键(Windows)或Option键(Mac OS)并将方向线向其相反一端拖动,以设置下一条曲线的斜度。松开键盘键和鼠标按钮。此过程通过拆分方向线将平滑点转换为角点。

3将钢笔工具的位置调整到所需的第二条曲线段的终点,然后拖动一个新平滑点以完成第二条曲线段。

用自由钢笔工具绘图:

自由钢笔工具可用于随意绘图,就像用铅笔在纸上绘图一样。在绘图时,将自动添加锚点。无需确定锚点的位置,完成路径后可进一步对其进行调整。要绘制更精确的图形,请使用钢笔工具。

1选择自由钢笔工具。

2要控制最终路径对鼠标或光笔移动的灵敏度,请单击选项栏中形状按钮旁边的反向箭头,然后为“曲线拟合”输入介于0.5到10.0像素之间的值。此值越高,创建的路径锚点越少,路径越简单。

3在图像中拖动指针。在拖动时,会有一条路径尾随指针。释放鼠标,工作路径即创建完毕。

4要继续创建现有手绘路径,请将钢笔指针定位在路径的一个端点,然后拖动。

5要完成路径,请释放鼠标。要创建闭合路径,请将直线拖动到路径的初始点(当它对齐时会在指针旁出现一个圆圈)。

用磁性钢笔选项绘图:

磁性钢笔是自由钢笔工具的选项,它可以绘制与图像中定义区域的边缘对齐的路径。可以定义对齐方式的范围和灵敏度,以及所绘路径的复杂程度。磁性钢笔和磁性套索工具共用很多相同的选项。

1. 要将自由钢笔工具转换成磁性钢笔工具,请在选项栏中选择“磁性”,或单击选项栏中形状按钮旁边的反向箭头,选择“磁性”并进行下列设置:

◆对于“宽度”,可输入介于1和256之间的像素值。磁性钢笔只检测从指针开始指定距离以内的边缘。

◆为“对比”可输入介于1到100之间的百分比值,指定将该区域看作边缘所需的像素对比度。此值越高,图像的对比度越低。

◆为“频率”可输入介于0到100之间的值,指定钢笔设置锚点的密度。此值越高,路径锚点的密度越大。

◆如果使用的是光笔绘图板,请选择或取消选择“钢笔压力”。当选择该选项时,钢笔压力的增加将导致宽度减小。

2. 在图像中单击,设置第一个紧固点。

3. 要手绘路径段,请移动指针或沿要描的边拖动。

刚绘制的边框段保持为现用状态。当移动指针时,现用段会与图像中对比度最强烈的边缘对齐,并使指针与上一个紧固点连接。磁性钢笔定期向边框添加紧固点,以固定前面的各段。

4如果边框没有与所需的边缘对齐,则单击一次以手动添加一个紧固点,并使边框保持不动。继续沿边缘操作,根据需要添加紧固点。如果出现错误,按Delete键删除上一个紧固点。5要动态修改磁性钢笔的属性,请执行下列操作之一:

◆按住Alt键(Windows)或Option键(Mac OS)并拖动,可绘制手绘路径。

◆按住Alt键(Windows)或Option键(Mac OS)并单击,可绘制直线段。

◆按左方括号键([)可将磁性钢笔的宽度减小1个像素;按右方括号键(])可将钢笔宽度增加1个像素。

6完成路径:

◆按Enter键,结束开放路径。

◆双击,闭合包含磁性段的路径。

◆按住Alt键并双击,闭合包含直线段的路径。

管理路径:

“路径”面板(“窗口”>“路径”)列出了每条存储的路径、当前工作路径和当前矢量蒙版的名称和缩览图像。关闭缩览图可提高性能。要查看路径,必须先在“路径”面板中选择路径名。

选择路径

◆在“路径”面板中单击路径名。一次只能选择一条路径。

取消选择路径

◆在“路径”面板的空白区域中单击,或按Esc。

更改路径缩览图的大小

从“路径”面板菜单中选择“面板选项”,并选择大小,或者选择“无”以关闭缩览图显示。更改路径的堆栈顺序

◆在“路径”面板中选择相应的路径并将其上下拖动。当所需位置上出现黑色的实线时,

释放鼠标按钮。

编辑路径:

路径段、组件和点

路径由一个或多个直线段或曲线段组成。锚点标记路径段的端点。在曲线段上,每个选中的锚点显示一条或两条方向线,方向线以方向点结束。方向线和方向点的位置决定曲线段的大小和形状。移动这些图素将改变路径中曲线的形状。

路径可以是闭合的,没有起点或终点(例如,圆圈);也可以是开放的,有明显的端点(例如,波浪线)。

平滑曲线由称为平滑点的锚点连接。锐化曲线路径由角点连接。

平滑曲线由称为平滑点的锚点连接。锐化曲线路径由角点连接。

当在平滑点上移动方向线时,将同时调整平滑点两侧的曲线段。相比之下,当在角点上移动方向线时,只调整与方向线同侧的曲线段。

路径不必是由一系列段连接起来的一个整体。它可以包含多个彼此完全不同而且相互独立的路径组件。形状图层中的每个形状都是一个路径组件,如图层的剪贴路径所示。

添加或删除锚点:

