第一讲 数字图像处理基本概念课件.pptVIP

图像处理与识别 山东师范大学传播学院学院 孟祥增 20011年3月 课程名称：图像处理与识别 英文名称：Image Analyzing and Recognition 课程编号：4123306 总 学 时： 72 授课学时： 54 实验学时： 18 学 分： 3.5 课程类别：选修课 预修课程：数字信号处理 选用教材 Rafael C. Gonzalez著，“Digital Image Processing”（Second Edition），电子工业出版社原版影印，2002。 参考书目 Rafael C. Gonzalez著，阮秋琦等译《数字图像处理》（第二版），电子工业出版社， 2003 Kenneth R. Castleman著，“Digital Image Processing”, 清华大学出版社原版影印，1998。 K.R.Castleman著, 朱志刚等译,数字图像处理（新版），北京:电子工业出版社，2002.2 章毓晋编著，图像处理和分析（第二版），北京：清华大学出版社，2004.7 第一章 数字图像处理基本概念 图像和数字图像 图像的示例 图像的示例 图像的示例 图像的示例 图像的示例 数字图像处理系统 基本的数字图像处理系统 数字图像处理术语 数字图像处理术语 数字图像处理术语 数字图像处理 对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果。 对图像进行压缩编码以适应存储或传输要求。 一个图像到图像的过程。 数字图像分析 对图像中感兴趣的目标进行检测和测量。 对目标特征测量的结果，或是基于测量的符号表示。 描述了图像中目标的特点和性质。 一个从图像到数据的过程。 数字图像理解 在图像分析的基础上，研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系。 得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释。 指导和规划行动。 数字图像处理术语 计算机图形学 使用计算机将由概念或数学描述所表示的物体进行处理和显示的过程。 侧重点在于根据给定的物体描述模型、光照及摄像机的成像几何，生成一幅图像的过程。 计算机艺术也属于计算机图形学。 计算机视觉 目的是发展出能理解自然景物的系统。 在机器人领域，计算机视觉为机器人提供眼睛。 数字图像处理术语 数字化 将一幅图像从原来的形式转化为数字形式的过程。 一个非破坏性的过程。 扫描 对一幅图像内给定位置的寻址。 把图像划分为矩形网格，即光栅。 扫描的最小单元为像素。 数字图像处理术语 采样 在一幅图像的每个像素位置上测量灰度值。 传感元件将光亮度转化为电压值。 对图像信号的定义域离散化。 量化 将测量的灰度值用整数表示。 通过模数转化器实现。 对图像信号的值域离散化。 数字图像处理术语 数字化过程 扫描、采样、量化构成了数字化过程。 对比度 灰度反差的大小。 灰度分辨率 指值的单位幅度上包含的灰度级数。 数字图像显示 数字图像的矩阵表示 红 绿 蓝 数字图像的分辩率 数字图像灰度表示 数字图像处理的历史 到二十世纪五十年代 六十年代：登月 七十年代：医学图像 CT 八十年代：普及 九十年代：多媒体 数字图像处理的研究领域 图像变换 傅立叶变换 Walsh变换 离散余弦变换 小波变换 …… 图像编码压缩 图像压缩编码技术可以减少描述图像的数据量，以便节省图像传输、处理时间、减少存储空间。 主要方法：熵编码、预测法编码、变换编码、分形编码…… Compression Compression Color image of 600x800 pixels – Without compression # 600*800 * 24 bits/pixel = 11.52K bits = 1.44M bytes – After JPEG compression (popularly used on web) # only 89K bytes # compression ratio ~ 16:1 Movie – 720x480 per frame, 30 frames/sec, 24 bits/pixel – Raw video ~ 243M bits/sec – DVD ~ about 5M bits/sec – Compression ratio ~ 48:1 图像增强和复原 目的：提高图像质量（去除噪声、提高图像的清晰度），改善供人观看图像主观质量 主要方法：灰度修正、平滑、几何校正、图像锐化、频域增强、维纳滤波、卡尔曼滤波 图像增强 图像的分割 目的：提取出感兴趣的对象。为进一步的理解和识别做准备。 主要方法：灰度阀值分割、基于纹理的分割、区域生长法 图像的分割 图像分析 对输入图像进行处理，产生对图像的描述 主