数字图像处理第1章绪论附：工程应用-课件
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数字图像处理第一章概论优秀课件
随着计算机技术的发展，逐渐应用于图像领域。 60年代第一台可执行有意义的图像处理任务的大 型计算机出现，逐渐应用于空间图像处理、医学图像、 地球遥感、天文学
Chapter 1: Int像的来源：主要是电磁能谱，此外还 有声波、超声波和电子（用于电子显微镜的电子束形式 ）及计算机产生。
Chapter 1: Introduction
1.2 数字图像处理的起源
最早起源之一是报纸 20年代 伦敦→纽约（海底电缆）
图像→编码→打印 一幅图片1个多星期→ 3个多小时
Chapter 1: Introduction
1.2 数字图像处理的起源
Chapter 1: Introduction
1.2 数字图像处理的起源
Chapter 1: Introduction
1.3 数字图像处理的应用实例
1.3.7 其他图像模式应用的实例 “声音”成像：地质勘探，工业和医学（超
声波）以医学超声波为例： 1、超声波系统（计算机+超声波+接收器） 2、声波传入体内，碰撞组织边缘，一部分返回到
探头，一部分继续传播。 3、反射波被探头收集→计算机 4、根据传播速度及每个回波返回的时间计算从探
1.3 数字图像处理的应用实例
1.3.5 微波波段成像 典型应用是雷
达，其独特之处是不 管在任何范围、任何 时间、任何气候周围 光照条件都可以。可 穿过云层，看到的是 反射到雷达天线的微 波能量。
Chapter 1: Introduction
1.3 数字图像处理的应用实例
1.3.6 无线电波成像 医学中：磁共振成像
电磁波谱：
Chapter 1: Introduction
1.3 数字图像处理的应用实例
Chapter 1: Int像的来源：主要是电磁能谱，此外还 有声波、超声波和电子（用于电子显微镜的电子束形式 ）及计算机产生。
Chapter 1: Introduction
1.2 数字图像处理的起源
最早起源之一是报纸 20年代 伦敦→纽约（海底电缆）
图像→编码→打印 一幅图片1个多星期→ 3个多小时
Chapter 1: Introduction
1.2 数字图像处理的起源
Chapter 1: Introduction
1.2 数字图像处理的起源
Chapter 1: Introduction
1.3 数字图像处理的应用实例
1.3.7 其他图像模式应用的实例 “声音”成像：地质勘探，工业和医学（超
声波）以医学超声波为例： 1、超声波系统（计算机+超声波+接收器） 2、声波传入体内，碰撞组织边缘，一部分返回到
探头，一部分继续传播。 3、反射波被探头收集→计算机 4、根据传播速度及每个回波返回的时间计算从探
1.3 数字图像处理的应用实例
1.3.5 微波波段成像 典型应用是雷
达，其独特之处是不 管在任何范围、任何 时间、任何气候周围 光照条件都可以。可 穿过云层，看到的是 反射到雷达天线的微 波能量。
Chapter 1: Introduction
1.3 数字图像处理的应用实例
1.3.6 无线电波成像 医学中：磁共振成像
电磁波谱：
Chapter 1: Introduction
1.3 数字图像处理的应用实例
数字图像处理 第1章 绪论PPT课件
7）. 图像分割（Image Segmentation）
把图像分成不同区域（每个区域具有某种特性）的处理就是 图像分割。图像自动分割是图像处理中最困难的问题之一。将 各种方法融合在一起并使用知识来提高处理的可靠性和有效性 是图像分割的研究热点。
8）. 图像分析（ Image analysis）
图像处理应用的目标几乎均涉及到图像分析，即对图像中的 不同对象进行分割、特征提取和表示，从而有利于计算机对图 像进行分类、识别和理解。
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。
1.2.2 数字图像处理的主要内容
1）. 图像获取、表示和表现
（Image Acquisition，Representation and Presentation）
该过程主要是把模拟图像信号转化为计算机所能接受的数 字形式，以及把数字图像显示和表现出来（如打印）。这一过 程主要包括摄取图像、 光电转换及数字化等几个步骤。
6）. 图像压缩编码（Image Encoding ）
