第5章_数字图像处理技术(上)
数字图像处理及应用智慧树知到答案章节测试2023年长安大学
绪论单元测试1.数字图像处理泛指通过计算机对数字图像进行处理，涉及图像增强、图像复原、图像分割等内容。
（）A:错B:对答案:B2.数字图像处理的优点包括（）。
A:处理效果可控B:数据量小C:容易存储D:可重现性好答案:ACD3.数字图像处理系统包含（）。
A:图像处理和分析B:图像存储C:图像传输D:图像输入E:图像输出答案:ABCDE4.人眼感受到的明亮程度，称作亮度，是一种主观感受。
（）A:对B:错答案:A5.数字图像处理的研究内容中，（）的目的是根据二维平面图像数据构造出物体的三维图像。
A:图像重建B:图像分割C:图像增强D:图像复原答案:A第一章测试1.一幅256X256的图像，若灰度级数为16，则存储它所需的比特数是( )。
A:1MB:512KC:2MD:256K答案:D2.图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于( )。
A:图像的空间分辨率过高造成B:图像的空间分辨率不够高造成C:图像的灰度级数不够多造成的D:图像的灰度级数过多造成的答案:C3.m邻接可以消除由8邻接引起的像素间通路的二义性。
（）A:对B:错答案:A4.常用的插值算法有（）。
A:均匀插值B:最近邻插值C:双线性插值D:双三次插值答案:BCD5.对单幅图像进行处理，仅改变像素空间位置的运算是（）。
A:几何运算B:算术运算C:逻辑运算D:集合运算答案:A第二章测试1.下列算法中属于点运算的是（）。
A:傅里叶变换B:梯度锐化C:二值化D:直方图均衡答案:CD2.直方图均衡的目的是将图像的直方图变换为均匀分布的直方图。
（）A:错B:对答案:B3.一幅图像的直方图均值较小而方差较大，意味着（）。
A:图像较暗，对比度较大B:图像较暗，对比度较小C:图像较亮，对比度较小D:图像较亮，对比度较大答案:A4.下列算法中属于平滑运算的是（）。
A:Laplacian增强B:中值滤波C:直方图均衡D:梯度锐化答案:B5.（）可以较好地去除椒盐噪声。
数字图像处理技术与应用VisualC实现教学大纲
《数字图像处理技术》课程教学大纲课程名称：数字图像处理技术课程编码：学分：3 总学时：64理论学时：32 实验学时：0 上机学时：32 实践学时：0开设实验项目总数8 个；其中：必修（8 ）个，选修（0 ）个一、课程的性质、目的《数字图像处理技术》是数字媒体技术专业的专业核心课程之一，在专业培养方案中是专业课程中的主要课程之一。
该课程主要侧重于对数字图像处理技术相关技术的理论学习和应用，在强调理论的同时也注重理论与实际应用相结合。
课程教学的基本任务主要是介绍数字图像处理的基本内容及原理与方法，研究如何利用数字计算机分析和处理图像，使数字图像能够更好地满足人们的需求。
通过本课程的讲授，使学生系统掌握数字图像处理的基本概念、基本原理和实现方法，学习图像分析的基本理论、典型算法和实用技术，具备利用所学的图像处理方法解决实际应用问题的初步能力，为以后在计算机视觉、模式识别等领域从事研究与开发打下扎实的基础。
二、课程培养目标1.课程目标通过本课程的学习，学生所具备的素质、掌握的技能、知识和能力如下：课程目标1. 了解和掌握数字图像处理的基本概念、基本理论和图像处理系统的组成，包括图像信息的基本知识、图像变换、图像的压缩编码、图像的增强和复原、图像的分割、图像的描述等内容；课程目标2. 掌握数字图像处理的主要算法的实现方法，具备基本的分析和处理图像并选择有效算法的能力；课程目标3. 了解数字图像处理的发展、应用以及当前国际国内研究的热点、重要成果及其工程应用的前景，具有数字图像处理技能的创新意识和创新思维。
三、课程教学基本内容第1章概述1.1 数字图像处理基本基础（包括基本概念、图像数字化、图像类别等）1.2 数字图像的表示和像素间的关系1.3 数字图像处理的发展与应用领域1.4 图像的存储与格式1.5 视觉基础教学要求：通过本章的学习,要求学生掌握数字图像处理的一些基本概念。
主要的内容有图像和数字图像、数字化图像、基本的数字图像处理系统、基本术语、数字图像的显示。
2020智慧树知道网课《数字图像处理》课后章节测试满分答案
第一章测试
1
【单选题】(0.4分)
表示一幅灰度图像，一般用（）？
A.
