数字图像处理课件(冈萨雷斯第三版)

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数字图像处理第三版 (冈萨雷斯,自己整理的1)

1.1 图像与图像处理的概念图像(Image)：使用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的，可以直接或间接作用于人眼并进而产生视觉的实体。

包括：·各类图片，如普通照片、X光片、遥感图片；·各类光学图像，如电影、电视画面；·客观世界在人们心目中的有形想象以及外部描述，如绘画、绘图等。

数字图像：为了能用计算机对图像进行加工，需要把连续图像在坐标空间和性质空间都离散化，这种离散化了的图像是数字图像。

图像中每个基本单元叫做图像的元素，简称像素（Pixel）。

数字图像处理（Digital Image Processing）：是指应用计算机来合成、变换已有的数字图像，从而产生一种新的效果，并把加工处理后的图像重新输出，这个过程称为数字图像处理。

也称之为计算机图像处理（Computer Image Processing）。

1.2 图像处理科学的意义1.图像是人们从客观世界获取信息的重要来源·人类是通过感觉器官从客观世界获取信息的，即通过耳、目、口、鼻、手通过听、看、味、嗅和接触的方式获取信息。

在这些信息中，视觉信息占70％。

·视觉信息的特点是信息量大，传播速度快，作用距离远，有心理和生理作用，加上大脑的思维和联想，具有很强的判断能力。

·人的视觉十分完善，人眼灵敏度高，鉴别能力强，不仅可以辨别景物，还能辨别人的情绪。

2.图像信息处理是人类视觉延续的重要手段非可见光成像。

如：γ射线、X射线、紫外线、红外线、微波。

利用图像处理技术把这些不可见射线所成图像加以处理并转换成可见图像，可对非人类习惯的那些图像源进行加工。

3.图像处理技术对国计民生有重大意义图像处理技术发展到今天，许多技术已日益趋于成熟，应用也越来越广泛。

它渗透到许多领域，如遥感、生物医学、通信、工业、航空航天、军事、安全保卫等。

1.3 数字图像处理的特点1. 图像信息量大每个像素的灰度级至少要用6bit（单色图像）来表示，一般采用8bit（彩色图像），高精度的可用12bit 或16bit。

数字图像处理(冈萨雷斯)

✓脉冲噪声（椒盐噪声）
均匀噪声
高斯噪声
瑞利噪声
噪声
指数噪声
椒盐噪声
第14页，共62页。
①高斯噪声
高斯噪声的概率密度函数(PDF)
p(z) 1 e(z )2 /2 2 (5.2 1)
2
灰度值
✓ 当z服从上式分布时，其值有70%落在 , ，有 95%落在
范围内。 2 , 2
✓ 高斯噪声的产生源于电子电路噪声和由低照明度或高温带来的传感器噪声。
其中zi值是像素的灰度值, p(zi )表示相应的归一化直方图.
第30页，共62页。
5.3 空间域滤波复原（唯一退化是噪声）
当唯一退化是噪声时，则退化系统H(u,v) 1
g( x, y) f ( x, y) ( x, y) (5.3 1)
G(u, v) F (u, v) N (u, v) (5.3 2)
的开关操作）
第22页，共62页。
例5.1 样本噪声图像和它们的直方图
✓ 用于说明噪声模型的测试图
✓ 由简单、恒定的区域组成 ✓ 仅仅有3个灰度级的变化
第23页，共62页。
例5.1 样本噪声图像和它们的直方图
高斯噪声
瑞利噪声
伽马噪声
图像
直方图
第24页，共62页。
例5.1 样本噪声图像和它们的直方图
➢在图像获取中从电力或机电干扰中产生.
➢是空间相关噪声.
➢周期噪声可以通过频率域滤波显著减少.
周期噪声
被不同频率的正弦噪声干扰了的图像
呈圆形分布的亮点为噪声频谱
第27页，共62页。
典型的周期噪声---正弦噪声
• Sinusoidal （单一频率）

冈萨雷斯数字图像处理中文版课件

点
x
一般取M=N=2n=64，128， 256，512，1024，2048
三、数字图像的表示方法

数字图像常用矩阵来表示：

f (0,0) f (0,1) f (0, N 1) f ( 1 , 0 ) f ( 1 , 1 ) f ( 1 , N 1 ) f (x, y) f (N 1,0) f (N 1,1) f (N 1, N 1) N N
现状
七十年代以来迅猛发展。
•1：主观需求：人类从外界获取得信息60～70％通过眼睛
的图象信息。 •2：计算机技术的发展和通信手段的发展提供客观可能；以 FFT为代表的数字信号处理算法和现代信号处理方法的精确性，灵活性与通用性。 •3：数学化的特点是该学科成熟的一个标志。“一种科学只有在成功地运用数学时，才算真正达到了完美的地步”(分析，代数，几何） •总之：是一门在理论研究和应用开发两方面获得极大统一的学科。
•1 模拟图像