添加锚点可以增强对路径的控制,也可以扩展开放路径。但最好不要添加多余的点。点数较少的路径更易于编辑、显示和打印。可以通过删除不必要的点来降低路径的复杂性。

工具箱包含用于添加或删除点的三种工具:钢笔工具、添加锚点工具和删除锚点工具。

默认情况下,当将钢笔工具定位到所选路径上方时,它会变成添加锚点工具;当将钢笔工具定位到锚点上方时,它会变成删除锚点工具。(在Photoshop中,必须在选项栏中选择“自动添加/删除”选项,以便使钢笔工具自动变为添加锚点工具或删除锚点工具。)

在平滑点和角点之间进行转换

1选择要修改的路径。

2选择转换点工具,或使用钢笔工具并按住Alt键(Windows)或Option键(Mac OS)。

注:要在已选中直接选择工具的情况下启动转换锚点工具,请将指针放在锚点上,然后按Ctrl+Alt组合键(Windows)或Command+Option组合键(Mac OS)。

3将转换点工具放置在要转换的锚点上方,然后执行以下操作之一:

◆要将角点转换成平滑点,请向角点外拖动,使方向线出现。

◆如果要将平滑点转换成没有方向线的角点,请单击平滑点。

路径和选区边界的转换

路径提供平滑的轮廓,可以将它们转换为精确的选区边框。也可以使用直接选择工具进行微调,将选区边框转换为路径。任何闭合路径都可以定义为选区边框。可以从当前的选区中添加或减去闭合路径,也可以将闭合路径与当前的选区结合。

为路径添加颜色

用颜色填充路径:

使用钢笔工具创建的路径只有在经过描边或填充处理后,才会成为图素。“填充路径”命令可用于使用指定的颜色、图像状态、图案或填充图层来填充包含像素的路径。

用颜色对路径进行描边:

“描边路径”命令可用于绘制路径的边框。“描边路径”命令可以沿任何路径创建绘画描边(使用绘画工具的当前设置)。

路径的应用可以分为两大用途,一是点阵应用,二是矢量应用。

在这里要提醒记住的是,一个选区对图像而言也是没有任何实际效果的,除非我们利用这个选区去填充颜色或建立蒙版等操作、除非我们对选区内的像素做了某种处理,选区才算是发挥了作用。同样,单纯的路径对于图像来说也没有任何效果。虽然在Photoshop中可以看到路径,但保存为其他的图像格式(如jpg、gif、bmp等)时,路径形同虚设。一定要将路径加以应用才能对图像产生实质性的影响。

另外,如果要保存路径信息,应该将图像存储为PSD文件格式,正如同要保存图层信息一样。保存为其他的图像格式则无法保留。所以大家要注意保存好PSD源文件。

点阵应用最通常的就是将其转为选区。我们知道,普通的选区工具很难创建曲线型边缘,而路径则可以很容易地建立。但这种用途也丧失了路径在修改上的优势。路径之所以优秀有两大原因,一是因为可以创建曲线。二就是因为其修改方便。

数字图像处理技术试题答案

数字图像处理技术试题库 一、单项选择题:(本大题 小题, 2分/每小题,共 分) 1.自然界中的所有颜色都可以由()组成 A.红蓝绿 B.红黄绿 C.红黄蓝绿 D.红黄蓝紫白 2. 有一个长宽各为200个象素,颜色数为16色的彩色图,每一个象素都用R(红)、G(绿)、B(蓝)三个分量表示,则需要()字节来表示 A.100 B.200 C.300 D. 400 3.颜色数为16种的彩色图,R(红)、G(绿)、B(蓝)三个分量分别由1个字节表示,则调色板需要()字节来表示 A.48 B.60 C.30 D. 40 4.下面哪一个不属于bmp 文件的组成部分 A .位图文件信息头 B. 位图文件头 C.调色板 D. 数据库标示 5.位图中,最小分辨单元是 A.像素 B.图元 C.文件头 D.厘米 6.真彩色的颜色数为 A.888?? B. 161616?? C.128128128?? D.256256256?? 7.如果图像中出现了与相邻像素点值区别很大的一个点,即噪声,则可以通过以下方式去除 A.平滑 B.锐化 C. 坐标旋转 D. 坐标平移 8.下面哪一个选项不属于图像的几何变换() A.平移 B.旋转 C. 镜像 D. 锐化 9.设平移量为x x t t (,),则平移矩阵为() A .1 0 00 1 0 1x y t t ?????????? B. 1 0 00 -1 0 1x y t t ??-???????? C.1 0 00 1 0 - 1x y t t ????????-?? D.1 0 00 1 0 - -1x y t t ?????????? 10.设旋转角度为a ,则旋转变换矩阵为() A .cos() sin() 0sin() cos() 00 0 1a a a a -?????????? B .cos() sin() 0sin() cos() 00 0 1a a a a ?????????? C .sin() cos() 0 sin() cos() 0 0 0 1a a a a -?????????? D .cos() sin() 0sin() cos() 00 0 1a a a a -????-?????? 11.下面哪一个选项是锐化模板 A .-1 -1 -1-1 9 -1-1 -1 -1??????????g B .-1 -1 -1-1 -9 -1-1 -1 -1??????????g C .-1 -1 -1-1 8 -1-1 -1 -1??????????g D .-1 -1 -1-1 6 -1-1 -1 -1?????????? g 12.真彩色所能表示的颜色数目是 A .128128? B .256256256 ?? C .256 D .6059