数字图像的特点之一是数据量庞大。主要是利用图像信号的 统计特性及人类视觉的生理学及心理学特性，对图像信号进行 高效压缩编码，在保证图像质量的前提下压缩数据，便于存储 和传输，以解决数据量大的矛盾。一般来说，图像编码的目的 有三个： ①减少数据存储量；②降低数据率以减少传输带宽； ③压缩信息量，便于特征提取，为后续识别作准备。
◇图像的种类
借助集合的概念，图像可根据其生成方法或存在形式分成若干 类。所有图像的总体可以看作客观世界的一部分，或者叫做客观世 界的一个子集，而图像本身又可进一步划分为若干子集（若干类）。 图像的各子集中，最重要的一个子集是可见图像子集。
types of images
把图像分成不同区域（每个区域具有某种特性）的处理就是 图像分割。图像自动分割是图像处理中最困难的问题之一。将 各种方法融合在一起并使用知识来提高处理的可靠性和有效性 是图像分割的研究热点。
8）. 图像分析（ Image analysis）
图像处理应用的目标几乎均涉及到图像分析，即对图像中的 不同对象进行分割、特征提取和表示，从而有利于计算机对图 像进行分类、识别和理解。
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。
1.2.2 数字图像处理的主要内容
1）. 图像获取、表示和表现
（Image Acquisition，Representation and Presentation）
该过程主要是把模拟图像信号转化为计算机所能接受的数 字形式，以及把数字图像显示和表现出来（如打印）。这一过 程主要包括摄取图像、 光电转换及数字化等几个步骤。
6）. 图像压缩编码（Image Encoding ）
数字图像的特点之一是数据量庞大。主要是利用图像信号的 统计特性及人类视觉的生理学及心理学特性，对图像信号进行 高效压缩编码，在保证图像质量的前提下压缩数据，便于存储 和传输，以解决数据量大的矛盾。一般来说，图像编码的目的 有三个： ①减少数据存储量；②降低数据率以减少传输带宽； ③压缩信息量，便于特征提取，为后续识别作准备。
◇图像的种类
借助集合的概念，图像可根据其生成方法或存在形式分成若干 类。所有图像的总体可以看作客观世界的一部分，或者叫做客观世 界的一个子集，而图像本身又可进一步划分为若干子集（若干类）。 图像的各子集中，最重要的一个子集是可见图像子集。
types of images
数字图像处理技术与应用课件第1章-PPT精品文档
2019/3/18
1.3 数字图像处理的方法和内容
6）图像分割 图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。将图像 中有意义的特征部分提取出来，有意义的特征包括图像中 的边缘、区域等，是进一步进行图像识别、分析和理解的 基础。虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法， 但是还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。对图像 分割的研究还在不断深入之中，是目前图像处理中研究的 热点之一。
2019/3/18
1.3 数字图像处理的方法和内容
5）图像增强和复原 图像增强和复原的目的是提高图像的质量，如去除噪 声、提高图像的清晰度等。图像增强不考虑引起图像降质 的原因，而是突出图像中所感兴趣的部分。例如，强化图 像高频分量可以使图像中物体轮廓清晰、细节明显，强化 低频分量可减少图像中噪声的影响。图像复原要求对图像 降质的原因有一定的了解，一般根据降质过程建立“降质 模型”，再采用某种滤波方法，恢复或重建原来的图像。
2019/3/18
1.3 数字图像处理的方法和内容
1.3.1数字图像处理的方法 1. 空域法 空域法把图像看作关于x , y坐标位置的像素的集合，直接 对二维函数的集合进行相应的处理。空域处理法主要有两大类： 1） 邻域处理法—— 梯度运算，平滑算子运算和卷积运算 2） 点处理法—— 灰度处理，面积、周长、体积运算等。
2019/3/18
1.3 数字图像处理的方法和内容
3）图像变换 由于数字图像阵列通常很大，直接在空间域中进行处 理，计算量非常大。采用各种图像变换的方法，如傅里叶 变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空 间域的处理转换为变换域处理，这样不仅可减少计算量， 而且可以获得更有效的处理。例如，通过傅里叶变换可以 在频域中进行数字滤波处理，目前研究的小波变换在时域 和频域中都具有良好的局部化特性，在图像处理中也有着 广泛而有效的应用。
数字图像处理及工程应用第1章 绪论