2 数字图像

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。
?平板印刷技术?工业检测普通谷物普通谷物?显微镜方法?激光?生物图像?天文观测被真菌感染的谷物天鹅星座环154可见光及红外波段成像这一波段的应用最为广泛电视和多媒体光显微镜涉及的范围从药物到材料特性的检测a紫杉酚b胆固醇c微处理器d镍氢化物薄片e音频cd的表面f有机超导154可见光及红外波段成像遥感美国华盛顿区域的卫星遥感图像154可见光及红外波段成像天文天气观测与预报是卫星多光谱图像的主要应用领域154可见光及红外波段成像?工业检测可见光谱中主要成像领域是生产产品的自动视觉检测154可见光及红外波段成像拇指指纹图像识别指纹识别人脸识别车牌号码的识别红外图象红外图象155微波波段成像雷达在雷达图像中看到的只是反射到雷达天线的微波能量航天器拍摄的西藏东南山区雷达图像156无线电波成像无线电波段成像主要应用在医学和天文学在医学中无线电波用于磁共振成像mri157其他图像模式应用的实例超声波成像系统应用医学如妇产科超声波图像产生的步骤

数字图像处理(冈萨雷斯)-4_fourier变换和频域介绍(dip3e)经典案例幻灯片PPT

F (u,v)
F *(u, v)
f ( x ,y ) ☆ h ( x ,y ) i f f t c o n j F ( u , v ) H ( u , v )
h(x,y):CD 周期延拓
PAC1
h:
PQ
QBD1
DFT
H (u,v)
F*(u,v)H(u,v)
IDFT
R(x,y):PQ
✓ 使用这组基函数的线性组合得到任意函数f，每个基函数的系数就是f与该基函数的内积
图像变换的目的
✓ 使图像处理问题简化； ✓ 有利于图像特征提取； ✓ 有助于从概念上增强对图像信息的理解；
图像变换通常是一种二维正交变换。
一般要求： 1. 正交变换必须是可逆的； 2. 正变换和反变换的算法不能太复杂； 3. 正交变换的特点是在变换域中图像能量将集中分布在低频率成分上，边缘、线状信息反映在高频率成分上，有利于图像处理
4.11 二维DFT的实现
沿着f(x,y)的一行所进行的傅里叶变换。
F (u ,v ) F ( u , v ) (4 .6 1 9 )
复习：当两个复数实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.
4.6
二维离散傅里叶变换的性质
其他性质：
✓尺度变换〔缩放〕及线性性
a f( x ,y ) a F ( u ,v ) f( a x ,b y ) 1 F ( u a ,v b ) |a b |
域表述困难的增强任务，在频率域中变得非常普通
✓ 滤波在频率域更为直观，它可以解释空间域滤波的某些性质
✓ 给出一个问题，寻找某个滤波器解决该问题，频率域处理对于试验、迅速而全面地控制滤波器参数是一个理想工具
✓ 一旦找到一个特殊应用的滤波器，通常在空间域用硬件实现

数字图像处理第三版 (冈萨雷斯,自己整理的2)

1. 数字数据传输通常用波特率度量，其定义为每秒钟传输的比特数。

通常的传输是以一个开始比特，一个字节(8 比特)的信息和一个停止比特组成的包完成的。

基于这个概念回答以下问题：(a) 用56K 波特的调制解调器传输一幅1024×1024、256 级灰度的图像需要用几分钟？(b) 以750K 波特[这是典型的电话DSL(数字用户线)连接的速度]传输要用多少时间？解：(a)T=M/56000=(1024×1024)×(8+2)/56000=187.25s=3.1min(b) T=M/56000=(1024×1024)×(8+2)/750000=14s2.两个图像子集S1和S2图下图所示。