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。

非常全非常详细的MATLAB数字图像处理技术

MATLAB数字图像处理 1 概述 BW=dither(I)灰度转成二值图; X=dither(RGB,map)RGB转成灰度图,用户需要提供一个Colormap; [X,map]=gray2ind(I,n)灰度到索引; [X,map]=gray2ind(BW,n)二值图到索引,map可由gray(n)产生。灰度图n默认64,二值图默认2; X=graylice(I,n)灰度图到索引图,门限1/n,2/n,…,(n-1)/n,X=graylice(I,v)给定门限向量v; BW=im2bw(I,level)灰度图I到二值图; BW=im2bw(X,map,level)索引图X到二值图;level是阈值门限,超过像素为1,其余置0,level在[0,1]之间。 BW=im2bw(RGB,level)RGB到二值图; I=ind2gray(X,map)索引图到灰度图; RGB=ind2rgb(X,map)索引图到RGB; I=rgb2gray(RGB)RGB到灰度图。 2 图像运算 2.1 图像的读写 MATLAB支持的图像格式有bmp,gif,ico,jpg,png,cur,pcx,xwd和tif。 读取(imread): [1] A=imread(filename,fmt) [2] [X,map]=imread(filename,fmt) [3] […]=imread(filename) [4] […]=imread(URL,…) 说明:filename是图像文件名,如果不在搜索路径下应是图像的全路径,fmt是图像文件扩展名字符串。前者可读入二值图、灰度图、彩图(主要是RGB);第二个读入索引图,map 为索引图对应的Colormap,即其相关联的颜色映射表,若不是索引图则map为空。URL表示引自Internet URL中的图像。 写入(imwrite): [1] R=imwrite(A,filename,fmt); [2] R=imwrite(X,map,filename,fmt); [3] R=imwrite(…,filename); [4] R=imwrite(…,Param1,V al1,Param2,Val2) 说明:针对第四个,该语句用于指定HDF,JPEG,PBM,PGM,PNG,PPM,TIFF等类型输出文件的不同参数。例如HDF的Quality,Compression,WriteMode;JPEG的BitDepth,Comment:Empty or not,Mode:lossy or lossless,Quality等。 2.2 图像的显示 方法1:使用Image Viewer(图像浏览器),即运用imview函数。 同时显示多帧图像的所有帧,可用到montage函数。

数字图像处理技术练习

数字图像处理技术练习

1. 图像中每个像素点的灰度值如下图所示: 分别求经过邻域平滑模板、邻域高通模板和中值滤波处理后的结果。其中不能 处理的点保持不变如果处理后的值为负数则变为0。邻域平滑模 板01011 14010H ????=??????,邻域高通模板010141010H -????=--????-?? ,中值滤波窗口取3×3矩阵,窗口中心为原点。 2. 图像中每个像素点的灰度值如下图所示: 分别求经过邻域平滑模板、邻域高通模板和中值滤波处理后的结果。其 中不能处理的点保持不变如果处理后的值为负数则变为0。邻域平滑模 板11111018111H ????=??????,邻域高通模板111181111H ---????=--????---?? ,中值滤波窗口取3×3矩阵,窗口中心为原点。 3.设有以下信源符号w1,w2,w3,w4,w5和概率P(w1)=0.3, P(w2)=0.2, P(w3)=0.2, P(w4)=0.2, P(w5)=0.1。请对此信源进行Huffman 编码,并计 算熵,平均码长和编码效率。 (log 20.3= -1.737,log 20.2= -2.322,log 20.1=-3.322) 4.设有以下信源符号w1,w2,w3,w4,w5和概率P(w1)=0.5, P(w2)=0.2, P(w3)=0.1, P(w4)=0.1, P(w5)=0.1, 请对此信源进行Huffman 编码,并计算熵,平均码