一个常数
B.
三维矩阵
C.
一个变量
D.
二维矩阵
2
【单选题】(0.4分)
彩色图像中，每个像素点用（）表示色彩值？
A.
二个值
B.
一个值
C.
四个值
D.
三个值
3
【判断题】(0.4分)
不可见光是可以形成图像的
A.
错
B.
对
4
【判断题】(0.4分)
数字图像的质量与量化等级有关
A.
错
B.
对
5
【多选题】(0.4分)
一幅模拟图像转化为数字图像，要经过（）？
A.
量化
B.
采样
C.
重拍
重拍
D.
变换
6
【多选题】(0.4分)
某个像素的邻域，一般有（）？
A.
8-邻域
B.
对角邻域
C.
4-邻域
D.
10-邻域
第二章测试
1
【单选题】(0.4分)
傅里叶变换得到的频谱中，低频系数对应于（）？
A.
噪音
B.
变化平缓部分
C.
变化剧烈部分
D.
物体边缘
2
【单选题】(0.4分)
一幅二值图像的傅里叶变换频谱是（）？
A.
一幅复数图像
B.
一幅二值图像
C.
一幅灰度图像
D.
一幅彩色图像
3
【多选题】(0.4分)
傅里叶变换有下列哪些特点（）？
A.。
数字图像处理笔记
第一章基本概念1、图像：是对客观存在物体的一种相似性的生动模仿与描述。
（图像是对客观存在的物体的某种属性的平面或空间描述）2、图像分为：物理图像、虚拟图像物理图像：物质和能量的实际分布。
虚拟图像：采用数学的方法，将由概念形成的物体（不是实物）进行表示的图像。
3、图像分为：数字图像（离散的）模拟图像（连续的）4、数字图像是用数字阵列表示的图像。
数字阵列中的每一个数字，表示数字图像的一个最小单位，称为像素。
像素是组成数字图像的基本元素。
5、数字图像的表示方法：（以黑白图像为例）黑白图像可用二维函数f(x,y)表示，其中x,y是平面的二维坐标，f(x,y)表示点(x,y)的亮度值(灰度值) 。
7、数字图像处理(Digital Image Processing)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。
8、低级图像处理、中级图像处理和高级图像处理。
（1）低级图像处理：主要对图象进行各种加工以改善图象的视觉效果、或突出有用信息，并为自动识别打基础，或通过编码以减少对其所需存储空间、传输时间或传输带宽的要求。
特点：输入是图像，输出也是图像。
（2）中级图像处理：主要对图像中感兴趣的目标进行检测（或分割）和测量，以获得它们的客观信息从而建立对图像的描述。
特点：输入是图像，输出是特征（如边界、轮廓及物体标识）。
（3）高级图像处理：在中级图像处理的基础上，进一步研究图像中各目标的性质和它们之间相互的联系，并得出对图像内容含义的理解（对象识别）及对原来客观场景的解释（计算机视觉）。
特点：输入是数据，输出是理解。
9、根据你自己的理解，选择一个数字图像处理的应用实例，并简单说明其中涉及的具体技术。
在用手机软件修图时，照片由模糊变清晰用的是图像增强技术、放大缩小用的是图像的几何变换技术、把某个特征提取出来用的是图像分割技术。
第二章采样量化1、黑白图像是指图像的每个像素只能是黑或者白，没有中间的过渡，故又称为２值图像。
数字图像处理的课程设计
数字图像处理的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字图像处理的基本概念，掌握图像的数字化表示方法；2. 掌握图像处理的基本操作，如图像变换、滤波、增强和复原；3. 了解常见的图像分割和特征提取方法，并应用于实际问题；4. 掌握图像压缩的基本原理及常用算法。