对于V＝｛1｝，确定这两个子集是（a）4-邻接，（b）8-邻接，（c）m-邻接。

a) S1 和S2 不是4 连接，因为q 不在N4(p)集中。

(b) S1 和S2 是8 连接，因为q 在N8(p)集中。

如果在这两点间不存在特殊通路，试解释原因。

(b) 对于V={1,2}重复上题。

解：(a) 当V={0,1}时，p 和q 之间不存在4 邻接路径，因为不同时存在从p 到q 像素的4 毗邻像素和具备V 的值，如图(a)p 不能到达q。

8 邻接最短路径如图(b)，最短长度为4。

m邻接路径如图(b)虚线箭头所示，最短长度为5。

这两种最短长度路径在此例中均具有唯一性。

(b) 当V={1, 2}时，最短的4 邻接通路的一种情况如图(c)所示，其长度为6，另一种情况，其长度也为6；8 邻接通路的一种情况如图(d)实线箭头所示，其最短长度为4；m 邻接通路的一种情况如图(d)虚线箭头所示，其最短长度为6.或解: (1) 在V＝{0,1}时，p和q之间通路的D4距离为∞，D8距离为4，Dm距离为5。

图像处理_Digital Image Processing, 3rd ed(数字图像处理(第3版)内附图片)

Digital Image Processing, 3rd ed(数字图像处理(第3版)内附图片)数据摘要：DIGITAL IMAGE PROCESSING has been the world's leading textbook in its field for more than 30 years. As in the 1977 and 1987 editions by Gonzalez and Wintz, and the 1992 and 2002 editions by Gonzalez and Woods, this fifth-generation book was prepared with students and instructors in mind. The principal objectives of the book continue to be to provide an introduction to basic concepts and methodologies for digital image processing, and to develop a foundation that can be used as the basis for further study and research in this field. The material is timely, highly readable, and illustrated with numerous examples of practical significance. All mainstream areas of image processing are covered, including image fundamentals, image enhancement in the spatial and frequency domains, restoration, color image processing, wavelets, image compression, morphology, segmentation, and image description. Coverage concludes with a discussion on the fundamentals of object recognition.Although the book is completely self-contained, this companion web site provides additional support in the form of review material, answers to selected problems, laboratory project suggestions, and a score of otherfeatures. A supplementary instructor's manual is available to instructors who have adopted the book for classroom use. See also a partial list of institutions that use the book.One of the principal reasons this book has been the world leader in its field for more than 30 years is the level of attention we pay to the changing educational needs of our readers. The present edition is based on the most extensive survey we have ever conducted. The survey involved faculty, students, and independent readers of the book in 134 institutions from 32 countries. Many of the following new features are based on the results of that survey.中文关键词：数字图像处理,图像基础,图像在空间和频率域的增强,图像压缩,图像描述,英文关键词：digital image processing,image fundamentals,image compression,image description,数据格式：IMAGE数据用途：数字图像处理数据详细介绍：Digital Image Processing, 3rd editionBasic Information:ISBN number 9780131687288.Publisher: Prentice Hall12 chapters.954 pages.© 2008.DIGITAL IMAGE PROCESSING has been the world's leading textbook in its field for more than 30 years. As in the 1977 and 1987 editions by Gonzalez and Wintz, and the 1992 and 2002 editions by Gonzalez and Woods, this fifth-generation book was prepared with students and instructors in mind. The principal objectives of the book continue to be to provide an introduction to basic concepts and methodologies for digital image processing, and to develop a foundation that can be used as the basis for further study and research in this field. The material is timely, highly readable, and illustrated with numerous examples of practical significance. All mainstream areas of image processing are covered, including image fundamentals, imageenhancement in the spatial and frequency domains, restoration, color image processing, wavelets, image compression, morphology, segmentation, and image description. Coverage concludes with a discussion on the fundamentals of object recognition.Although the book is completely self-contained, this companion web site provides additional support in the form of review material, answers to selected problems, laboratory project suggestions, and a score of other features. A supplementary instructor's manual is available to instructors who have adopted the book for classroom use. See also a partial list of institutions that use the book.One of the principal reasons this book has been the world leader in its field for more than 30 years is the level of attention we pay to the changing educational needs of our readers. The present edition is based on the most extensive survey we have ever conducted. The survey involved faculty, students, and independent readers of the book in 134 institutions from 32 countries. Many of the following new features are based on the results of that survey.NEW FEATURESA revision of introductory concepts that provides readers with foundation material much earlier in the book than before.A revised and updated discussion of intensity transformation, spatialcorrelation, convolution, and their application to spatial filtering.New discussion of fuzzy sets and their application to image processing.A new chapter on the discrete Fourier transform and frequency domain processing.New coverage of computerized tomography.A revision of the wavelets chapter.A new chapter on data compression, including new compression techniques, digital video compression, standards, and watermarking.New coverage of morphological reconstruction, gray-scale morphology, and advanced morphological algorithms.New coverage of the Marr-Hildreth and Canny edge detection algorithms.Expanded coverage of image thresholding.New examples and illustrations involving over 400 new images and more than 200 new drawings and tables.Expanded homework sets, including over 80 new problems.Updated bibliography.Differences Between the DIP and DIPUM BooksDigital Image Processing is a book on fundamentals.Digital Image Processing Using MATLAB is a book on the software implementation of those fundamentals.The key difference between the books is that Digital Image Processing (DIP) deals primarily with the theoretical foundation of digital image processing, while Digital Image Processing Using MATLAB (DIPUM) is a book whose main focus is the use of MATLAB for image processing. The DIPUM book covers essentially the same topics as DIP, but the theoretical treatment is not as detailed. Some instructors prefer to fill in the theoretical details in class in favor of having available a book with a strong emphasis on implementation.© 2008 by Pearson Education, Inc.Pearson Prentice HallPearson Education, Inc.Upper Saddle River, New Jersey 07458All rights reserved. No part of this book may be reproduced, in any form, or by any means, without permission in writing from the publisher. Pearson Prentice Hall ® is a trademark of Pearson Education, Inc. 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精品课件-《数字图像处理(第三版)》第2章数字图像