幅 4.一个灰度变换形式如下图所示,该灰度变换的作用是( B )。 A .灰度反转 B .二值化 C .灰度均衡 D .对比度增强 5.一个灰度变换形式如下图所示,该灰度变换的作用是( A )。 A .灰度反转 B .二值化 C .灰度均衡 D .对比度增强 6.一个三段线性变换如下图所示,横轴表示原始灰度,纵轴表示变换后灰度。以下关于该变换的说法错误的是( A )。 A .(0,80)区间的灰度对比度增强 B .(80,130)区间的灰度对比度增强 C .(130,255)区间的灰度对比度降低 D .变换后的灰度的区间还是(0,255) 7.将灰度或单一波段的图像变换为彩色图像,从而把人眼不能区分的微小的灰度差别显示为明显的彩色差异。这种处理方法称为( C )。 A .真彩色增强 B .假彩色增强 C .伪彩色增强 D .彩色图像灰度化 8.灰度图像的高帽变换的定义为THT()()f f f g =-,该变换的作用是0 320255

(完整版)数字图像处理每章课后题参考答案

数字图像处理每章课后题参考答案 第一章和第二章作业:1.简述数字图像处理的研究内容。 2.什么是图像工程?根据抽象程度和研究方法等的不同,图像工程可分为哪几个层次?每个层次包含哪些研究内容? 3.列举并简述常用表色系。 1.简述数字图像处理的研究内容? 答:数字图像处理的主要研究内容,根据其主要的处理流程与处理目标大致可以分为图像信息的描述、图像信息的处理、图像信息的分析、图像信息的编码以及图像信息的显示等几个方面, 将这几个方面展开,具体有以下的研究方向: 1.图像数字化, 2.图像增强, 3.图像几何变换, 4.图像恢复, 5.图像重建, 6.图像隐藏, 7.图像变换, 8.图像编码, 9.图像识别与理解。 2.什么是图像工程?根据抽象程度和研究方法等的不同,图像工程可分为哪几个层次?每个层次包含哪些研究内容? 答:图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的新的交叉科学。 根据抽象程度、研究方法、操作对象和数据量等的不同,图像工程可分为三个层次:图像处理、图像分析、图像理解。 图像处理着重强调在图像之间进行的变换。比较狭义的图像处理主要满足对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果。图像处理主要在图像的像素级上进行处理,处理的数据量非常大。图像分析则主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量,以获得它们的客观信息从而建立对图像的描述。图像分析处于中层,分割和特征提取把原来以像素描述的图像转变成比较简洁的非图形式描述。 图像理解的重点是进一步研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系,并得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释,从而指导和规划行为。图像理解主要描述高层的操作,基本上根据较抽象地描述进行解析、判断、决策,其处理过程与方法与人类的思维推理有许多相似之处。 第三章图像基本概念

数字图像处理技术现状及发展趋势

数字图像处理技术现状及发展趋势 摘要现今是计算机技术、网络技术以及多媒体技术高速发展的时代,更多高科技技术正在全面发展,数字图像处理技术作为一种新式技术,如今已经广泛地应用于人们的生产生活中。数字图像处理技术的应用和发展为人们的生活发展带来了很多的便利,在遥感技术、工业检测方面发展迅速,在医学领域,气象通信领域也有很大的成就。由此,本文主要探讨数字图像处理技术的现状及发展趋势。 关键词数字图像处理技术;现状;发展趋势 现今是计算机和网络技术高速发展的时代,计算机的应用给人们的生产生活带来了很大的便利,人们应用计算机处理各种复杂的数据,将传统方式不能处理的问题以全新的技术和方式有效解决[1]。数字图像处理技术是应用较为广泛的一种技术,在具体应用过程中,能够经过增强、复原、分割等过程对数据进行处理,且具有多样性、精度高、处理量大的显著优势,本文对数字图像处理技术的现状及发展趋势进行研究和探讨。 1 数字图像处理技术发展现状 数字图像处理技术是近年来发展较为迅速的一种技术,具体是指应用计算机对图像进行一系列的处理,最终达到人们要求的水平,在具体的处理过程中,以改善图像的视觉效果为核心,最终呈现出人们想要表达的意思。笔者查阅国内外诸多文献库,发现对数字图像处理技术的研究多数集中于图像数字化、图像增强、图像还原、图像分割等领域[2]。最初数字图像处理技术产生于20世纪20年代,当时普遍将其应用于报纸业,发展至20世纪50年代,图像处理技术跟随着计算机的发展而迅速发展,也有更多的人开始关注和应用该技术,当时在各国的太空计划中发挥了巨大作用,尤其是对月球照片的处理,获得了很大的成功。发展到20世纪70年代时,数字图像处理技术的应用已经很普遍了,尤其是在计算机断层扫面(CT)等方面,该技术的应用得到了一致好评,而现今,数字图像处理技术随处可见,已广泛应用在各行各业中。 2 数字图像处理技术的特点 数字图像处理技术有以下几个特点:①图像处理的多样性特点。数字图像处理技术可以编写多样的算法,以不同的程序模式施加于数字图像技术上,根据实际需求对图像进行处理,因此最终获取的图像效果也截然不同。②图像处理精度高。应用数字图像处理技术处理的图像,其精度和再现性都提高了一个层次,尤其是在各种算法和程序的支撑下,进一步确保了计算的精度和正确性。③交叉融合了多门学科和新技术。数字图像处理的应用基础包含了众多学科和技术,其中数学和物理是关键,而通信、计算机、电子等技术则是确保其处理质量的关键技术。④数据处理量大[3]。图像本身就包含了大量的信息,数字图像处理技术可以更好地区分有用信息和冗余信息,从而获取处理的关键性信息。