2021/4/23
Digital Image Processing
第16页
第1章 绪论
可实现功能：
（1）图像或视频的输入输出。 （2）提供基本结构与运算功能。 （3）数字图像分析和处理，包括金字塔算法、形态处理、 滤波、边缘检测、采样与差值、色彩转换等。 （4）运动分析和目标跟踪，目标识别。 （5）结构分析，包括连接部件、轮廓处理、距离变换、 模板匹配、Hough变换、多边形逼近、拟合等。 （6）3D重构。
理解后的结果，在工程应用领域有着广泛的应用。 （5）数字图像处理与分析模块：
由处理算法、实现软件和计算机三部分组成。
2021/4/23
Digital Image Processing
第22页
第1章 绪论
1.5 数字图像处理的主要应用
（1）航天和航空技术方面： 在飞机遥感和卫星遥感技术中，对遥感照片进行处理分
析，地形、地质、资源的勘测，自然灾害监测、预报和调查， 环境监测、调查等 。 （2）生物医学工程方面：
CT技术以及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。
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Digital Image Processing
第23页
第1章 绪论
（3）通信工程方面： 图像信息传输、电视电话、卫星通信、数字电话等。
主要是压缩图像数据和动态图像（序列）传送 。 （4）工业和工程方面：
印刷电路板疵病检查、无损探伤，焊缝质量或表面缺 陷，交通管制和机场监控、纺织物的图案设计、运动工具 的视觉反馈控制、流水线零件的自动监测识别、邮件自动 分拣和包裹的自动分拣识别等 。
2021/4/23
Digital Image Processing
数字图像处理ppt课件
2021精选ppt
11
图象文件的数据结构
一个完整的图象处理程序的基本功能有:打开图象文件、 显示图象、对图象文件进行指定的处理、存储图象文件。
由于图象文件比较大，通常需要在储存前进行压缩。所以 打开和存储图象文件涉及到文件的格式。
• 图象文件的格式
图像文件指包含图像数据的文件。文件内除图像数据本身
狭义的数字图象处理是指图象的增强、恢复和重建， 操作的对象是图象的象素，输出的是图象。
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8
• 什么是图像工程？（广义的数字图像处理）
它是由图像处理、图像分析和图像理解三个系统所组 成。图像处理包括图像采集和从图像到图像的变换，以改 善主观的视觉效果和为图像分析和图像理解作初步的处理。 图像分析是从图像中取出感兴趣的数据，以描述图像中目 标的特点。图像理解是在图像分析的基础上研究各目标的 性质和相互关系，以得出图像内容的理解和对原场景的解 释。图像处理、图像分析和图像理解是处在从低到高的三 个不同的抽象程度上的过程。本课程着重于图像处理和分 析系统。
2021精选ppt
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2021精选ppt
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补充：图象和视觉基础
2.1 概论和综述 2.2 人眼与亮度视觉 2.3 颜色视觉 2.4 光度学和成象模型 2.5 成象变换 2.6 采样和量化 2.7 象素间联系 2.8 算术和逻辑运算 2.9 坐标变换
图像理解 符号
Hale Waihona Puke 抽 象 程 度数图像分析 数据
据
量
图像处理 图像
2021精选ppt
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1.1.3 相关学科和领域
• 图象工程是一门系统地研究各种图象理论、技术和应用的 交叉学科。 从它的研究方法看，它与数学、物理学、生物学、心 理学、电子学、计算机科学可以互相借鉴，从它的研究范 围看，它与模式识别、计算机视觉、计算机图形学等学科 交叉。
《数字图像处理基础》课件
数字图像的表示与存 储方式
讨论数字图像的表示方法，包 括二进制表示、向量图像和光 栅图像等。
第三章：数字图像预处理
1
图像增强
2
探讨图像增强的方法和技术，如直方图
均衡化、增强对比度等。
3
图像边缘检测
4
介绍常用的边缘检测算法，如Sobel、滤波
解释图像滤波的概念和作用，介绍常用 的滤波器及其应用。
《数字图像处理基础》 PPT课件