技能目标：1. 能够运用图像处理软件进行基本的图像编辑和操作；2. 能够编写简单的数字图像处理程序，实现对图像的基本处理功能；3. 能够运用所学的图像处理方法解决实际问题，如图像去噪、图像增强等；4. 能够对图像进行有效的压缩，以适应不同的应用场景。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字图像处理技术的兴趣和热情，激发其探索精神；2. 培养学生的团队合作意识，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的实际操作能力，使其认识到理论与实践相结合的重要性；4. 引导学生关注图像处理技术在日常生活和各领域的应用，提高其科技素养。
课程性质：本课程为高年级选修课程，旨在使学生掌握数字图像处理的基本原理和方法，培养其实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的数学基础和编程能力，对图像处理有一定了解，但尚未深入学习。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，以实际应用为导向，提高学生的动手能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来进一步学习和研究打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字图像基础：包括图像的数字化表示、图像质量评价、颜色模型等基本概念；- 教材章节：第1章 数字图像处理基础2. 图像增强：介绍直方图均衡化、图像平滑、锐化等增强方法；- 教材章节：第3章 图像增强3. 图像复原：涉及图像退化模型、逆滤波、维纳滤波等复原方法；- 教材章节：第4章 图像复原4. 图像分割与特征提取：包括阈值分割、边缘检测、区域生长等分割方法，以及特征点的提取和描述；- 教材章节：第5章 图像分割与特征提取5. 图像压缩：介绍图像压缩的基本原理，如JPEG、JPEG2000等压缩算法；- 教材章节：第6章 图像压缩6. 数字图像处理应用：分析图像处理在医学、遥感、计算机视觉等领域的应用案例；- 教材章节：第7章 数字图像处理应用教学进度安排：1. 数字图像基础（2学时）2. 图像增强（4学时）3. 图像复原（4学时）4. 图像分割与特征提取（6学时）5. 图像压缩（4学时）6. 数字图像处理应用（2学时）三、教学方法为提高教学效果，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：教师通过系统的讲解，使学生掌握数字图像处理的基本概念、原理和方法。
数字图像处理知识点总结
数字图像处理知识点总结第一章导论1.图像：对客观对象的一种相似性的生动性的描述或写真.2.图像分类：按可见性（可见图像、不可见图像），按波段数（单波段、多波段、超波段），按空间坐标和亮度的连续性（模拟和数字)。
3.图像处理：对图像进行一系列操作，以到达预期目的的技术。
4.图像处理三个层次:狭义图像处理、图像分析和图像理解。
5.图像处理五个模块：采集、显示、存储、通信、处理和分析。
第二章数字图像处理的基本概念6.模拟图像的表示：f（x，y)＝i（x,y)×r(x，y），照度分量0< i（x,y）< ∞ ，反射分量0 <r（x,y）〈1.7.图像数字化:将一幅画面转化成计算机能处理的形式——数字图像的过程。
它包括采样和量化两个过程。
像素的位置和灰度就是像素的属性。
8.将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。
采样间隔和采样孔径的大小是两个很重要的参数。
采样方式：有缝、无缝和重叠。
9.将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化。
10.表示像素明暗程度的整数称为像素的灰度级（或灰度值或灰度）。
11.数字图像根据灰度级数的差异可分为:黑白图像、灰度图像和彩色图像。