数字图像处理中的边缘检测技术

课程设计报告 设计题目:数字图像处理中的边缘检测技术学院: 专业: 班级:学号: 学生姓名: 电子邮件: 时间:年月 成绩: 指导教师:

数字图像处理中的边缘检测技术课程设计报告I 目录 1 前言:查阅相关文献资料,了解和掌握基本原理、方法和研究现状,以及实际应用的背景意义 (1) 1.1理论背景 (1) 1.2图像边缘检测技术研究的目的和意义 (1) 1.3国内外研究现状分析 (2) 1.4常用边缘检测方法的基本原理 (3) 2 小波变换和小波包的边缘检测、基于数学形态学的边缘检测法算法原理 (7) 2.1 小波边缘检测的原理 (7) 2.2 数学形态学的边缘检测方法的原理 (7) 3 算法实现部分:程序设计的流程图及其描述 (9) 3.1 小波变换的多尺度边缘检测程序设计算法流程图 (9) 3.2 数学形态学的边缘检测方法程序设计算法描述 (10) 4实验部分:对所给的原始图像进行对比实验,给出相应的实验数据和处理结果 (11) 5分析及结论:对实验结果进行分析比较,最后得出相应的结论 (15) 参考文献 (17) 附录:代码 (18)

1前言 查阅相关文献资料,了解和掌握基本原理、方法和研究现状,以及实际应用的背景意义 1.1 理论背景 图像处理就是对图像信息加工以满足人的视觉心理或应用需求的方法。图像处理方法有光学方法和电子学方法。从20世纪60年代起随着电子计算机和计算技术的不断提高和普及,数字图像处理进入了高速发展时期,而数字图像处理就是利用数字计算机或其它的硬件设备对图像信息转换而得到的电信号进行某些数学处理以提高图像的实用性。 图像处理在遥感技术,医学领域,安全领域,工业生产中有着广泛的应用,其中在医学应用中的超声、核磁共振和CT等技术,安全领域的模式识别技术,工业中的无损检测技术尤其引人注目。 计算机进行图像处理一般有两个目的:(1)产生更适合人观察和识别的图像。 (2)希望能由计算机自动识别和理解图像。数字图像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 数字图像处理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,数字图像处理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处理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。两者虽然在图像处理中都有重要地位,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

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、

数字图像处理试题集2(精减版)资料讲解

第一章概述 一.填空题 1. 数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。数字阵列中的每个数字,表示数字图像的一个最小单位,称为__________。 5. 数字图像处理包含很多方面的研究内容。其中,________________的目的是根据二维平面图像数据构造出三维物体的图像。 解答:1. 像素5. 图像重建 第二章数字图像处理的基础 一.填空题 1. 量化可以分为均匀量化和________________两大类。 3. 图像因其表现方式的不同,可以分为连续图像和________________两大类。 5. 对应于不同的场景内容,一般数字图像可以分为________________、灰度图像和彩色图像三类。 解答: 1. 非均匀量化 3. 离散图像 5. 二值图像 二.选择题 1. 一幅数字图像是:( ) A、一个观测系统。 B、一个有许多像素排列而成的实体。 C、一个2-D数组中的元素。 D、一个3-D空间的场景。 3. 图像与灰度直方图间的对应关系是:() A、一一对应 B、多对一 C、一对多 D、都不对 4. 下列算法中属于局部处理的是:() A、灰度线性变换 B、二值化 C、傅立叶变换 D、中值滤波 5. 一幅256*256的图像,若灰度级数为16,则该图像的大小是:() A、128KB B、32KB C、1MB C、2MB 6. 一幅512*512的图像,若灰度级数为16,则该图像的大小是:() A、128KB B、32KB C、1MB C、2MB 解答:1. B 3. B 4. D 5. B 6. A 三.判断题 1. 可以用f(x,y)来表示一幅2-D数字图像。() 3. 数字图像坐标系与直角坐标系一致。() 4. 矩阵坐标系与直角坐标系一致。() 5. 数字图像坐标系可以定义为矩阵坐标系。() 6. 图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于图像的灰度级数不够多造成的。() 10. 采样是空间离散化的过程。() 解答:1. T 3. F 4. F 5. T 6. T 10. T 1、马赫带效应是指图像不同灰度级条带之间在灰度交界处存在的毛边现象(√) 第三章图像几何变换 一.填空题 1. 图像的基本位置变换包括了图像的________________、镜像及旋转。 7. 图像经过平移处理后,图像的内容________________变化。(填“发生”或“不发生”) 8. 图像放大是从小数据量到大数据量的处理过程,________________对许多未知的数据的估计。(填“需要”或“不需要”) 9. 图像缩小是从大数据量到小数据量的处理过程,________________对许多未知的数据的估计。(填“需要”或“不需要”) 解答:1. 平移7. 不发生8. 需要9. 不需要

