数字图像处理 第一讲 绪论PPT.ppt

数字图像处理 信息学院 电科教研室 授课人：史彩娟 绪论 参考书： 1、《数字图像处理学》（第二版） 阮秋琦 主编 电子工业出版社 2、《数字图像处理原理》 吴国平 中国地质大学出版社 3、《数字图像处理》 贾永红 武汉大学出版社 4、《DIGITAL IMAGE PROCESSING 》 K.R.Castleman 清华大学出版社 绪论 关于课程的几点说明 1、理论学时---32学时，课内外学时比----2比3 2、成绩：平时成绩20％，期末考试成绩80％ 3、请自觉遵守课堂纪律，保持安静 绪论 第一讲 绪 论 1.1 图像及图像处理的分类 1.2 数字图像处理的特点 1.3 数字图像处理的方法及主要内容 1.4 数字图像处理的硬件设备 1.5 数字图像处理的应用及发展动向 绪论 1.1 图像及图像处理的分类 1.1.1 图像 “图”是物体透射光或反射光的分布，“像”是人的视觉系统对图的接收在大脑中形成的印象或认识。 “图”是客观存在的， “像”是人的感觉，图像是二者的结合。 图像是人们最主要的信息来源，信息大约有80％来源于视觉，俗话说“百闻不如一见”，“一目了然”。 绪论 光学图像 Lena 大脑断层 图像 图1-1 示例 绪论 1.1.2 图像处理的分类 图像处理：就是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理和实际应用的要求。 图1-2 例子－调整了亮度和对比度 绪论 图像处理分类： 模拟图像处理、数字图像处理 一、模拟图像处理 1、光学处理：光学滤波器、激光全息技术 2、电子处理：照相、电视信号处理、遥感图像处理 特点：速度快、实时、并行处理； 精度差、灵活性差。 绪论 二、数字图像处理 一般用数字计算机处理或其他高速、大规模集成数字硬件处理，所以亦称为计算机图像处理。 对从图像信息转换来的数字电信号进行某些数字运算或处理，以期提高图像的质量或达到人们所要求的某些预期的结果。 特点：精度高、灵活性强、但速度受限。 绪论 1.2 数字图像处理的特点 一、数字图像信息量大 一幅数字图像是由像素组成，每个像素的灰度级一般为8bit,高精度的12或16bit。 黑白图像 256x256x8≈64Kbyte 彩色图像 512x512x8≈256Kbyte 电视图像 25Frame/s 约20Mbyte 计算一下20G的硬盘能存多长时间的电视节目。 绪论 二、数字图像传输占用的频带较宽。 语 音 4KHz 电视图像 5.6MHz（比语音的大多了）　　　 对图像的压缩提出了要求。 从左图中可以看到：有大块的区域的灰度值是相差不大的，存在大量冗余。 三、数字图像像素间相关性大 绪论 四、图像信息的视觉效果主观性大 音乐家或女士像？ 五、图像处理技术综合性强 通信技术、计算机技术、电子技术、电视技术、数学物理等。 绪论 1.3 数字图像处理的方法及主要内容 1.3.1 数字图像处理的方法 一、空域法 把图像看作是平面中各个像素组成的集合，然后直接对这一二维函数进行相应的处理。 临域处理法、点处理法 二、变换域法 首先对图像进行正交变换，得到变换域系数矩阵，然后再进行各种处理，处理后再反变换到空间域。 绪论 1.3.2 数字图像处理的主要内容 完整的数字图像处理工程大体上可以分为如下几个方面： 图像信息的获取、图像信息的存储、图像信息的传送、图像信息的处理、图像信息的输出和显示。 本课程中的主要内容就是图像信息的处理，它包括以下几个方面： 绪论 一、几何处理 主要包括坐标变换，图像的放大、缩小、旋转、移动，多个图像配准，扭曲校正，周长、面积、体积计算等。 二、算术处理 主要是对图像施以加减乘除运算，主要是针对像素点的处理。 绪论 三、图像变换（第三讲） 由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，涉及计算量很大。因此，往往采用各种图像变换的方法，如付立叶变换、离散余弦变换（DCT）、沃尔什变换、哈达玛变换等间接处理技术，将空间域的处理转换为变换域处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理。 重点内容 绪论 四、图像编码（第四讲） 由于图像的数据量非常大，通过图像编码来简化图像的表示形式，压缩表示图像的数据，以便于存储和传输。 图像编码主要是对图像数据进行压缩。因为图像信息具有较强的相关性，可以通过