数字图像处理的讲义共49页
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数字图像处理基础讲课文档
第二十三页，共80页。
2.2色度学基础与颜色模型
n 2. 图像去雾
Downloaded at /en-us/um/people/kahe/cvpr09/index.html
第二十四页，共80页。
2.3 图像类型
infra-red 红外
ultra-violet 紫外 radio-waves (radio astronomy) 无线电波 visible light 可见光 micro-waves (radar) 微波雷达 roentgen (tomography)(X线断层摄影术) sound-waves (echoscopy, sonar) electrons (microscopy)(电子显微镜) positron emission (PET-scan)（正电子放射） magnetic resonance (NMR)（磁共振）
255 240 240
R 255 0
80
255 0 0
0 160 80 G 255 255 160
0 255 0
0 80 160
B
0
0 240
255 255 255
第三十一页，共80页。
2.3.3 彩色图像
第三十二页，共80页。
2.4 图像文件格式
数字图像有多种存储格式，每种格式一般由不同的软件 公司开发所支持。
第二十页，共80页。
2.2色度学基础与颜色模型
n 2. 颜色模型 n HSI 颜色模型
n RGB颜色模型转换为HSI颜色模型的公式见教材205页
H: 一个角度 S：1-3*min(r,g,b)
i=(R+G+B)/(3*255)
绿 红
蓝
I
2.2色度学基础与颜色模型
n 2. 图像去雾
Downloaded at /en-us/um/people/kahe/cvpr09/index.html
第二十四页，共80页。
2.3 图像类型
infra-red 红外
ultra-violet 紫外 radio-waves (radio astronomy) 无线电波 visible light 可见光 micro-waves (radar) 微波雷达 roentgen (tomography)(X线断层摄影术) sound-waves (echoscopy, sonar) electrons (microscopy)(电子显微镜) positron emission (PET-scan)（正电子放射） magnetic resonance (NMR)（磁共振）
255 240 240
R 255 0
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0 160 80 G 255 255 160
0 255 0
0 80 160
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0 240
255 255 255
第三十一页，共80页。
2.3.3 彩色图像
第三十二页，共80页。
2.4 图像文件格式
数字图像有多种存储格式，每种格式一般由不同的软件 公司开发所支持。
第二十页，共80页。
2.2色度学基础与颜色模型
n 2. 颜色模型 n HSI 颜色模型
n RGB颜色模型转换为HSI颜色模型的公式见教材205页
H: 一个角度 S：1-3*min(r,g,b)
i=(R+G+B)/(3*255)
绿 红
蓝
I
数字图像处理讲课ppt
可见光及红外线成像
左图为放大250倍的 紫杉汾 右图为放大40倍的 胆固醇
华盛顿地区的卫星图像
1 对水有最大的穿透 5 植被和土壤含水量
2 测量植物生活力
3 植被鉴别 4 生物图案和海岸线
6
7
土壤湿度热量
矿物测绘
可见光及红外线成像
微波图像
雷达像一个闪光照相机， 自己提供照明（微波脉 冲），去照明一个区域， 并快速拍摄图像，与照相 机镜头不同，雷达用天线 和计算机记录图像。在雷 达图像中，只能看到反射 到雷达天线的微波能量。
人类最早的图像处理是光学处理，如放大、 缩小、显微等。
1、光学处理：光学滤波器、激光全息技术 2、电子处理：照相、电视信号处理、遥感 图像处理 特点：速度快、实时、并行处理； 精度差、灵活性差。
数字图像处理
一般用数字计算机处理或其他高速、大规模集成数 字硬件处理，所以亦称为计算机图像处理。
对从图像信息转换来的数字电信号进行某些数字 运算或处理，以期提高图像的质量或达到人们所 要求的某些预期的结果。 特点：精度高、灵活性强可以长期保存不失
1929年从伦敦到纽约15级色调通 过电缆传递照片。从早期5个灰度
1921年通过海底电缆传送 ，用电报打印机采用特殊 字符在编码纸带中打印出 来的图像。
到15灰度。