数字图像处理参考教材

数字图像处理参考教材 (Digital Image Processing ,Computer Image Processing)I.通用教材 I.1 容观澳,清华讲义,计算机图像处理, 2000年版, Pages 351 这是清华一本较早的教材,针对基本概念和方法,系统知识。 特点:1)着重本领域的基本概念、基本方法和系统知识。 2)理论结合实验,避开过多数学推导, 3) 重点介绍算法,免编程。这也是我们本科采取的策略。 内容:1)基本内容(有关图像数学、视觉、光学以及二维变换的基本理论2)图像改善:重点介绍图像增强,图像复原,还有图像重建 3)图像的上网、传输、压缩 4)图像的理解、分割、描述 5)图像的硬件系统设计 I.2 李介谷等,上海交大版,88年版,数字图像处理Pages 278 较早。全面介绍了图像处理的一些模型和算法,主要内容;数字图像的特征、品质及视觉;图像的增强处理;图像修复;图像重建;图像分析和理解;图像信息的编码和压缩。 对基本理论和基本技术介绍全面。 I.3 阮秋琦,电子工业版,01年版,数字图像处理学 Pages 562 主要内容:图像处理中的正交变换、图像增强、图像编码、图像复原、图像重建、图像分析、模式识别等。偏重于基本理论和方法。这本书强调了编码的内容。 全书强调基本理论和基本技术,有较多习题,附一套实验演示软件。 北方交大教材。 I.4 黄贤武等,电子科技大学版,2000年,数字图像处理与压缩编码技术, Pages538 主要加重了图像数据压缩技术的份量-这是多媒体处理技术的关键技术之一。对图形模式识别技术、无损压缩编码技术、预测编码、图像的变换编码、神

数字图像处理技术

数字图像处理技术 一.数字图像处理概述 数字图像处理是指人们为了获得一定的预期结果和相关数据利用计算机处理系统对获得的数字图像进行一系列有目的性的技术操作。数字图像处理技术最早出现在上个世纪中期,伴随着计算机的发展,数字图像处理技术也慢慢地发展起来。数字图像处理首次获得成功的应用是在航空航天领域,即1964年使用计算机对几千张月球照片使用了图像处理技术,并成功的绘制了月球表面地图,取得了数字图像处理应用中里程碑式的成功。最近几十年来,科学技术的不断发展使数字图像处理在各领域都得到了更加广泛的应用和关注。许多学者在图像处理的技术中投入了大量的研究并且取得了丰硕的成果,使数字图像处理技术达到了新的高度,并且发展迅猛。 二.数字图象处理研究的内容 一般的数字图像处理的主要目的集中在图像的存储和传输,提高图像的质量,改善图像的视觉效果,图像理解以及模式识别等方面。新世纪以来,信息技术取得了长足的发展和进步,小波理论、神经元理论、数字形态学以及模糊理论都与数字处理技术相结合,产生了新的图像处理方法和理论。比如,数学形态学与神经网络相结合用于图像去噪。这些新的方法和理论都以传统的数字图像处理技术为依托,在其理论基础上发展而来的。数字图像处理技术主要包括: ⑴图像增强 图像增强是数字图像处理过程中经常采用的一种方法。其目的是改善视觉效

果或者便于人和机器对图像的理解和分析,根据图像的特点或存在的问题采取的简单改善方法或加强特征的措施就称为图像增强。 ⑵图像恢复 图像恢复也称为图像还原,其目的是尽可能的减少或者去除数字图像在获取过程中的降质,恢复被退化图像的本来面貌,从而改善图像质量,以提高视觉观察效果。从这个意义上看,图像恢复和图像增强的目的是相同的,不同的是图像恢复后的图像可看成时图像逆退化过程的结果,而图像增强不用考虑处理后的图像是否失真,适应人眼视觉和心理即可。 ⑶图像变换 图像变换就是把图像从空域转换到频域,就是对原图像函数寻找一个合适变换的数学问题,每个图像变换方法都存在自己的正交变换集,正是由于各种正交换集的不同而形成不同的变换。图像变换分为可分离变换和统计变换两大类。 ⑷图像压缩 数字图像需要很大的存储空间,因此无论传输或存储都需要对图像数据进行有效的压缩,其目的是生成占用较少空间而获得与原图十分接近的图像。 ⑸图像分割 图像分割的目的是把一个图像分解成它的构成成分,图像分割是一个十分困难的过程。图像分割的方法主要有两类:一种是假设图像各成分的强度值是均匀的,并利用这个特性。另一种方法是寻找图像成分之间的边界,利用的是图像的不均匀性。 ⑹边缘检测 边缘检测技术用于检测图像中的线状局部结构。边缘是图像中具有不同平均

数字图像处理简答题及答案..