12.采样间隔对图像质量的影响：一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率低，质量差,严重时出现像素呈块状的国际棋盘效应；采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率高，图像质量好，但数据量大。
13.量化等级对图像质量的影响：量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率高，图像质量好，但数据量大;量化等级越少,图像层次欠丰富，灰度分辨率低，会出现假轮廓现象,图像质量变差，但数据量小.但在极少数情况下对固定图像大小时，减少灰度级能改善质量，产生这种情况的最可能原因是减少灰度级一般会增加图像的对比度。
例如对细节比较丰富的图像数字化.14.数字化器组成：1)采样孔:保证单独观测特定的像素而不受其它部分的影响。
2)图像扫描机构：使采样孔按预先确定的方式在图像上移动。
数字图像处理各章要求必做题及参考答案
图像通信
图像输入
处理和分析
图像输出
图像存储
各个模块的作用分别为： 图像输入模块：图像输入也称图像采集或图像数字化，它是利用图像采集设备（如数码照相机、数 码摄像机等）来获取数字图像，或通过数字化设备（如图像扫描仪）将要处理的连续图像转换成适于计 算机处理的数字图像。 图像存储模块：主要用来存储图像信息。 图像输出模块：将处理前后的图像显示出来或将处理结果永久保存。 图像通信模块：对图像信息进行传输或通信。 图像处理与分析模块：数字图像处理与分析模块包括处理算法、实现软件和数字计算机，以完成图 像信息处理的所有功能。
2.10（1） 存储一幅 1024×768，256 个灰度级的图像需要多少 bit？ （2） 一幅 512×512 的 32 bit 真彩图像的容量为多少 bit？ 解答：
（1）一幅 1024×768，256 个灰度级的图像的容量为： b=1024× 768×8 = 6291456 bit （2）一幅 512×512 的 32 位真彩图像的容量为： b=512 × 512 × 32=8388608 bit
的图像具有如题表 4.4.2 所示的灰度级分布。
题表 4.4.1
灰度级
0
1
2
3
4
5
6
7
各灰度级概率分布
0.14 0.22 0.25 0.17 0.10 0.06 0.03 0.03
题表 4.4.2
灰度级
0
1
2
3
4
5
6
7
各灰度级概率分布
0
0
0
0.19 0.25 0.21 0.24 0.11
解答： （1）直方图均衡化结果如下表所示
数字图像处理复习资料(11春季)
数字图像处理课程复习大纲——————上大（11春季）已扩展第1章绪论要求：掌握《数字图像处理》理论及技术的基础性概念；掌握数字图像处理这门学科的基本理论及技术架构；熟悉其应用领域，硬件系统及设备1.1.数字图像及应用数字图像，各种电磁波谱及各种图像成像技术，以及图像处理在各种行业当中的应用，不同波段的图像，图像类型，图像应用领域1.信息是事物存在的一种形式，数据是信息的“符号”载体；2.图像：用各种观测系统①以不同的形式和手段观测世界②而获得的，可以直接或间接作用于人眼③并进而产生视知觉的实体④3.图像在计算机里的表示形式就是所谓的“数字图像”。
4.数字图像处理的应用主要有三方面的因素需要考虑：存储器的容量，计算速度，传输带宽。
5.图像的分类：按灰度分：二值图像和多灰度图像；按色彩分：单色图像和彩色图像；按运动分类：静态图像和动态图像；按时空分布分类：二维图像，三维图像和多维图像。
6.图像处理的基本内容：图像信息的获取，图像的存储，图像的传输，图像处理。
