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图像处理的基本方法 图像处理（image processing） 对图像加工的各种技术方法的统称，它已被广泛地应用于许多领域。 基本方法 模拟图像处理 数字图像处理 一、模拟图像处理 包括光学图像处理和电子图像处理（电子光学处理） 光学方法是图像处理发展的起源，1946年法国的Duffienx提出傅立叶光学，1964年美国密执安大学的A.Vanderlugt制成空间滤频器 光学处理具有处理速度快（可实时和并行处理，如电视模拟图像处理可达25帧/秒或30帧/秒）、信息量大、分辨率高、经济等优点 模拟图像处理的缺点是精度差、灵活性差，器件具有专用性，并且缺乏判断分析能力，不具备非线性处理能力 趋势：将光学处理和计算机相结合的方法，如利用光学方法对图像进行傅立叶变换，再用计算机对频谱分析 二、数字图像处理 将图像转换成一个数据矩阵存放在图像存储器中，然后再利用数字计算机，或其它的大规模集成数字器件（如DSP），对图像信息进行数字运算或处理，以提高图像的质量或达到人们所预期的其它效果 优点：精度高、处理内容丰富、可以进行复杂的非线性处理，处理方式灵活，同样的图像硬件系统，在改变软件之后可以用于其它完全不同的任务 缺点：由于目前计算机性能的限制，数字图像处理的速度有限，对于一些有实时性要求的任务，必须利用DSP加速或构建专用系统 广义的数字图像处理是指从图像获取到图像信息输出的全过程，即图像处理系统 与计算机应用相关的设备 图像处理相关的方法 有效软件的实现 图像处理软件的应用 图像信息在计算机中的表示 图像数据库及检索 图像信息应用等 狭义的数字图像处理仅指其中对图像信息进行处理 广义图像处理 图像信息获取，即获取研究对象的图像，并转换成数字信号，以便于计算机或其它数字设备处理 研究重点：图像成像设备和数字化设备 图像信息的存储 图像存储设备，以及图像存储的格式、图像压缩标准以及图像数据库技术等 图像信息的传送，包括内部传送与远距离传送 内部传送多采用DMA（Direct Memory Access）；远距离传送图像压缩技术，减少占用带宽 图像信息处理，即狭义的图像处理 利用计算机可以实现的算法 图像的输出与显示，即为人或计算机提供便于理解以及识别的图像 软拷贝与硬拷贝两种形式 狭义的计算机图像处理（一） 几何处理 坐标变换：图像的放大与缩小、旋转、移动 图像畸变校正 几何特征计算等 算术与逻辑运算 图像的加减乘除，与或非等运算 此类运算既简单有效，又是其它处理的基础 图像增强 根据任务目标突出图像中感兴趣的信息，消除干扰，改善图像的视觉效果或增强便于机器识别的信息 此三项是图像预处理中常涉及的内容 狭义的计算机图像处理（二） 图像复原 根据图像退化模型，消除退化因素，恢复原始的图像。如散焦是造成图像模糊的一个重要的因素，而散焦模型可以通过实验数据和理论分析获得，利用逆滤波就可以消除散焦 图像编码 研究压缩图像数据的方法，需要研究并利用图像的冗余特征，如统计冗余、生理视觉冗余、知识冗余等 图像分割 根据图像的某些特征将图像划分为不同的区域，以便于对图像中的物体或目标进行分析与识别。如“机动车视觉系统”中根据图像中的灰度信息分割白色导引线和路面 狭义的计算机图像处理（三） 图像重建 前面六个研究方面输入的是图像，而图像重建输入的是非图像信息，如数据、公式等，输出为图像。主要有卷积反投影法等。常用于医学设备，CT等 图像模式识别 在图像分割的基础上提取特征，对图像中的内容进行判决分类 图像分析与理解 在图像模式识别的基础上进一步发展，根据图像局部内容之间的关系，利用有关知识进行推理与联想，对图像中所表现的内容进行理解 课程介绍 教材 　《图像处理和分析基础》，高等教育出版社，2004 课程介绍 参考资料 　李叔梁译．冈萨雷斯．数字图像处理．1981 　Kenneth R.Castleman．Digital Image Processing．1998 　陈彩廷译．罗森菲尔德．数字图像分析．1987 　吴健康．数字图像分析．1989 　R.C．Gonzalez，R.E．Woods．Digital Image Processing，Addison-Wesley，Reading MA，1992 课程介绍 主要参考资料 　Computer Vision Graphics and Image Processing 　IEEE Trans．Pattern Analysis Machine Intelligence 　Pattern Recognition 　Pattern Recognition Letter 　Image and Vision Computing 　模式识别与人工智能、中国图像图形学报 　计算机学报、自动化学报 第一章　图