数字图像处理简答题及答案 简答题 1、数字图像处理的主要研究内容包含很多方面,请列出并简述其中的4种。 2、什么是图像识别与理解? 3、简述数字图像处理的至少3种主要研究内容。 4、简述数字图像处理的至少4种应用。 5、简述图像几何变换与图像变换的区别。 6、图像的数字化包含哪些步骤?简述这些步骤。 7、图像量化时,如果量化级比较小会出现什么现象?为什么? 8、简述二值图像与彩色图像的区别。 9、简述二值图像与灰度图像的区别。 10、简述灰度图像与彩色图像的区别。 11、简述直角坐标系中图像旋转的过程。 12、如何解决直角坐标系中图像旋转过程中产生的图像空穴问题? 13、举例说明使用邻近行插值法进行空穴填充的过程。 14、举例说明使用均值插值法进行空穴填充的过程。 15、均值滤波器对高斯噪声的滤波效果如何?试分析其中的原因。 16、简述均值滤波器对椒盐噪声的滤波原理,并进行效果分析。 17、中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果如何?试分析其中的原因。 18、使用中值滤波器对高斯噪声和椒盐噪声的滤波结果相同吗?为什么会出现这种现象?

19、使用均值滤波器对高斯噪声和椒盐噪声的滤波结果相同吗?为什么会出现这种现象? 20、写出腐蚀运算的处理过程。 21、写出膨胀运算的处理过程。 22、为什么YUV表色系适用于彩色电视的颜色表示? 23、简述白平衡方法的主要原理。 24、YUV表色系的优点是什么? 25、请简述快速傅里叶变换的原理。 26、傅里叶变换在图像处理中有着广泛的应用,请简述其在图像的高通滤波中的应用原理。 27、傅里叶变换在图像处理中有着广泛的应用,请简述其在图像的低通滤波中的应用原理。 28、小波变换在图像处理中有着广泛的应用,请简述其在图像的压缩中的应用原理。 29、什么是图像的无损压缩?给出2种无损压缩算法。 2、对于扫描结果:aaaabbbccdeeeeefffffff,若对其进行霍夫曼编码之后的结果是:f=01 e=11 a=10 b=001 c=0001 d=0000。若使用行程编码和霍夫曼编码的混合编码,压缩率是否能够比单纯使用霍夫曼编码有所提高? 31、DCT变换编码的主要思想是什么? 32、简述DCT变换编码的主要过程。 33、什么是一维行程编码?简述其与二维行程编码的主要区别。 34、什么是二维行程编码?简述其与一维行程编码的主要区别。 35、简述一维行程编码和二维行程编码的异同。 36、压缩编码算法很多,为什么还要采用混合压缩编码?请举例说明。 37、对于扫描结果:aaaabbbccdeeeeefffffff,若对其进行霍夫曼编码之后的结果是:f=01 e=11 a=10 b=001 c=0001 d=0000。若使用行程编码和霍夫曼编码的混合编码,压缩率是否能够比单纯使用行程编码有所提高? 38、连续图像和数字图像如何相互转换?

数字图像处理课程心得讲课讲稿

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

数字图像处理系统论文

数字图像处理系统论文

毕业设计说明书基于ARM的嵌入式数字图像处理系统 设计 学生姓名:张占龙学号: 0905034314 学院:信息与通信工程学院 专业:测控技术与仪器 指导教师:张志杰 2013年 6月

摘要 简述了数字图像处理的应用以及一些基本原理。使用S3C2440处理器芯片,linux内核来构建一个简易的嵌入式图像处理系统。该系统使用u-boot作为启动引导程序来引导linux内核以及加载跟文件系统,其中linux内核与跟文件系统均采用菜单配置方式来进行相应配置。应用界面使用QT制作,系统主要实现了一些简单的图像处理功能,比如灰度话、增强、边缘检测等。整个程序是基于C++编写的,因此有些图像变换的算法可能并不是最优化的,但基本可以满足要求。在此基础上还会对系统进行不断地完善。 关键词:linnux 嵌入式图像处理边缘检测 Abstract This paper expounds the application of digital image processing and some basic principles. The use of S3C2440 processor chip, the Linux kernel to construct a simple embedded image processing system. The system uses u-boot as the bootloader to boot the Linux kernel and loaded with file system, Linux kernel and file system are used to menu configuration to make corresponding configuration. The application interface is made using QT, system is mainly to achieve some simple image processing functions, such as gray, enhancement, edge detection. The whole procedure is prepared based on the C++, so some image transform algorithm may not be optimal, but it can meet the basic requirements. On this basis, but also on the system constantly improve. Keywords:linux embedded system image processing edge detection