1.2.图像工程概述图像处理3层次，数字图像处理于其他学科的关系1.图像工程的三个层次：图像理解，图像分析，图像处理；2.图像：主要特点为由一系列的具有不同灰度值的像素所组成；图形：主要特点为由一组数学公式描述。
1.3.图像表示和显示图像与函数，像素，图像的矩阵表示，图像的解析表示，图像输出设备1.一幅图像一般可以用一个2-D函数f(x, y)来表示（计算机中为一个2-D数组）。
2.一幅图像可分解为许多个单元。
每个基本单元叫做图像元素，简称像素。
3.将一个区域分成3*3个单元以输出10种不同的灰度。
用“区域”来代替“像素”。
4.抖动技术：通过调节或变动图像的幅度值来改善量化过粗图像的显示质量。
1.4.数字图像存储格式存储器件，图像文件格式主题词：不同波段的图像，数字图像，数字图像处理系统，图像成像技术；3-D图像，彩色图像，多光谱图像，立体图像，序列图像，深度图像，纹理图像，投影重建图像，合成图像；图像处理，图像分析，图像理解；图像的矩阵表示，半调输出，抖动技术，BMP，GIF，TIFF，JPEG1.图像文件格式：一种是矢量形式，另一种是光栅形式。
多媒体图像处理技术
5.3 图像文件的种类与格式
2. 位图
位图是把一幅图像分成许多像素，每个像素用若干个二 进制位来表示。位图的编辑处理可用画图软件进行。
利用扫描仪、数码照相机、数码摄像机、录像机、激光 视盘等设备获取位图。
特点：
① 色彩自然，丰富，逼真。 ② 在进行放大和缩小时会失真。 ③ 占用磁盘空间比较大。
整理课件
5.2 图像数据的数字化
2.图像的像素深度 像素深度是指存储每个像素的颜色（或亮度）
信息所占用的二进制位数。像素深度决定彩色图像 的每个像素可能有的颜色数。
表4-1 图像深度与表示的颜色数目
图像 深度(位)
1
4
颜色 总数
2
16
图像名称 单色图像（黑白图像） 索引16色图像
8
256
索引256色图像
图像分辨率指一幅图像的像素数。对同样大小的一幅 图，如果表示该图像的像素数目越多，则图像的分辨率越高， 看起来就越逼真细腻；反之，图像就越粗糙。
整理课件
5.2 图像数据的数字化
区别： 图像分辨率与显示分辨率是两个不同的概念。图
像分辨率是确定组成一幅图像的像素数目，而显示 分辨率是确定显示图像的区域大小。
整理课件
5.2 图像数据的数字化
5.2.2 数字图像的表示
153 156 159 170 150 151 175 176 150 154 159 166 156 158 177 178 147 153 158 162 156 168 180 188 168 175 175 174 177 182 187 183 红色 225 225 219 217 216 218 223 227 分量 225 224 221 220 214 215 222 225 240 233 226 223 219 220 224 229 233 231 229 226 220 220 227 230 178 176 176 176 176 205 216 226 179 178 175 180 177 200 223 231 174 175 178 184 181 189 217 224 208 203 208 196 193 197 216 225 绿色 212 210 215 202 192 196 207 218 分量 211 212 212 210 198 194 207 210 224 227 224 214 197 196 213 220 228 231 233 220 202 197 210 217 180 177 187 190 190 220 225 231 182 184 179 188 192 217 239 233 182 185 190 191 194 207 229 235 219 215 218 198 198 205 220 237 蓝色 211 214 218 202 192 195 212 234 分量 217 214 213 210 194 192 214 238 222 225 226 214 197 200 216 230 228 230 230 225 200 206 212 220