数字图像处理基础PPT课件将帮助您深入了解数字图像处理的原理、方法和应 用。通过本课程，您将掌握数字图像处理领域的基本概念和技巧，为将来的 进一步学习和应用打下坚实的基础。
第一章：数字图像处理概述
数字图像处理介绍
了解数字图像处理的定义和基本原理，并掌握其在各个领域中的应用。
第五章：数字图像特征提取与识别
图像特征提取
介绍图像特征提取的目的和方 法，如灰度共生矩阵和尺度不 变特征变换（SIFT）。
模板匹配
解释模板匹配的原理和应用， 讨论常见的模板匹配算法。
目标检测
探讨目标检测的技术和方法， 如基于特征的方法和深度学习 方法。
第六章：数字图像处理算法优化
1
图像处理算法优化的意义
图像二值化
讲解图像二值化的原理和算法，介绍基 于阈值的二值化方法。
第四章：数字图像分割
图像分割概述
解释图像分割的概念和作用，并 探讨常见的图像分割方法。
基于边缘分割
介绍基于边缘检测的图像分割方 法，包括Canny边缘检测和Sobel 边缘检测。
基于区域分割
讨论基于区域的图像分割方法， 如区域生长和分水岭算法。
数字图像技术趋势
讨论数字图像处理技术的趋势，如增强现实和虚拟现实的发展。
第1章 绪论(08) 数字图像处理课件_223
第一章 绪 论
1.2 数字图像处理的目的和主要内容
1.2.1 数字图像处理的目的（3个）
（1） 提高图像的视感质量， 以达到赏心悦目的目 的——好看。如去除图像中的噪声， 改变图像的亮度、 颜色，增强图像中的某些成份、 抑制某些成份，对图 像进行几何变换等，从而改善图像的质量。
第一章 绪 论
（2） 提取图像中所包含的某些特征或特殊信息， 以 便于计算机分析——好用。例如，常用作模式识别、计 算机视觉的预处理等。这些特征包括很多方面， 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。
图1-1 数字图像
第一章 绪 论
• 像素（Pixel）：空间的数字化。得到M×N的网格。 • 像素值：灰度信息的数字化，各像素的灰度值为整数。 一幅M×N个像素的数字图像，可以用矩阵G表示：
g
11
g 12
g1N
G
g
21
g 22
g
2N
(1-1)
g M 1 g M 2 g MN
第一章 绪 论
第一章 绪 论
4. 产生和迅速发展主要受三个方面的影响：
一是数学的发展， 特别是离散数学理论的创立和完 善，为数字图像处理奠定了理论基础。
二是计算机的发展。(重要作用)
三是军事、医学、工业和生活等方面应用需求的不 断增长。
数字图像处理的理论和方法进一步完善，已经成为 一门新兴的学科，并在向更高级的方向发展。随着科学 计算可视化、 多媒体技术等研究和应用的兴起， 已从一 个专门领域的学科， 变成了一种新型的科学研究和人机 界面的工具。
3. 数字图像处理及特点
利用计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分 割、提取特征等的理论、方法和技术称为数字图像处理 （Digital Image Processing）。
数字图像处理与分析-1绪论课件
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图像处理的起源
• 数字图象处理技术的起源
• 图像传输过程中的质量改善 • 原始图像质量不佳 • 由于传输中噪音导致质量不佳
• 模式识别中的场景数据处理 • 自动识别，要求对图像进行分析 • 人工视觉，要求对图像进行解释
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例: 图象质量自动调整
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例2 图象的自动拼接
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图像处理的起源
• 60年代-70年代初期， 开始在医学、地球 监测、天文学等方 面应用。
• 70年代初期,发明CT 技术
• 1895年，x射线
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图像处理技术分类
• 模拟图像处理：
• 光学、电信号处理，包括光学透镜处理、照相、广播电 视等
• 优点
处理速度快，一般是实时处理
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序言
• 图象的生成
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序言