j 1
其它
i 1,2,n
2.3 数字图像类型
矢量(Vector)图和位图（Bitmap），位图也称为栅格图像。矢量图是用数学(准确地说是几何学)公式描述一幅图像。(计算机图形学)
➢ 优点：一是它的文件数据量很小，因为存储的是其数学公式；其二是图像质量与分辨率无关，这意味着无论将图像放大或缩小了多少次，图像总是以显示设备允许的最大清晰度显示。
2.2.3 颜色变换
对彩色图像进行颜色变换，可实现对彩色图像的增强处理，改善其视觉效果，为进一步处理奠定基础。基本变换
➢ 颜色变换模型为：g(x,y)=T[ f ( x,y )] 式中：f ( x , y )是彩色输入图像，其值为一般为向量； g ( x , y )是变换或处理后的彩色图像，与 f(x,y)同维； T是在空间域上对f的操作。T对图像颜色的操作有多种方式；
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。文件一般包含文件头和图像数据。就像每本书都有封面，目录，它们的作用类似于文件头，通过文件头我们可读取图像数据。文件头的内容由该图像文件的公司决定，一般包括文件类型、文件制作者、制作时间、版本号、文件大小等内容，还有压缩方式。
2.2.2 颜色模型
HSI 颜色模型 ➢ 色调H (Hue): 与光波的波长有关，它表示人的感官对不同颜色的感受，如红色、绿色、蓝色等， ➢ 饱和度(Saturation): 表示颜色的纯度，纯光谱色是完合饱和的，加入白光会稀释饱和度。饱和度越大，颜色看起来就会鲜艳，反之亦然。 ➢ 强度I (Intensity)：对应成像亮度和图像灰度，是颜色的明亮程度。 ➢ HSI模型建立基于两个重要的事实: (1) I分量与图像的彩色信息无关； (2) H和S分量与人感受颜色的方式是紧密相联的。这些特点使得HSI模型非常适合彩色特性检测与分析。

数字图像处理冈萨雷斯第三版第四章讲解学习

1 其它
设置F(0,0)=0(结果图像的平均值为零)，而保留其它傅里叶变换的频率成分不变
由于图像平均值为0而产生整体平均灰度级的降低，因此几乎没有平滑的灰度级细节
低通滤波器：
使低频通过，高频衰减的滤波器
被低通滤波的图像比原始图像少了尖锐的细节部分而突出了平滑过渡部分
高通滤波器：
使高频通过，低频衰减的滤波器
x0 y0
②当从变换的原点移开时，对低频对应着图像的慢变化分量，如图像的平滑部分
③进一步离开原点时，较高的频率对应图像中变化越来越快的灰度级，如边缘或噪声等尖锐部分
F(u, v) F(u, v) ei(u,v)
从幅度谱中我们可以看出明亮线和原始图像中对应的轮廓线是垂直的。如果原始图像中有圆形区域那么幅度谱中也呈圆形分布。
性滤波 g(x, y) w(s,t) f (x s, y t) (3.4 1)
sa tb
(4.6-23)和(3.4-1)本质上是相似的；相差之处只在于：常数、负号及求和的上、下限；在实践中，我们宁愿使用(3.4-1)和较小的滤波器模板来实现滤波处理；滤波在频率域中更为直观，可以在频率域指定滤波器，做反变换，然后在空间域使用结果滤波器作为在空间域构建小滤波器模板的指导；
傅里叶频谱显示了±450的强边缘，在垂直轴偏左的部分有垂直成分（对应两个氧化物突起）。
频率域滤波的基本步骤
DFT
滤波器 H (u , v)
IDFT
F (u , v)
H (u , v) F (u , v)
前处理
后处理
f (x , y)
g (x , y)
思想：通过滤波器函数以某种方式来修改图像变换，然后通过取结果的反变换来获得处理后的输出图像

