第5-1章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)

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1、第5章彩色數(shù)字圖象基礎(chǔ)第5章彩色數(shù)字圖象基礎(chǔ)5.1視覺系統(tǒng)對顏色的感知5.2圖象的顏色模型5.3圖像的三個(gè)屬性5.4圖像的種類5.5伽馬校正5.6JPEG壓縮編碼5.7圖像文件格式16第5章彩色數(shù)字圖象基礎(chǔ)內(nèi)容提要1.數(shù)字圖像概念2.數(shù)字圖象輸入設(shè)備3.數(shù)字圖像的基本運(yùn)算4.Fourier變換5.其他變換（離散圖象變換，小波變換）6.采樣數(shù)據(jù)處理7.圖象壓縮與復(fù)原8.模式識(shí)別：物體測量9.三維圖象處理1.1數(shù)字圖像處理的術(shù)語(1)什么是圖像：是指由被稱作象素的小塊區(qū)域組成的二維矩陣。圖像數(shù)學(xué)函數(shù)連續(xù)函數(shù)離散函數(shù)可見圖像圖片照片圖畫不可見物理圖像數(shù)字圖像處理的術(shù)語(2)數(shù)字圖像一個(gè)

2、被采樣和量化后的二維函數(shù)采用等距離矩形網(wǎng)格采樣對幅度進(jìn)行等間隔量化處理讓某個(gè)事物收到一個(gè)過程的作用過程導(dǎo)致某個(gè)所期望的目標(biāo)的一系列操作數(shù)字圖像處理的術(shù)語(3)數(shù)字圖像處理定義:對一個(gè)物體的數(shù)字表示施加一系列的操作,以得到所期望的結(jié)果一個(gè)圖像到圖像的過程數(shù)字圖像分析一幅圖像轉(zhuǎn)化為非圖像的表示例:若一個(gè)數(shù)字圖像包含多個(gè)物體,圖像分析可通過分析后抽取這些物體的測度數(shù)字圖像處理的術(shù)語(4)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)16第5章彩色數(shù)字圖象基礎(chǔ)定義:使用計(jì)算機(jī)將由概念或數(shù)學(xué)描述所表示的物體進(jìn)行處理和顯示的過程。側(cè)重點(diǎn)在于根據(jù)給定的物體描述模型、光照及攝像機(jī)的成像幾何，生成一幅圖像的過程。計(jì)算機(jī)藝術(shù)也屬于計(jì)

3、算機(jī)圖形學(xué)計(jì)算機(jī)視覺目的是發(fā)展出能理解自然景物的系統(tǒng)在機(jī)器人領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)視覺為機(jī)器人提供眼睛數(shù)字圖像處理的術(shù)語(5)數(shù)字化定義:將一幅圖像從原來的形式轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式的過程。一個(gè)非破壞性的過程。逆過程是“顯示”掃描對一幅圖像內(nèi)給定位置的尋址把圖像劃分為矩形網(wǎng)格，即光柵掃描的最小單元為像素?cái)?shù)字圖像處理的術(shù)語(6)采樣在一幅圖像的每個(gè)像素位置上測量灰度值傳感元件將光亮度轉(zhuǎn)化為電壓值。對圖像信號的定義域離散化量化將測量的灰度值用整數(shù)表示通過模數(shù)轉(zhuǎn)化器實(shí)現(xiàn)對圖像信號的值域離散化數(shù)字圖像處理的術(shù)語(7)數(shù)字化過程掃描、采樣、量化構(gòu)成了數(shù)字化過程。對比度灰度反差的大小灰度分辨率指值的單位幅度上

4、包含的灰度級數(shù)1.2圖像處理分類模擬處理包括光學(xué)透鏡處理、照相、廣播電視等優(yōu)點(diǎn)處理速度快，一般是實(shí)時(shí)處理缺點(diǎn)精度低，抗干擾性差，靈活性差，沒有對圖像的理解能力和非線性處理能力圖像處理分類（續(xù)）16第5章彩色數(shù)字圖象基礎(chǔ)數(shù)字處理采用數(shù)字計(jì)算機(jī)對數(shù)字化形式的圖像進(jìn)行處理優(yōu)點(diǎn)精度高，處理內(nèi)容豐富，處理手段靈活缺點(diǎn)計(jì)算量大，處理速度較慢圖像處理的內(nèi)容圖像數(shù)字化圖像存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)處理圖像重建圖像處理系統(tǒng)的基本構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成圖像處理系統(tǒng)的基本構(gòu)成（續(xù)）處理流程圖象處理例子圖象分辨率Imagerotatemoir*BlurringAnImageSharpeningAnImageImageRotati

5、onImageScalingNoiseFiltering1.3圖像存儲(chǔ)編碼與格式轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)媒介磁盤磁帶光盤目標(biāo)----實(shí)現(xiàn)對圖像的高效存儲(chǔ)、管理、檢索等1.4計(jì)算機(jī)處理圖像變換圖像增強(qiáng)圖像復(fù)原圖像壓縮與編碼圖像分析基于內(nèi)容的圖像處理圖像變換幾何變換----放縮，旋轉(zhuǎn)，平移（滾動(dòng)與漫游），投影付里葉變換（DFT)，離散余弦變換16第5章彩色數(shù)字圖象基礎(chǔ)(DCT)，離散小波變換（DWT)，Walsh變換，Hadamard變換，Slant變換，Haar變換，K-L變換圖像增強(qiáng)對比度增強(qiáng)亮度增強(qiáng)直方圖修改圖像平滑去噪聲濾波圖像銳化圖像復(fù)原運(yùn)動(dòng)模糊的復(fù)原逆濾波復(fù)原維納濾波復(fù)原能量相等準(zhǔn)則復(fù)原

6、代數(shù)復(fù)原圖像增強(qiáng)與圖像復(fù)原之間的區(qū)別？圖像壓縮與編碼熵編碼預(yù)測編碼變換編碼矢量量化分形編碼小波變換與壓縮編碼圖像分析圖像分割特征提取，包括形狀特征，顏色特征，紋理特征基于內(nèi)容的圖像處理分類與管理壓縮與描述檢索圖像重建顯示輸出硬拷貝輸出應(yīng)用醫(yī)學(xué)圖像處理（成像，處理，重建）遙感圖像處理藝術(shù)創(chuàng)作Web人機(jī)交互廣播與娛樂1.5圖像的表示像素值的含義16第5章彩色數(shù)字圖象基礎(chǔ)物體表面的亮度(顏色)，如照相生物體的吸收特性，如X光片區(qū)域的溫度，如紅外照相任意二維函數(shù)的值圖像的表示（續(xù)）正交模型將圖像表示成一組正交函數(shù)之和隨機(jī)過程模型將圖像看作一個(gè)二維隨機(jī)過程因果模型(CausalModel)

7、描述相鄰像素之間的關(guān)系圖象表示圖象表示圖像格式位圖圖像矢量圖形BMPGIFJPEGTIFFPCX位圖圖像繪畫以及圖象編輯軟件都產(chǎn)生位圖圖象，也叫作柵格圖象。位圖圖象是用小方形網(wǎng)格（位圖或柵格），即人所共知的象素來代表圖象，每個(gè)象素都被分配一個(gè)特定位置和顏色值。例如，在位圖圖象中自行車輪胎是由該位置的象素拼合組成的。處理位圖圖象時(shí)，您編輯的是象素而不是對象或形狀。位圖圖像（續(xù)）位圖圖象與分辨率有關(guān)，換句話說，它包含固定數(shù)量的象素，代表圖象數(shù)據(jù)。因此，如果在屏幕上以較大的倍數(shù)放大顯示