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序言-伽马射线
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序言-X射线
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序言-紫外线
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序言-超声波
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序言-光学显微镜图像
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序言-飓风的多光谱图像
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序言-红外线
数字图像处理内容
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数字图像处理内容
• 图像增强 • 图像复原 • 图像膨胀、腐蚀、细化（形态学） • 图像半色调与抖动技术 • 图像变形 • 图像合成 • 图像分析 • 图像压缩与编码 • 数字水印 • 基于内容的检索
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精品
数字图像处理第1 章绪论附：工程应 用
参考读物
[1] Refael C.Gonzalez & Richard E.Woods．数字图像处理 （第二版）．阮秋琦，阮宇智，等译．北京：电子工业 出版，2003．
[2] K. R. Castleman．Digital Image Processing．清华大学 出版社，1998
静止——文字、图片等
运动——分行物、心脏图 三维立体——山脉、建筑群
1.1.2 数字图像的基本特点
• 图像是人类信息获取的重要手段 • 数字图像的分辨率逐步提高 • 数字图像可以充分利用现代化的数字通讯和
信息传输技术 • 数字图像可以长期保存和永不失真
1.2 数字图像处理
1.2.1 数字图像处理的基本特点 1.2.2 数字图像处理的主要研究内容
数字图像输入输出设备
1.4.2 数字图像处理的发展趋势
• 从低分辨率向高分辨率发展 • 从二维（2D）向三维（3D）发展 • 从静止图像向动态图像发展 • 从单态图像向多态图像发展 • 结合应用数学新进展
1.5 工程应用简介
1.4.1 数字图像处理的主要应用
• 办公室自动化图像应用：邮政编码图像识别、OCR （字符识别系统）、自动判卷系统、各类图纸自动识 别与录入系统等
• 军事公安图像应用：自动跟踪技术、指纹识别、不完 整图片的复原、监控等
• 文化艺术图像应用：服装设计、照片的复制和修复、 运动员动作分析等
• 图像数据传输应用：图像的存储、刻盘、互联网传输， 以及其它卫星传输、无线传输等
正交变换、数字编 正交变换、图像编
码等
码等
数字信号处理与图像处理是紧密相关学科。
1.3.2 计算机图形学
计算机图形学
图像处理
研究对象： 图形
图像
研究内容： 图形生成、透视、 消隐
图像处理、图像分 割、图像分析
过程：
由数学公式生成仿 真图形或图像
由原始图像处理出 分析结果
计算机图形学与图像处理是逆过程。
波、 射线等
图像： 静止——文字、图片等 运动——分行物、心脏图
1.1.1 数字图像的基本概念
• 色彩：黑白、彩色 • 图像处理:
是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理 和实际应用的需求 • 图像处理方法： 光学方法 、电子学方法
1.1.1 数字图像的基本概念
• 模拟图像
连续的，采用数字化（离散化）表示和数字技术出现 之前，图像是连续的，这一类图像称为模拟图像或连 续图像 连续的：指从时间上和从数值上是不间断的
1.4.1 数字图像处理的主要应用 1.4.2 数字图像处理的发展趋势
1.4 数字图像处理的主要应用与趋势
1.4.1 数字图像处理的主要应用
• 遥感图像应用：资源调查、灾害监测、农林业规划、城市 规划、环境保护等
• 医学图像应用:计算机断层摄影计算成像CT技术、X射线、 染色体分析等
• 工业和实验图像应用:无损探伤、自动检查和识别、智能机 器人等
1.2.2 数字图像处理的主要研究内容
图像增强
1.2.2 数字图像处理的主要研究内容
