[工学]数字图像处理 第一章 绪论 1.ppt

图像重建 图像重建是指根据对物体的探测获取的数据来重新建立图像。用于重建图像的数据一般是分时、分步取得的。 图像重建是图像处理中一个重要研究分支，其重要意义在于获取被检测物体内部结构的图像而不对物体造成任何物理上的损伤。 它在各个不同的应用领域中显示出独特的重要性。例如：医疗放射学、核医学、电子显微、无线电雷达天文学、光显微和全息成像学及理论视觉等领域都多有应用。 * 图像分割 * 图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。图像分割将图像中有意义的特征提取出来（物体的边缘、区域），它是进行进一步图像识别、分析和图像理解的基础。 虽然目前已研究出了不少边缘提取、区域分割的方法，但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。对图像分割的研究还在不断的深入中，是目前图像处理研究的热点方向之一。 主要方法：图像边缘检测、灰度阈值分割、基于纹理分割、区域增长…… 图像特征提取与分析 目的 让计算机具有认识或者识别图像的能力，即图像识别。特征选择是图像识别中的一个关键问题。特征选择和提取的基本任务是如何从众多特征中找出最有效的特征。 特征形成 根据待识别的图像，通过计算产生一组原始特征，称之为特征形成。 * 图像匹配与识别 模式识别(pattern recognition)作为一门学科有其系统的理论基础和技术方法。 模式识别属于图像分析的范畴，它所得到的结果是一幅由明确意义的数值或符号构成的图像或图形文件，而不再是一幅具有随机分布性质的图像 。 模式识别的目的是对图像中的物体进行分类，或者可以说是找出图像中有哪些物体。 模式就是存在于时间和空间中，可以区别它们是否相同或相似的可观察的事物。但模式所指的不是事物本身，而是从事物中获取的信息。因此模式往往表现为具有时间和空间分布的信息。 *  数字图像处理的三个层次 从计算机处理的角度可以由高到低将数字图像分为三个层次。这三个层次覆盖了图像处理的所有应用领域 * 图像工程的示意图 * 数字图像处理的三个层次 1. 图像处理： 对图像进行各种加工，以改善图像的视觉效果；强调图 像之间进行的变换； 图像处理是一个从图像到图像的过程。 * 2. 图像分析：对图像中感兴趣的目标进行提取和分割，获得目标的客观信息（特点或性质），建立对图像的描述； 以观察者为中心研究客观世界； 图像分析是一个从图像到数据的过程。 * 3. 图像理解：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及原来客观场 景的解释； 以客观世界为中心，借助知识、经验来推理、认识客观世界，属于高层操作（符号运算）。 * 可见，图像处理、图像分析和图像理解是处在三个抽象程度和数据量各有特点的不同层次上。图像处理是比较低层的操作， 它主要在图像像素级上进行处理， 处理的数据量非常大。图像分析则进入了中层，分割和特征提取把原来以像素描述的图像转变成比较简洁的非图像形式的描述。图像理解主要是高层操作， 基本上是对从描述抽象出来的符号进行运算，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处。 根据本课程的任务和目标，本书重点放在图像处理上，并学习图像分析的基本理论和方法。 *  图像工程与相关学科的联系和区别 图像工程是一门交叉学科 研究方法上，与数学、物理学（光学）、生理学、心理学、电子学、计算机科学相互借鉴； 研究范围上，与计算机图形学、模式识别、计算机视觉相互交叉。 * 图像工程与相关学科的联系和区别 * 1.3图像处理系统 * 最简单的图像处理系统 * 数字图象处理系统由图象数字化设备、 图象处理计算机和图象输出设备组成。 扫描仪、数码相机、 摄象机与图象 采集卡等 PC、工作站等 打印机、绘图仪等 数字图像处理系统工作流程 * 图像处理系统的工作图 图 像 数 字 化 预 处 理 图 像 分 割 特 征 提 取 自 动 识 别 显示 打印 结果 人 机 交 互 处 理 输入及数字化设备 ?摄象机 ?鼓式扫描器 ?平台式光密度计 ?视频卡 ?扫描仪 ?数码相机 ?DV 显示及记录设备 ?图象显示器 ?鼓式扫描器 ?图象拷贝机 ?绘图仪 ?激光打印机 ?喷墨打印机 * * * 数字图像处理 * 本节课内容 引言 第1章：绪论 1.1数字图像处理及特点 1.2数字图像处理的主要研究内容 1.3数字图像处理系统 1.4数字图像处理的应用和发展 * * 引言： * 伦琴因发现X射线获得 首届诺贝尔物理学奖。 * Hounsfield和Cormack因发明CT获得 1979年诺贝尔医