精密测控及系统第五章图像处理技术.ppt

第5章 图像处理技术 数字图像处理概述 图像的描述和数字化 Matlab图像处理初步 图像处理中的正交变换 数字图像处理基本技术 几个热点研究方向 文本图像的处理与识别 因特网上的图像检索 图像在网上的传输 图像的安全技术 图像流的处理技术 图像的自动识别 图像作为检测手段的一种 其它视频方面的研究与需求 汽车号牌的识别 什么是图像？ 图、画 模拟图像 数字图像 用矩阵来描述的图像 将连续的模拟图像经过采用等距离矩形网络采样，对幅度进行等间隔量化处理后变成计算机能够辨识的点阵图像 数字图像例(灰度图） 数字图像例(RGB图） 图像处理的定义及分类 定义：将模拟图像转换为数字图像（矩阵），采用一定的算法进行运算和处理，达到预期目的和效果的过程。 分类： 图像加工：将一幅图像变为另一幅经过加工的图像，是图像到图像的过程。 图像分析：将一幅图像转化为一种非图像的表示，如一个测量数据集或一个决策等。 图像处理的研究内容 图像增强 增强图像中的有用信息 削弱干扰和噪声 使图像清晰或突出某些感兴趣的特征，便于人眼睛或计算机识别 图像复原 消除或减少在获取图像过程中产生的某些退化 使图像能够反映原始图像的真实面貌。 图像处理研究内容 图像编码： 在满足一定保真度条件下，对图像信息进行编码 可以压缩信息量，便于存储和传输 图像分割、特征提取和分析： 将图像从背景中分离出来，提取形状特征、纹理特征和颜色特征等 用于图像的分类、识别、描述和解释 图像变换： 将空间域的图像函数，变换为频率域的函数 是图像增强、复原、编码、特征提取和图像分析的的基础 图像处理应用领域 测量：CCD技术 通讯技术：图像传真、电视电话，卫星通讯，数字电视等 计算机科学：文字、图像的输入，CAD，多媒体和智能化计算机 生物医学：X射线、超声、CT及核磁共振图及心电图、脑电图分析 军事技术：航空及卫星照片的判读，导弹制导，雷达、声纳图像处理，军事仿真等 侦缉破案：指纹识别、伪钞识别、手迹分析等 气象预报：天气云图分析 考古：恢复珍贵的文物图片、名画、壁画等原貌 图像处理和分析系统 第5章 图像处理技术 §5.1 数字图像处理概述 §5.2 图像的描述和数字化 二维图像的数学模型 图像的数字化 §5.3 Matlab图像处理初步 §5.4 图像处理中的正交变换 §5.5 数字图像处理基本技术 图像的数学模型 对于一个空间三维景物的描述，通常采用物体表面反射光的强度特征来描述 二维图像的数学模型 单色、二维、静止图像的数学模型 单色、二维、静止图像的数学模型 图像亮度的动态范围，可表示为 第5章 图像处理技术 §5.1 数字图像处理概述 §5.2 图像的描述和数字化 二维图像的数学模型 图像的数字化 §5.3 Matlab图像处理初步 §5.4 图像处理中的正交变换 §5.5 数字图像处理基本技术 图像数字化定义 将连续图像灰度函数f(x,y)的空间坐标和幅值都进行离散化，得到数字图像。 空间连续坐标(x,y)的离散化——图像采样 灰度函数 f(x,y) 的离散化——灰度级的量化 数字图像的表示 M×N个采样点，每个采样点被量化为G个灰度等级 为了便于处理，M，N，G均取2的整数幂 每个象素需要m位(bit)存储空间，整个图像占用的存储空间M×N ×m(bit) 第5章 图像处理技术 §5.1 数字图像处理概述 §5.2 图像的描述和数字化 §5.3 Matlab图像处理初步 §5.4 图像处理中的正交变换 §5.5 数字图像处理基本技术 §5.3 Matlab图像处理初步 图像的类型及格式 图像的基本操作 图像的读入、显示 图像的保存 图像的类型 图像类型表示数组数值与象素颜色之间的关系。 Matlab图像工具箱支持的图像类型有： 二进制图像 灰度图像 RGB图像 索引图像 多帧图像 Matlab提供了各种图像类型的转换函数 二进制图像 在一幅二进制图像中，每个像素取两个离散数值（0或1）中的一个。 用uint8或double型数组存储 灰度图像 包含灰度等级（亮度）的图像，若用uint8数组来存储，则0表示黑色，255表示白色，中间值为介于黑白之间的灰度 可用uint8, uint16, double型数组存储 右图为double型灰度图像 RGB图像 每个象素由三个数值来指定红、绿、蓝色分量。 由m ? n ?3的uint8, uint16或double型数组表示。 又叫真彩图像 索引图像 包含一个数据矩阵X和一个调色板矩阵map map矩阵为m ? 3的double型数组，指定红、绿、蓝色分量值。 X矩阵的数值为对应map矩阵的行数（指针），可以是uint8, uint16或double型 多帧图像 是一种包含多幅图像（帧）的图像