1922年，两次穿越大西 洋后，采用光学还原技
术，从穿孔纸带得到图
像。
简明历史
五十年代中期在太空计划的推动下 开始这项技术的研究。重要标志是 1964 年美国喷气推进实验室（ JPL ） 正式使用数字计算机对“旅行者 7 号”太空船送回的四千多张月球照 片进行了处理。
真。分辨率高、但速度受限。
数字图像处理技术PPT课件.ppt
数字图像处理技术概述
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。
这一过程包括对图像进行增强、除噪、分割、复原、编 码、压缩、提取特征等内容，图像处理技术的产生离不开计 算机的发展、数学的发展以及各个行业的应用需求的增长。 20世纪60年代，图像处理的技术开始得到较为科学的应用， 人们用这种技术进行输出图像的理想化处理。
第一章 图像处理技术概述
4
数字图像处理技术概述 数字图像处理技术特点
1.更好的再现性
数字图像处理与传统的模拟图 像处理相比，不会因为图像处理过 程中的存储、复制或传输等环节引 起图像质量的改变。
3.适用面宽
可以从各个途；径获得数据源， 从显微镜到天文望远镜的图像都可 以进行数字处理。
2.占用的频带更宽
这一点是相对于语言信息而 言的，图像信息比语言信息所占 频带要大好几个数量级，因此图 像信息在实现操作的过程中难度 更大。
4.具有较高的灵活性
只要可以用数学公式和数理 逻辑表达的内容；，几乎都可以用 电子图像来进行表现处理。
第一章 图像处理技术概述
5
过渡页
TRANSITION PAGE
01 图像处理技术概述 0022 图图像像处处理理技技术术发发展展现现状状 03 图像处理技术的利用
之后பைடு நூலகம்年
数字图像处理技术朝着更高深的方向发展，人们开始通过计算 机构建出数字化的人类视觉系统，这项技术被称为图像理解或 计算机视觉。
第二章 图像处理技术发展现状
7
2.2 我国数字图像处理技术的发展
我国在建国之初就展开了计算机技术的研究，而改革开 放以来，我国在计算机数字图像处理技术上的发展进步也是 非常大的，甚至在某些理论研究方面已赶上了世界先进水平。
lecture 1 - 数字图像处理基础课件
33
灰度分辨率（图像的量化）与图像质量的关系
The relationship between image quality and the number of gray levels:the ability to distinguish different tissues or structures determined by gray level resolution
（2） 对细节丰富的图像， 应细采样， 粗量化， 以避免模糊
38
1.2 数字图像的数值描述
采样和量化的结果是一个实际矩阵。 因为矩阵是二维的，所以可以用矩阵来描述数字图像。 描述数字图像的矩阵目前采用的是整数阵，即每个像素 的亮暗，用一个整数来表示。 矩阵是按照行列的顺序来定位数据的，但是图像是在平 面上定位数据的，所以有一个坐标系定义上的特殊性。
21
空间分辨率和灰度分辨率
空间分辨率(spatial resolution )： 图像空间中可分辨的最小细节。一般用单位长度上 采样的像素数目或单位长度上的线对数目表示。 灰度分辨率(contrast resolution )： 图像灰度级中可分辨的最小变化。一般用灰度级或 比特数表示。 数字图像的两个基本问题 a. 像素数目 b.灰度值的度量
5
模拟图像和数字图像 (analog image & digital image)
模拟图像在水平与垂直方向上的像素点位置的变化以 及每个像素点位置上的灰度变化都是连续的，因此有 时又将模拟图像称之为连续图像( continuous image)。 数字图像是指把模拟图像分解成被称作像素的若干小 离散点，并将各像素的颜色值用量化的离散值，即整 数值来表示的图像。像素是组成数字图像的基本元素 ，是按某种规律（如模拟/数字转换）获得一系列二进 制数码（0和1）来表示图像中的每个点的信息，即数 字图像是将模拟图像经过数字化（或离散化）过程转 变而成的。因此，又将数字图像称为离散图像（ discrete image)。
数字图像处理课件整理版
2020年数字图像处理课件整理精品版第一章■课程性质和任务通过本课程的学习，系统地了解数字图像的基本概念、数字图像形成的原理，掌握数字图像处理的理论基础和技术方法。
着重掌握数字图像的增强、复原、压缩和分割的技术方法，为今后能够从事有关数字图像处理的研究和技术方法应用等工作掌握必备的基础知识。
数字图像处理的概念1•什么是图像■图像可定义为一个二维函数f (X, y)■ (x,y)——空间坐标■幅度值f (x, y)——图像该点的灰度(或强度)■数字图像：坐标x、y和幅度f(x,y)均是有限的离散数值■数字图像中每个由坐椒x,y)指定的点称为像素(pixel)0■数字图像可看作是由像素组成的二维矩阵。