图像复原
1.3 相关学科和领域
1.3.1 数字信号处理学 1.3.2 计算机图形学 1.3.3 计算机视觉
1.3.1 数字信号处理学
数字信号处理 研究对象： 一维数字信号
图像处理 二维数字信号
研究内容： 数字滤波器、数字 图像滤波器、图像
1.1 数字图像
1.1.1 数字图像的基本概念 1.1.2 数字图像的基本特点
1.1 数字图射光或透射光的分布，或自身发出的能量(客观) 像：人的视觉系统对图的接收在大脑中形成的印象或认识
（主 观） 观察系统使用的光波段：可见光、红外、X射线、微波超声
• 表达：
建模，图像采样、数字化
• 图像和视觉基础
• 图像变换： 提高图像质量
图像基础
图像增强： 改善图像质量 图像几何处理： 平移、缩放、旋转、扭曲 图像复原： 去噪声、去模糊 图像重建： 重建原始图像
图像处理
1.2.2 数字图像处理的主要研究内容
• 图像编码压缩
减少存储量和传输量
• 图像分割
图像区域分割和理解、目标表达和描述
1.3.2 计算机图形学
图像处理
计算机 图形学
图像 描述
图像识别 图像理解
1.3.3 计算机视觉
计算机视觉 研究对象： 图像或图像序列
图像处理 图像
研究内容： 视觉感知、 图像理解
图像处理、图像分割、 图像分析
过程：
由图像特征感知、 由原始图像处理出 识别和理解三维场景 分析结果
1.4 数字图像处理的主要应用与趋势
1.1.1 数字图像的基本概念
• 数字图像
由连续的模拟图像采样和量化而得。组成数字图像的基本 单位是像素，所以数字图像是像素的集合。
• 像素为元素的矩阵，像素的值代表图像在该 位置的亮度，称为图像的灰度值。
• 数字图像像素具有整数坐标和整数灰度值。
1.1.1 数字图像的基本概念
• 图像是一种语言
1.2.1 数字图像处理的基本特点
• 信息量大：512×512×8bit＝256KB 256KB×25帧/s＝6400KB=6.25MB
• 占用的频带较宽：电视图像的带宽5～ 6MHz，而语言带宽4KHz，频带越宽，技 术实现难度越大
• 像素相关性大：压缩潜力大 • 评价受人的影响大
1.2.2 数字图像处理的主要研究内容
[3] W. K.Pratt．数字图像处理学．科学出版社，1984 [4] 沈庭芝．数字图像处理及模式识别．北京理工大学出版
社，1998 [5] 章毓晋．图像处理和分析．清华大学出版社，1999 [6] 夏良正．数字图像处理．东南大学出版社，1999
第1章 绪论
1.1 数字图像 1.2 数字图像处理 1.3 相关学科和领域 1.4 数字图像处理的主要应用与发展趋势 1.5 工程应用简介
– 表达方法直观 – 表现力强
• 图像信息是人类信息获取和交流的主要 方式
– 视、听、触、嗅、味等
1.1.1 数字图像的基本概念
• （模拟）图像分类
– 维数：二维图像 i ( x , y ) 、三维图像 i(x, y, z) – 颜色：黑白图像 i ( x , y ) 、彩色图像 – 时间：静止图像 i ( x , y ) 、活动图像 i(x, y, z)
数字图像处理第1 章绪论附：工程应 用
参考读物
[1] Refael C.Gonzalez & Richard E.Woods．数字图像处理 （第二版）．阮秋琦，阮宇智，等译．北京：电子工业 出版，2003．
[2] K. R. Castleman．Digital Image Processing．清华大学 出版社，1998
静止——文字、图片等
运动——分行物、心脏图 三维立体——山脉、建筑群
1.1.2 数字图像的基本特点
• 图像是人类信息获取的重要手段 • 数字图像的分辨率逐步提高 • 数字图像可以充分利用现代化的数字通讯和
信息传输技术 • 数字图像可以长期保存和永不失真
1.2 数字图像处理
1.2.1 数字图像处理的基本特点 1.2.2 数字图像处理的主要研究内容
数字图像输入输出设备
1.4.2 数字图像处理的发展趋势
• 从低分辨率向高分辨率发展 • 从二维（2D）向三维（3D）发展 • 从静止图像向动态图像发展 • 从单态图像向多态图像发展 • 结合应用数学新进展
1.5 工程应用简介
1.4.1 数字图像处理的主要应用
• 办公室自动化图像应用：邮政编码图像识别、OCR （字符识别系统）、自动判卷系统、各类图纸自动识 别与录入系统等
• 军事公安图像应用：自动跟踪技术、指纹识别、不完 整图片的复原、监控等
• 文化艺术图像应用：服装设计、照片的复制和修复、 运动员动作分析等
• 图像数据传输应用：图像的存储、刻盘、互联网传输， 以及其它卫星传输、无线传输等