数字图像处理复习提纲
A=zeros（12，12）；
b = ~A；
figure, imshow(b);
b(:,4:1:6)=0;
b(:,10:1:12)=0;
figure,imshow(b);
c=b’;
figure,imshow(c);
4 设下面图像的灰度矩阵如下，请用 直方图均衡化方法修正该图像灰度 矩阵。详细写出直方图均衡化的实 现步骤和最后修正后的图像矩阵B， 并画出修正矩阵的直方图。
数字图像处理复习内容概括
第一章 数字图像处理概念与基础
1、图像的定义 2、数字图像处理的定义 3、产生图像的类别 4、数字图像处理的特点与主要方法 5、图像的类型 6、图像简单Matlab处理（读取、显示和存储、抽取、旋转, 提 取、翻转）与应用 7、图像矩阵的基本运算（算术、关系和逻辑） 8、简单函数的M文件编程
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 x8
11、分别用中值滤波、四邻域法、八邻域法、sobel算子和prewitt算子编程实现对具有 10%的‘gaussian’噪声图像（image.tif） 的增强处理。
12、用低通滤波和高通滤波的方法编程实现图像（image.tif） 的增强处理。
13、应用Matlab实现的Huffman编码函数和Huffman译码函数编程实现图像（image.tif)压 缩处理。
4、主要掌握的内容
(1) 灰度变换中的线形、指数、对数增强方法分别具有什么增强特点？
(2)为什么对比度拉伸能够实现图像对比度增强? (3) 什么是图像灰度直方图？图像直方图反映了图像的什么特征？ (4) 直方图均衡化图像处理主要实现思想什么？他的实现过程与matlab实现程序。 (5) 直方图规定化图像处理的主要实现思想什么？掌握处理步骤与matlab实现程序。
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三维色彩空间
图像处理中的色彩学知识
• 色彩模型：色彩空间是三维的，作为色彩空间
三维坐标的三个独立参数可以是色彩心理的三 属性，用不同的三个色彩参数就代表不同的色
彩模型
图像处理中的色彩学知识
• 色域
–一个色彩系统能够显示或打印的色彩范围 –色域由宽到窄的顺序： 人眼所看到的色谱 Lab色域
RGB色域
– RGB模式是一种发光屏幕的加色模式，CMYK 模式是一种颜色反光的印刷减色模式。而Lab 模式既不依赖光线，也不依赖于颜料，它是 CIE组织确定的一个理论上包括了人眼可以看
见的所有色彩的色彩模式。Lab模式弥补了
RGB和CMYK两种色彩模式的不足。
图像处理中的色彩学知识
④ LAB模型
– Lab模式由三个通道组成，但不是R、G、B通道。它的 一个通道是亮度，即L。另外两个是色彩通道，用A和
音频类似，数字图像的数据量一般都比较
大，在存储时会占用大量的空间，因此需
要对图像进行压缩编码。
数字图像处理概述
• 现代图像的范围
① 可见光范围内的图像，不可见光范围内的图 像（红外成像技术） ② 可见图像和不可见图像 – 可见图像：照片、图、画
– 不可见图像：主要是物理图像，如温度、气 压、地势图等，还包括医学影像
图像数字化的途径 特点
扫描仪扫描 数码相机拍摄 网上搜索并下载 抓图工具抓拍 方便快捷，需用扫描仪 方便快捷，需用数码相机 方便快捷 方便快捷
利用图像编辑软件 专业性强，较慢 自己加工或创作
图像处理中的色彩学知识
1. 色彩
– 单色光：通过三棱镜也不会再分解为其它 的色光