灰度图像像索精品好文档.推荐学习交潦■对于单色即灰度图像而言，每个像素的亮度用一个数值来表示，通常数值范围在0到255之间。
0表示黑、255表示白，而其它表示灰度级别。
彩色图像■彩色图像可以用红、绿、蓝三元组的二维矩阵來表示。
'255240240'O16080 'O80160"R =255O80G =255255160 B =O O240 255O O O255O255255255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像素中没有，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。
2.什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3.数字图像的表示方法空间上:图像抽样对连续图像f (x, v)进行数字化幅度上:灰度级量化■数字图像常用矩阵来表示：/((),()) _/(0,1) …/((KN-1)f(x9y)= m°) /ai) /(LA-1)• • • •/'(xYZ—LO) /'(A/—LT) •…yXA•/—L“V—1) vx=0, 1, ••• ,M-1 ,(xj)=0~255,.”=(),1,…少」* (灰度级为256,设灰度量化为8bit)16X方向，抽样M行y方向，每行抽样N点整个图像共抽样MXN个像素点—般取M=N=2n=64, 128, 256, 512, 1024, 2048……四、数字图像处理的三个层次■从计算机处理的角度可以由低到高将数字图像处理分为三个层次。
数字图像处理讲义
第 六 讲 几 何 运 算
奇数行、列
偶数行、列
6.1 形状变换
缩小一半实例：
第 六 讲 几 何 运 算
6.1 形状变换
1. 缩小 一般形式：图像按任意比例缩小。
第 原图像及大小： 六 缩小后的图像及大小： 讲 几 何 1 运 cx 算 采样间隔：
f x, y
gx, y
1 cy ky
6.1 形状变换
缩小；
放大；
第 六 讲 几 何 运 算
6.1 形状变换
1. 缩小 一般分为按比例缩小和不按比例缩小两种。
第 六 讲 几 何 运 算
图像缩小之后，因为承载的信息量小了，所 以图像大小应相应缩小。
按比例缩小
不按比例缩小
6.1 形状变换
1. 缩小 最简单的缩小是减小一半，运算时只需取原图 的偶（奇）数行和偶（奇）数列构成新的图像。
第 六 讲 几 何 运 算
图像的放大操作中，则需对尺寸放大后所多 出来的空格填入适当的值，原有信息不足，这是 信息的估计问题，所以较图像的缩小要难一些。 分为成比例放大及按任意比例放大。
6.1 形状变换
2. 放大 成比例放大：如果需要将原图像放大k倍，则 将一个像素值添在新图像的k*k的子块中。
第 六 讲 几 何 运 算
y
x ' , y '
r
x, y
旋转一定角度。
x r cos y r sin
r
x
x' r cos r cos cos r sin sin y ' r sin r sin cos r cos sin x' x cos y sin y ' x sin y cos
奇数行、列
偶数行、列
6.1 形状变换
缩小一半实例：
第 六 讲 几 何 运 算
6.1 形状变换
1. 缩小 一般形式：图像按任意比例缩小。
第 原图像及大小： 六 缩小后的图像及大小： 讲 几 何 1 运 cx 算 采样间隔：
f x, y
gx, y
1 cy ky
6.1 形状变换
缩小；
放大；
第 六 讲 几 何 运 算
6.1 形状变换
1. 缩小 一般分为按比例缩小和不按比例缩小两种。
第 六 讲 几 何 运 算
图像缩小之后，因为承载的信息量小了，所 以图像大小应相应缩小。
按比例缩小
不按比例缩小
6.1 形状变换
1. 缩小 最简单的缩小是减小一半，运算时只需取原图 的偶（奇）数行和偶（奇）数列构成新的图像。
第 六 讲 几 何 运 算
图像的放大操作中，则需对尺寸放大后所多 出来的空格填入适当的值，原有信息不足，这是 信息的估计问题，所以较图像的缩小要难一些。 分为成比例放大及按任意比例放大。
6.1 形状变换
2. 放大 成比例放大：如果需要将原图像放大k倍，则 将一个像素值添在新图像的k*k的子块中。
第 六 讲 几 何 运 算
y
x ' , y '
r
x, y
旋转一定角度。
x r cos y r sin
r
x
x' r cos r cos cos r sin sin y ' r sin r sin cos r cos sin x' x cos y sin y ' x sin y cos
数字图像处理数字图像处理基础讲课文档