正交变换、数字编 正交变换、图像编
码等
码等
数字信号处理与图像处理是紧密相关学科。
1.3.2 计算机图形学
计算机图形学
图像处理
研究对象： 图形
图像
研究内容： 图形生成、透视、 消隐
图像处理、图像分 割、图像分析
过程：
由数学公式生成仿 真图形或图像
由原始图像处理出 分析结果
计算机图形学与图像处理是逆过程。
波、 射线等
图像： 静止——文字、图片等 运动——分行物、心脏图
1.1.1 数字图像的基本概念
• 色彩：黑白、彩色 • 图像处理:
是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理 和实际应用的需求 • 图像处理方法： 光学方法 、电子学方法
1.1.1 数字图像的基本概念
• 模拟图像
连续的，采用数字化（离散化）表示和数字技术出现 之前，图像是连续的，这一类图像称为模拟图像或连 续图像 连续的：指从时间上和从数值上是不间断的
1.4.1 数字图像处理的主要应用 1.4.2 数字图像处理的发展趋势
1.4 数字图像处理的主要应用与趋势
1.4.1 数字图像处理的主要应用
• 遥感图像应用：资源调查、灾害监测、农林业规划、城市 规划、环境保护等
• 医学图像应用:计算机断层摄影计算成像CT技术、X射线、 染色体分析等
• 工业和实验图像应用:无损探伤、自动检查和识别、智能机 器人等
1.2.2 数字图像处理的主要研究内容
图像增强
1.2.2 数字图像处理的主要研究内容
图像复原
1.3 相关学科和领域
1.3.1 数字信号处理学 1.3.2 计算机图形学 1.3.3 计算机视觉
1.3.1 数字信号处理学
数字信号处理 研究对象： 一维数字信号
图像处理 二维数字信号
研究内容： 数字滤波器、数字 图像滤波器、图像
1.1 数字图像
1.1.1 数字图像的基本概念 1.1.2 数字图像的基本特点
1.1 数字图射光或透射光的分布，或自身发出的能量(客观) 像：人的视觉系统对图的接收在大脑中形成的印象或认识
（主 观） 观察系统使用的光波段：可见光、红外、X射线、微波超声
• 表达：
建模，图像采样、数字化
• 图像和视觉基础
• 图像变换： 提高图像质量
图像基础
图像增强： 改善图像质量 图像几何处理： 平移、缩放、旋转、扭曲 图像复原： 去噪声、去模糊 图像重建： 重建原始图像
图像处理
1.2.2 数字图像处理的主要研究内容
• 图像编码压缩
减少存储量和传输量
• 图像分割
图像区域分割和理解、目标表达和描述
1.3.2 计算机图形学
图像处理
计算机 图形学
图像 描述
图像识别 图像理解
1.3.3 计算机视觉
计算机视觉 研究对象： 图像或图像序列
图像处理 图像
研究内容： 视觉感知、 图像理解
图像处理、图像分割、 图像分析
过程：
由图像特征感知、 由原始图像处理出 识别和理解三维场景 分析结果
1.4 数字图像处理的主要应用与趋势
1.1.1 数字图像的基本概念
• 数字图像
由连续的模拟图像采样和量化而得。组成数字图像的基本 单位是像素，所以数字图像是像素的集合。
• 像素为元素的矩阵，像素的值代表图像在该 位置的亮度，称为图像的灰度值。
• 数字图像像素具有整数坐标和整数灰度值。
1.1.1 数字图像的基本概念
• 图像是一种语言
1.2.1 数字图像处理的基本特点
• 信息量大：512×512×8bit＝256KB 256KB×25帧/s＝6400KB=6.25MB
• 占用的频带较宽：电视图像的带宽5～ 6MHz，而语言带宽4KHz，频带越宽，技 术实现难度越大
• 像素相关性大：压缩潜力大 • 评价受人的影响大
1.2.2 数字图像处理的主要研究内容
[3] W. K.Pratt．数字图像处理学．科学出版社，1984 [4] 沈庭芝．数字图像处理及模式识别．北京理工大学出版
社，1998 [5] 章毓晋．图像处理和分析．清华大学出版社，1999 [6] 夏良正．数字图像处理．东南大学出版社，1999
第1章 绪论
1.1 数字图像 1.2 数字图像处理 1.3 相关学科和领域 1.4 数字图像处理的主要应用与发展趋势 1.5 工程应用简介
– 表达方法直观 – 表现力强
• 图像信息是人类信息获取和交流的主要 方式
– 视、听、触、嗅、味等
1.1.1 数字图像的基本概念
• （模拟）图像分类
– 维数：二维图像 i ( x , y ) 、三维图像 i(x, y, z) – 颜色：黑白图像 i ( x , y ) 、彩色图像 – 时间：静止图像 i ( x , y ) 、活动图像 i(x, y, z)