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bmp(Bitmap)格式
bmp格式又称位图文件。由三部分组成：位图文件头、位图信息和位图列阵。位图文件头有54个字节长，它给出文件的类型、大小和位图的起始位置等。位图信息给出图像的长、宽和每个像素的位数（1，4，8，24）、压缩方法、目标设备的水平和垂直分辨率。位图列阵给出原始像素的值。另外，有一些常用的压缩文件格式，如：GIF(8位)、 TIFF、JPEG等等。下面是一个Matlab程序
这是一幅pgm格式的彩色照片
这是pgm格式彩色照片16进位制部分代码。原代码是不分行的字符串。这里写成分行的形式 (注意：LF=换行； SP=空格； #=注解行)： 0x50 0x35 0x0A 表示P5 (LF); 0x23 0x20 0x20 0x49 …0x0A 表示#(SP)(SP)I…(LF) ; 0x36 0x34 0x30 0x20 0x34 0x38 0x30 0x0A 表示640(SP)480(LF); 0x32 0x35 0x35 0x0A ………………………………… 表示255(LF) ………………………………… 0x27 0x27 … 表示23, 23,…(像素灰度值)
% 打开蝴蝶图象,进行Fourier变换 h=imread('butterfly.jpg'); % open an image figure; imshow(h); % 因为图像的格式uint8不能做加减法, % 所以需要把格式uint8变成格式double h=double(h); [m,n,p]=size(h); hf=fftshift(fft2(h)); % 2D Fourier变换, 得到2D复数值图像 hfa=log(abs(hf)); % 模的图像,用log来调整灰度的对比度 % 求出模的灰度最大值，从而把其灰度的值域变为[0，255] m=max(max(max(hfa))); hfa=hfa*255/m; figure; imshow(uint8(hfa)); Imwrite(uint8(hfa),’butterfly_fft.jpg’,’jpg’);
第1章绪论
1.1 从图象到图像工程
图象理解 –图象和数字图象 –图象技术和图象工程 –相关学科和领域
1.2
图象处理和分析
–图象处理和分析系统 –图象采集、显示、存储、通讯、处理和分析模块
抽象程度
图象分析
数据量
图象处理
图象基础
1.1 从图象到图像工程
1.1.1 图象和数字图象
• 什么是图象？图象(image)是泛指照片、动画等等形成视觉景象的事物。图象与计算机图形学中的图形的区别是：计算机图形学是从建立数学模型到生成图形，而图象通常是指从外界产生的图形。客观世界是三维空间，但一般图象是二维的。二维图象在反映三维世界的过程中必然丢失了部分信息。即使是记录下来的信息也可能有失真，甚至于难以识别物体。因此，需要从图象中恢复和重建信息，分析和提取图象的数学模型，以至于形成人们对于图象记录下的事物有正确和深刻的认识。这个过程就成为图象处理过程。
注意：视觉：指光对感官的刺激和视觉系统的感觉。视知觉：指如何通过视觉形成关于外部世界的表象。
2.2 人眼与亮度视觉
图像理解抽象程度图像分析图像处理符号数据图像数据量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。
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以外，一般还有图像的描述信息，以便图像的读取和显示。表示图像常用矢量形式或光栅形式。矢量形式中图像用一系列线段或线段的组合体来表示，线段的灰度可以不同，组合体的各部分可用不同的灰度来填充。矢量形式文件中有一系列的命令和数据，执行的结果是画出图像来。
数字图像处理
Digital Image Processing
合肥工业大学理学院信息与计算科学系
二零零九年
内容提要
八周教学内容依次如下：第1、2章绪论、图象处理的基本概念。第3、4章空域和频域变换第5、8章图象增强和图象复原。第6章图象编码第7、9章图象分割和形态学。第10章其他
• 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。
bmp(Bitmap)格式