，可L以m规in定l灰L度m级ax范围为[0,L-1]
第二十五页，共97页。
2.4 图像取样和量化
获取图像的目标是从感知的数据中产生数字图像，但是传 感器的输出是连续的电压波形，因此需要把连续的感知数 据转换为数字形式。
这一过程由图像的取样与量化来完成。
数字化坐标值称为取样
数字化幅度值称为量化。
图像的取样率：单位距离的取样数目（在两个空间方向上）
图中各色带亮度恒定，但实 际感觉条带边缘亮度有变化 ：边缘处，亮的一边更亮， 暗的一边更暗；
第十七页，共97页。
亮度适应和鉴别
亮度适应和鉴别
（4）视觉错觉（Optical Illusions）
在错觉中，眼睛 填上了不存在的 信息或错误地感 知物体的几何特 点。
第十八页，共97页。
2.2 光和电磁波谱
灰度（Intensity）
白光强度（illumination）
0<r(x,y)<1 平均反射系数（reflectance） r ( x ,y ) 0 — — 全 吸 收 r ( x ,y ) 1 — — 全 反 射
单色图像在任何坐标(x0,y0)处的强度为图像在该处的灰度级 l＝f(x0,y0),显然有
韦伯定理说明：
✓人眼视觉系统对亮度的对比度敏感 而非对亮度本身敏感；
图2.6 作为强 度函数 的典型 韦伯比
✓低照度，韦伯比高，亮度辨别能力差；高照度，韦伯比低，亮度辨别能力强 ；
韦伯定理：如果一个物体的亮度与其周围背景的亮度I有刚可察
觉到的差别 ， I则 （I韦I伯比） 是 的函I 数且 在一 I 定I 的亮
第八页，共97页。
视觉的产生
眼球屈光系统将外界物体成 像在视网膜上
第二十五页，共97页。
2.4 图像取样和量化
获取图像的目标是从感知的数据中产生数字图像，但是传 感器的输出是连续的电压波形，因此需要把连续的感知数 据转换为数字形式。
这一过程由图像的取样与量化来完成。
数字化坐标值称为取样
数字化幅度值称为量化。
图像的取样率：单位距离的取样数目（在两个空间方向上）
图中各色带亮度恒定，但实 际感觉条带边缘亮度有变化 ：边缘处，亮的一边更亮， 暗的一边更暗；
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亮度适应和鉴别
亮度适应和鉴别
（4）视觉错觉（Optical Illusions）
在错觉中，眼睛 填上了不存在的 信息或错误地感 知物体的几何特 点。
第十八页，共97页。
2.2 光和电磁波谱
灰度（Intensity）
白光强度（illumination）
0<r(x,y)<1 平均反射系数（reflectance） r ( x ,y ) 0 — — 全 吸 收 r ( x ,y ) 1 — — 全 反 射
单色图像在任何坐标(x0,y0)处的强度为图像在该处的灰度级 l＝f(x0,y0),显然有
韦伯定理说明：
✓人眼视觉系统对亮度的对比度敏感 而非对亮度本身敏感；
图2.6 作为强 度函数 的典型 韦伯比
✓低照度，韦伯比高，亮度辨别能力差；高照度，韦伯比低，亮度辨别能力强 ；
韦伯定理：如果一个物体的亮度与其周围背景的亮度I有刚可察
觉到的差别 ， I则 （I韦I伯比） 是 的函I 数且 在一 I 定I 的亮
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视觉的产生
眼球屈光系统将外界物体成 像在视网膜上
(完整版)数字图像处理课件第二章PPT文档
位图和矢量图的比较（4）
➢位图修改麻烦，矢量图形修改随心所欲
位图的编辑受到限制。位图是像素的排列，局部移动 或改变会影响到其他部分的像素(包括前面讲的对图像进 行放大)。
虽然矢量图形的作画方式特别（如前述例子），但是 在修改方面却是比点位图更胜一筹。在矢量图形中，一 个图形对象的改变，不会影响其他图形对象。
位图难以重复使用，矢量图形可以随意重复使用 在漫画创作中，尤其在漫画故事创作中，若能重复使用一些图像元素，可以大大提高创作效率。
采样方式：有缝、无缝和重叠采样。
18
第二章 数字图像处理基础
量化过程
将各像素的明暗信息离散化，用数字表示像素 点信息称为图像的量化。
量化值一般用整数来表示。考虑人眼的识别能 力，目前非特殊用途的图像均为8bit量化，即 用0~255描述“黑~白”。
若连续灰度值用z来表示，对于满足 zi≤z≤zi+1的z值，都量化为整数qi。qi称为像 素的灰度值，z与qi的差称为量化误差。
19
第二章 数字图像处理基础
量化过程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Zi＋ 1 Zi
Zi－ 1
qi＋ 1 qi－ 1
连续 灰度值 灰度 标度
量 化 值 (整 数 值 ) 灰度 量化
(a)
…
…
2 55 2 54
1 28 1 27
1 0
量化为8 bit
(b)
20