数字图像处理教学大纲(2014新版)要点

数字图像处理 课程编码:3073009223 课程名称:数字图像处理 总学分: 2 总学时:32 (讲课28,实验4) 课程英文名称:Digital Image Processing 先修课程:概率论与数理统计、线性代数、C++程序设计 适用专业:自动化专业等 一、课程性质、地位和任务 数字图像处理课程是自动化专业的专业选修课。本课程着重于培养学生解决智能化检测与控制中应用问题的初步能力,为在计算机视觉、模式识别等领域从事研究与开发打下坚实的理论基础。主要任务是学习数字图像处理的基本概念、基本原理、实现方法和实用技术,并能应用这些基本方法开发数字图像处理系统,为学习图像处理新方法奠定理论基础。 二、教学目标及要求 1.了解图像处理的概念及图像处理系统组成。 2.掌握数字图像处理中的灰度变换和空间滤波的各种方法。 3.了解图像变换,主要是离散和快速傅里叶变换等的原理及性质。 4.理解图像复原与重建技术中空间域和频域滤波的各种方法。 5. 理解解彩色图像的基础概念、模型和处理方法。 6. 了解形态学图像处理技术。 7. 了解图像分割的基本概念和方法。 三、教学内容及安排 第一章:绪论(2学时) 教学目标:了解数字图像处理的基本概念,发展历史,应用领域和研究内容。通过大量的实例讲解数字图像处理的应用领域;了解数字图像处理的基本步骤;了解图像处理系统的组成。 重点难点:数字图像处理基本步骤和图像处理系统的各组成部分构成。 1.1 什么是数字图像处理 1.2 数字图像处理的起源

1.3.1 伽马射线成像 1.3.2 X射线成像 1.3.3 紫外波段成像 1.3.4 可见光及红外波段成像 1.3.5 微波波段成像 1.3.6 无线电波成像 1.3.7 使用其他成像方式的例子 1.4 数字图像处理的基本步骤 1.5 图像处理系统的组成 第二章:数字图像基础(4学时) 教学目标:了解视觉感知要素;了解几种常用的图像获取方法;掌握图像的数字化过程及其图像分辨率之间的关系;掌握像素间的联系的概念;了解数字图像处理中的常用数学工具。 重点难点:要求重点掌握图像数字化过程及图像中像素的联系。 2.1 视觉感知要素(1学时) 2.1.1 人眼的构造 2.1.2 眼镜中图像的形成 2.1.3 亮度适应和辨别 2.2 光和电磁波谱 2.3 图像感知和获取(1学时) 2.3.1 用单个传感器获取图像 2.3.2 用条带传感器获取图像 2.3.3 用传感器阵列获取图像 2.3.4 简单的图像形成模型 2.4 图像取样和量化(1学时) 2.4.1 取样和量化的基本概念 2.4.2 数字图像表示 2.4.3 空间和灰度级分辨率 2.4.4 图像内插 2.5 像素间的一些基本关系(1学时) 2.5.1 相邻像素 2.5.2 临接性、连通性、区域和边界 2.5.3 距离度量 2.6 数字图像处理中所用数学工具的介绍 2.6.1 阵列与矩阵操作

数字图像处理技术的研究现状与发展方向

数字图像处理技术的研究现状与发展方向 孔大力崔洋 (山东水利职业学院,山东日照276826) 摘要:随着计算机技术的不断发展,数字图像处理技术的应用领域越来越广泛。本文主要对数字图像处理技术的方法、优点、数字图像处理的传统领域及热门领域及其未来的发展等进行相关的讨论。 关键词:数字图像处理;特征提取;分割;检索 引言 图像是指物体的描述信息,数字图像是一个物体的数字表示,图像处理则是对图像信息进行加工以满足人的视觉心理和应用需求的行为。数字图像处理是指利用计算机或其他数字设备对图像信息进行各种加工和处理,它是一门新兴的应用学科,其发展速度异常迅速,应用领域极为广泛。 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。 1数字图像处理的目的 一般而言,对图像进行加工和分析主要有以下三方面的目的[1]: (1)提高图像的视感质量,以达到赏心悦目的目的。如去除图像中的噪声,改变图像中的亮度和颜色,增强图像中的某些成分与抑制某些成分,对图像进行几何变换等,从而改善图像的质量,以达到或真实的、或清晰的、或色彩丰富的、或意想不到的艺术效果。 (2)提取图像中所包含的某些特征或特殊信息,以便于计算机进行分析,例如,常用做模式识别和计算机视觉的预处理等。这些特征包含很多方面,如频域特性、灰度/颜色特性、边界/区域特性、纹理特性、形状/拓扑特性以及关系结构等。 (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。 2数字图像处理的方法 数字图像处理按处理方法分,主要有以下三类,即图像到图像的处理、图像到数据的处理和数据到图像的处理[2]。 (1)图像到图像。图像到图像的处理,其输入和输出均为图像。这种处理技术主要有图像增强、图像复原和图像编码。 首先,各类图像系统中图像的传送和转换中,总要造成图像的某些降质。第一类解决方法不考虑图像降质的原因,只将图像中感兴趣的特征有选择地突出,衰减次要信息,提高图像的可读性,增强图像中某些特征,使处理后的图像更适合人眼观察和机器分析。这类方法就是图像增强。例如,对图像的灰度值进行修正,可以增强图像的对比度;对图像进行平滑,可以抑制混入图像的噪声;利用锐化技

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