• BMP(Bitmap-File)图形文件是Windows采用的图形文件格式，在Windows环境下运行的所有图象处理软件都支持 BMP图象文件格式。Windows系统内部各图像绘制操作都是以BMP为基础的。 • Windows 3.0以前的BMP图文件格式与显示设备有关，因此把这种BMP图象文件格式称为设备相关位图 DDB(device-dependent bitmap)文件格式。 • Windows 3.0以后的BMP图象文件与显示设备无关，因此把这种BMP图象文件格式称为设备无关位图DIB(deviceindependent bitmap)格式（注：Windows 3.0以后，在系统中仍然存在DDB位图，象BitBlt()这种函数就是基于DDB 位图的。
pgm格式的数字图像文件是美国计算机科学专业图像处理教学和研究的常用格式，虽然文件体积比较大，但是像素直接与数字相联系，易于检查和修改。它由两部分组成： 1、第一部分是文件头，它由若干行组成： • 第一行说明文件的类型，例如，P2（表示黑白图像）或P5 （表示彩色图像）； • 接着是以#开头的注解行，在软件打开图像时不执行注解行，可以没有注解行，或有多个以#开头的注解行； • 注解行后的第一行指定数字图像的大小，例如，640 480 （宽640个像素，高480个像素，中间有一个空格）； • 接下来的一行指定图像的灰度等级，例如，255。各行的结尾没有标点符号。 2、第二部分是不再分段的位图列阵，例如，在256灰度的场合，P2类型是一个像素一个字节（8位）， P5类型是一个像素三个字节（R、G、B各8位）。
图像数据文件主要是用光栅形式,即图像是一些图像点的集合，比较适合变化复杂的图像。它的主要缺点是缺少对象和像素点之间的联系,且在伸缩图像的过程中图像会改变。例如，常见的图象文件类型有bmp,jpg等等。图象处理的程序必须考虑图象文件的格式，否则无法正确地打开和保存图象文件。
pgm格式
美国的许多大学用pgm格式，避免使用压缩文件格式，对初学者来说是很方便的。下面是一幅该格式的图象。
1.2 图象处理和分析
1.2.1 图象处理和分析系统图像处理和分析系统包括如下模块：图像采集模块、图像显示模块、图像存储模块、图像通讯模块和图像处理和分析模块。 1.2.2 模块 • 图象采集模块 CCD • 图象显示模块 CRT，LCD • 图象存储模块内存、帧缓存、硬盘 • 图象通讯模块 LAN、WAN • 图象处理和分析模块
这幅图象文件的解码: P5 # Imported from SUN image: LEGGO_HOUSE_1.0.intensity 640 480 255 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x26 0x27 0x27 0x27 0x28 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x26 0x27 0x26 0x27 0x28 0x27 0x27 0x26 0x27 0x27 0x27 0x28 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x28 0x28 0x27 0x28 0x29 0x28 0x27 0x28 0x28 0x28 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x27 0x28 0x27 0x28 0x28 0x28 0x28 0x28 0x28 0x28 0x28 0x28 0x29 0x29 0x29 0x28 0x28 0x28 0x28 ………………………………………………………………...
左边的图象是图象处理技术中常用来检验计算机算法的实际效果的标准图象。这幅图象的名称是lenna。它是由一组数字组成的。原图象的宽和高都是256个象素，每象素有八位。它在BMP格式下有约66K字节的大小。
1.1.2 图象技术和图象工程
• 数字图象处理的简史数字图象的产生远在计算机出现之前。最早有电报传输的数字图象。六、七十年代，随着计算机硬件的发展和快速傅立叶变换算法的发现使得用计算机能够处理图象。八十年代开始处理三维图象，九十年代以来，随着计算机性能的大幅提高和广泛使用，图象处理技术已经涉及社会的各个角落。图象逐渐在传播媒体中占据了主导地位，产生的许多的新行业新商机。未来图象处理的发展是不可限量的。数字图象处理属于计算机科学，但是它的90%依赖于数学。从这个特点来看，对于本专业的学生来说，数字图象处理技术是一个十分理想的发展方向。
补充：图象和视觉基础
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 概论和综述人眼与亮度视觉颜色视觉光度学和成象模型成象变换采样和量化象素间联系算术和逻辑运算坐标变换