第二章 数字图像处理基础
量化级数
每个像素量化后的灰度二进制位数为Q，一般Q总是 取为2的整数幂，即Q=2k。
31
第二章 数字图像处理基础 基本相同的一幅Corel Draw矢量图漫画。同样是要修改女
孩的腰部。很简单，选择修改工具，如图2拖拉一下腰部曲线 的节点就可以把腰部调细了，如图3。不满意，再调整一下即 可(这种调整修改不会影响到其他图形对象，可以随意修改)。
➢位图修改麻烦，矢量图形修改随心所欲
位图的编辑受到限制。位图是像素的排列，局部移动 或改变会影响到其他部分的像素(包括前面讲的对图像进 行放大)。
虽然矢量图形的作画方式特别（如前述例子），但是 在修改方面却是比点位图更胜一筹。在矢量图形中，一 个图形对象的改变，不会影响其他图形对象。
位图难以重复使用，矢量图形可以随意重复使用 在漫画创作中，尤其在漫画故事创作中，若能重复使用一些图像元素，可以大大提高创作效率。
采样方式：有缝、无缝和重叠采样。
18
第二章 数字图像处理基础
量化过程
将各像素的明暗信息离散化，用数字表示像素 点信息称为图像的量化。
量化值一般用整数来表示。考虑人眼的识别能 力，目前非特殊用途的图像均为8bit量化，即 用0~255描述“黑~白”。
若连续灰度值用z来表示，对于满足 zi≤z≤zi+1的z值，都量化为整数qi。qi称为像 素的灰度值，z与qi的差称为量化误差。
19
第二章 数字图像处理基础
量化过程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Zi＋ 1 Zi
Zi－ 1
qi＋ 1 qi－ 1
连续 灰度值 灰度 标度
量 化 值 (整 数 值 ) 灰度 量化
(a)
…
…
2 55 2 54
1 28 1 27
1 0
量化为8 bit
(b)
20
第二章 数字图像处理基础
量化级数
每个像素量化后的灰度二进制位数为Q，一般Q总是 取为2的整数幂，即Q=2k。
31
第二章 数字图像处理基础 基本相同的一幅Corel Draw矢量图漫画。同样是要修改女
孩的腰部。很简单，选择修改工具，如图2拖拉一下腰部曲线 的节点就可以把腰部调细了，如图3。不满意，再调整一下即 可(这种调整修改不会影响到其他图形对象，可以随意修改)。
数字图像处理概述精选ppt课件
图像处理计算机：PC、工作站等 图像存储设备：磁盘、光盘、硬盘等 图像输出设备：显示器、打印机等
精选编辑ppt 26
第一章 数字图像处理概论
图像输入系统
图像处理与 分析系统
图像输出系统
图像存储系统
精选编辑ppt 27
第一章 数字图像处理概论
采集：x光透视成像仪、扫描仪、数码相机等 处理和分析：主要是利用计算机运算，还可
精选编辑ppt 65
第一章 数字图像处理概论
Anonymous
精选编辑ppt 3
第一章 数字图像处理概论
精选编辑ppt 4
第一章 数字图像处理概论
第一章 数字图像处理概论
• 图像的基本概念 • 数字图像的基本类型 • 数字图像处理系统 • 数字图像处理的发展及特点 • 数字图像处理的主要内容及应用 • 图像的统计特征
精选编辑ppt 5
第一章 数字图像处理概论
--图像复原和图像增强的研究和发展。
精选编辑ppt 43
第一章 数字图像处理概论
1964 年 ： 美 国 喷 气 推 进 实 验 室 (JPL) 用计算机对“徘徊者七号”太空船发回 的大批月球照片进行处理。
精选编辑ppt 44
第一章 数字图像处理概论
精选编辑ppt
美国航天器传 送的第一张月 球照片，“旅 行者7号”卫 星1964年7月 31日9点09分 （东部白天时 间）在光线影 响月球表面17 分钟时摄取的 图像
1922年在信号两次穿 越大西洋后，从穿孔 精选编辑p纸pt 带得到的数字图像
41
第一章 数字图像处理概论
精选编辑ppt
1929年从伦敦 到纽约用15级 色调设备传送 的照片
42
第一章 数字图像处理概论
精选编辑ppt 26
第一章 数字图像处理概论
图像输入系统
图像处理与 分析系统
图像输出系统
图像存储系统
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采集：x光透视成像仪、扫描仪、数码相机等 处理和分析：主要是利用计算机运算，还可
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1922年在信号两次穿 越大西洋后，从穿孔 精选编辑p纸pt 带得到的数字图像
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1929年从伦敦 到纽约用15级 色调设备传送 的照片
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第一章 数字图像处理概论