– 由单色光所混合的光称为复色光
图像处理中的色彩学知识
图像处理中的色彩学知识
–四色印刷 –并非所有RGB颜色都能打印出来
图像处理中的色彩学知识
④ LAB模型
– 可以用来模拟黑白照片效果 – 黑白模式采用1位来表示一个像素，只 能显示黑色和白色 – 无法表示层次复杂的图像
图像处理中的色彩学知识
图像处理中的色彩学知识
④ LAB模型
图像处理中的色彩学知识
色相环
图像处理中的色彩学知识
– 饱和度：颜色的纯度，即颜色的深浅 程度，也就是掺入白光的程度，掺入 彩色引起色调变化，掺入白色引起饱 和度变化
图像处理中的色彩学知识
–饱和度是颜色强度的度量。对于同一色调的彩色 光，饱和度越深颜色越鲜明或者越纯。例如红色 和粉红色的区别，虽然这两种颜色有相同的主波 长，但一种也许是混合了更多的白色 文件的色彩越丰富，文件的字节数越多
位图图象 特征
矢量图形
能较好表现色彩浓 可展示清楚线条 度与层次 或文字 用途 照片或复杂图象 文字、商标等相 对规则的图形 图影缩放效果 易失真 不易失真 制作3D影象 不可以 可以
文件大小
较大
较小
常用的文件格 BMP、PSD、TIFF、 EPS、DXF、PS、 式 GIF、JPEG WMF、SWF
图像处理中的色彩学知识
4. 颜色深度与位平面
– 位图图像中像素的颜色信息是由若干个二 进制数据位来表示的，这些数据的个数称 为图像颜色的深度 – 四位和八位色彩图像称为索引彩色图像， 因为它的色彩要通过一个颜色表查找来决 定，它显示的颜色不是图像本身真正的颜 色，称为伪彩色
图像处理中的色彩学知识
– 包含全部颜色光谱的光是白色 – 没有光线照射时，人眼感觉是黑色 – 色彩由光、物体特性与人眼视觉机构三大 因素涵盖
图像处理中的色彩学知识
图像处理中的色彩学知识
图像处理中的色彩学知识
• 物体呈现的颜色：光射到物体上时，一部
分光被物体反射，一部分光被物体吸收。 如果物体是透明的，还有一部分光透过物 体。不同物体，对不同色光的反射、吸收 和透过的情况不同，因此呈现出不同的颜 色。
数字图像处理技术(上）
本章内容
• 数字图像处理概述
• 数字图像处理研究的主要内容 • 图像与图像数字化的过程 • 数字化处理中的色彩学知识 • 位图绘画与编辑 • 图像文件格式与图像处理软件
数字图像处理概述
• 图像处理
–图像处理就是将客观世界中的物体映射成 数字化图像，然后用数学方法通过编程在
计算机中进行处理、存储和显示。与数字
数字图像处理概述
• 图像的数字化
物理图像数字化的三个步骤 – 扫描 – 采样 – 量化
数字图像处理概述
• 数字图像处理系统
– 处理图像的计算机 – 图像数字化设备：数码相机等 – 图像显示设备
• 数字图像处理与其它相关学科的关系
数字图像处理的研究内容
• 图像数字化
• 图像增强 • 图像几何变换 • 图像复原 • 图像重建
图像处理中的色彩学知识
图像处理中的色彩学知识
图像处理中的色彩学知识
② HSL模型
– H代表色调、S代表饱和度、L代表亮度 – 该模型描述颜色更自然，更适合于色彩设 计
图像处理中的色彩学知识
图像处理中的色彩学知识
③ CMY模型
– C代表青，M代表品红，Y代表黄，因为 该三种颜色无法产生完善的黑或灰色， 所以加入B黑色，构成CMYK模型 – 减色混色法
图像与图像数字化过程
• 图像数字化
–图像的数字化过程分为采样、量化和 编码三个步骤
图像与图像数字化过程
• 图像的采样：
– 采样是指将空间域或时域上连续的图
像（模拟图像）变换为离散采样点
（像素）集合的一种操作
图像与图像数字化过程
–采样的实质是用多少点来描述一张图 像，点数的多少就是通常所说的分辨 率
– 采样频率：一秒钟内采样的次数，决定
采样点之间间隔的大小，原始图像中的 画面越复杂，色彩越丰富，则采样频率 应越大，满足奈奎斯特定理
