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目录01.图像工程基础02.图像获取与表示03.图像处理技术04.图像分析与理解05.图像工程案例分析06.图像工程软件工具

图像工程基础PARTONE

图像工程定义图像工程涉及计算机视觉、图像处理、模式识别等多个领域，是跨学科的综合技术。图像工程的学科范畴图像工程广泛应用于医疗成像、卫星遥感、安全监控等多个行业，是现代技术的重要组成部分。图像工程的应用领域

图像处理流程图像采集图像分析与理解特征提取图像预处理图像采集是图像处理的第一步，涉及使用相机、扫描仪等设备获取原始图像数据。图像预处理包括去噪、对比度增强等，目的是改善图像质量，为后续处理做准备。特征提取是从图像中提取有用信息的过程，如边缘检测、角点识别等，为分析和识别打基础。图像分析与理解涉及对图像内容的解释，包括模式识别、图像分类等高级处理技术。

应用领域概述医疗成像技术如MRI和CT扫描，利用图像工程原理，帮助医生诊断疾病，挽救生命。医疗成像技术自动驾驶汽车依赖图像工程来处理摄像头捕捉的实时图像，以实现安全导航和障碍物检测。自动驾驶系统卫星遥感技术通过图像处理分析地表变化，用于环境监测、灾害预警等领域。卫星遥感监测010203

图像获取与表示PARTTWO

图像采集技术数字相机通过感光元件将光线转换为电信号，生成数字图像，广泛应用于摄影和监控。数字相机技术01扫描仪通过逐行扫描文档或图片，将其转换为数字格式，常用于文档数字化和图像复制。扫描仪技术02红外成像技术利用红外线探测物体的热辐射，常用于夜间摄影和热成像分析。红外成像技术033D扫描技术通过激光或结构光扫描物体表面，获取其三维结构信息，用于模型重建和质量检测。3D扫描技术04

图像数据表示图像由像素组成，每个像素点包含颜色信息，是图像数据表示的基础单元。像素表示01颜色空间如RGB、CMYK等，用于描述图像中的颜色，转换颜色空间有助于图像处理。颜色空间转换02图像压缩技术如JPEG、PNG，通过算法减少数据量，便于存储和传输，同时尽量保持图像质量。图像压缩技术03

图像格式标准JPEG是一种广泛使用的有损压缩图像格式，适合存储照片等连续色调的图像。01JPEG标准PNG是一种无损压缩的位图图形格式，支持透明度和多层图像，常用于网络图像。02PNG格式GIF格式支持动画和透明背景，适合制作简单的动画图像，但颜色限制为256色。03GIF格式TIFF格式支持无损压缩和有损压缩，常用于专业图像处理和印刷行业。04TIFF格式BMP是Windows操作系统中的标准图像格式，不压缩图像数据，保持原始质量。05BMP格式

图像处理技术PARTTHREE

常用图像处理算法01如Canny边缘检测器，用于识别图像中的边界，广泛应用于图像分割和特征提取。02例如高斯模糊，用于去除图像噪声，改善视觉效果，常用于图像预处理。03如直方图均衡化，用于改善图像的对比度，使图像细节更加清晰可见。04如K-means聚类，用于将图像分割成多个区域，便于进一步分析和处理。05如SIFT（尺度不变特征变换），用于提取图像的关键点和描述符，用于图像匹配和识别。边缘检测算法图像平滑算法图像增强算法图像分割算法图像特征提取算法

图像增强与复原图像增强技术通过调整对比度、亮度等手段改善图像质量，如直方图均衡化提升图像细节。图像增强技术01图像复原技术旨在恢复退化图像，例如使用Wiener滤波器去除噪声，恢复图像的清晰度。图像复原技术02

图像压缩与编码有损压缩如JPEG，牺牲图像质量以获得更高压缩率；无损压缩如PNG，保持图像质量但压缩率较低。有损与无损压缩01利用离散余弦变换（DCT）等技术将图像从空间域转换到频率域，实现高效压缩。变换编码技术02熵编码如霍夫曼编码和算术编码，根据图像数据的统计特性进行编码，以减少数据冗余。熵编码方法03

图像压缩与编码分形编码利用图像中自相似的特性，通过迭代函数系统（IFS）进行压缩，适用于复杂图像。分形编码小波变换编码通过多分辨率分析，将图像分解为不同尺度的子带，实现有效的图像压缩。小波变换编码

图像分析与理解PARTFOUR

特征提取方法利用Sobel、Canny等算法检测图像边缘，提取物体轮廓，为后续分析提供基础。边缘检测技术统计图像中颜色分布，通过颜色直方图来识别和分类图像中的物体或场景。颜色直方图通过分析图像的灰度变化，提取纹理特征，用于区分图像中的不同区域。纹理分析

图像识别技术图像识别中，特征提取是关键步骤，如SIFT算法用于检测和描述图像中的局部特征。特征提取方法通过训练分类器，如支持向量机(SVM)，将提取的特征映射到不同的类别标签，实现图像的自动分类。图像识别中的模式分类深度神经网络如卷积神经网络(CNN)在图像识别领