图像与图像数字化过程
• 图像的量化
–把采样后得到的用连续量表示的像素 值离散化为整数值的操作叫做量化
图像与图像数字化过程
–在量化时所确定的离散取值个数称为 量化级数，表示量化的色彩之所需的 二进制位数称为量化字长
CMY色域
图像处理中的色彩学知识
① RGB模型
• 三基色：
– – 基色是指互为独立的三色，任一色彩都不能有其
他两种色彩混合而成
红色、绿色、蓝色，按照不同的比例组合可以配 出自然界大部分的颜色 – 配色关系式 F=R[R]+G[G]+B[B]
图像处理中的色彩学知识
– RGB模型
• 三基色原理 • 相加混色法
– 对于单色灰度图像只有一个位平面
– 对于彩色图像，图像中可能出现的不同颜色
的最大数目取决于该图像所有位平面中颜色
深度之和
图像处理中的色彩学知识
5. 分辨率
• • 显示分辨率：又称为屏幕分辨率，指屏 幕呈现出横向与纵向像素点的个数 图像分辨率：指数字化图像的大小，以 水平和垂直的像素点表示，与现实分辨 率一起决定显示图像的大小
图像处理中的色彩学知识
2. 色彩三要素
– 色调：反映颜色的种类，是决定颜色的基本特性，与 光波的波长有关
– 色调是由于某种波长的颜色光使观察者产生的颜色感 觉，每个波长代表不同的色调 。它反映颜色的种类， 决定颜色的基本特性，例如红色、棕色等都是指色调。 某一物体的色调，是指该物体在日光照射下所反射的 各光谱成分作用于人眼的综合效果，对于透射物体则 是透过该物体的光谱综合作用的结果。
• 图像几何变换：包括图像的平移、旋转、
缩放等 • 图像重建：由二维平面图像数据构造出三 维物体图像 • 图像隐藏：将一幅图像或可视化的媒体信 息隐藏在另一幅图像中，防伪技术
数字图像处理的研究内容
• 图像转换：将图像从空域转化到频域
• 图像编码 • 图像识别与理解：主要用于计算机犯罪 侦查等方面
图像增强
图像处理中的色彩学知识
图像处理中的色彩学知识
图像处理中的色彩学知识
• 图像的表示
– 景象：人眼所看到的客观世界，物体所发出 的光线进入人眼，在人眼的视网膜上成的像 – 人们用各种方法记录下这些象，称为图像 – 图像是记录下来的象，是人眼所见的再现
– 象反映了客观景物的亮度和颜色随空间位置 和方向变化的特征，是空间坐标的函数
数字图像处理的研究内容
• 图像隐藏
• 图像变换
• 图像编码
• 图像识别与理解
数字图像处理的研究内容
• 图像数字化：将图像以数字的形式进行 表示。（哪些步骤？）
• 图像增强：不考虑图像质量下降的原因， 只将图像中感兴趣的特征有选择的突出， 而衰减不需要的特征，它的目的主要是 提高图像的可懂度。
数字图像处理的研究内容
B来表示。A通道包括的颜色是从深绿色（低亮度值）
到灰色（中亮度值）再到亮粉红色（高亮度值）；B通 道则是从亮蓝色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到
黄色（高亮度值）。因此，这种色彩混合后将产生明亮
的色彩。
图像处理中的色彩学知识
④ LAB模型
– 在表达色彩范围上，处于第一位的是Lab模式， 第二位的是RGB模式，第三位是CMYK模式
• 图像复原：图像复原技术与增强技术不同，它需
要了解图像质量下降的原因，首先要建立“降质 模型”，再利用该模型，恢复原始图像
• 如对遥感图像资料进行大气影响的校正、几何校
正以及对由于设备原因造成的扫描线漏失、错位
等的改正，将降质图像重建成接近于或完全无退
化的原始理想图像的过程。同义词：图像恢复
数字图像处理的研究内容
图像处理中的色彩学知识
• 扫描分辨率：每英寸扫描所得到的点， 单位dpi，表示一台扫描仪输入图像的细 微程度
• 打印分辨率：表示一台打印机输出图像 的技术指标，由打印头每英寸输出的点 的数目决定，单位dpi