數(shù)字圖像處理

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1、數(shù)字圖像處理鄧廷權(quán)哈爾濱工程大學(xué)　理學(xué)院圖像處理的基本方法圖像處理（imageprocessing）對圖像加工的各種技術(shù)方法的統(tǒng)稱，它已被廣泛地應(yīng)用于許多領(lǐng)域?；痉椒M圖像處理數(shù)字圖像處理一、模擬圖像處理包括光學(xué)圖像處理和電子圖像處理（電子光學(xué)處理）光學(xué)方法是圖像處理發(fā)展的起源，1946年法國的Duffienx提出傅立葉光學(xué)，1964年美國密執(zhí)安大學(xué)的A.Vanderlugt制成空間濾頻器光學(xué)處理具有處理速度快（可實時和并行處理，如電視模擬圖像處理可達25幀/秒或30幀/秒）、信息量大、分辨率高、經(jīng)濟等優(yōu)點模擬圖像處理的缺點是精度差、靈活性差，器件具有專用性，

2、并且缺乏判斷分析能力，不具備非線性處理能力趨勢：將光學(xué)處理和計算機相結(jié)合的方法，如利用光學(xué)方法對圖像進行傅立葉變換，再用計算機對頻譜分析二、數(shù)字圖像處理將圖像轉(zhuǎn)換成一個數(shù)據(jù)矩陣存放在圖像存儲器中，然后再利用數(shù)字計算機，或其它的大規(guī)模集成數(shù)字器件（如DSP），對圖像信息進行數(shù)字運算或處理，以提高圖像的質(zhì)量或達到人們所預(yù)期的其它效果優(yōu)點：精度高、處理內(nèi)容豐富、可以進行復(fù)雜的非線性處理，處理方式靈活，同樣的圖像硬件系統(tǒng)，在改變軟件之后可以用于其它完全不同的任務(wù)缺點：由于目前計算機性能的限制，數(shù)字圖像處理的速度有限，對于一些有實時性要求的任務(wù)，必須利用DSP加速或構(gòu)建專用

3、系統(tǒng)廣義的數(shù)字圖像處理是指從圖像獲取到圖像信息輸出的全過程，即圖像處理系統(tǒng)與計算機應(yīng)用相關(guān)的設(shè)備圖像處理相關(guān)的方法有效軟件的實現(xiàn)圖像處理軟件的應(yīng)用圖像信息在計算機中的表示圖像數(shù)據(jù)庫及檢索圖像信息應(yīng)用等狹義的數(shù)字圖像處理僅指其中對圖像信息進行處理廣義圖像處理圖像信息獲取，即獲取研究對象的圖像，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以便于計算機或其它數(shù)字設(shè)備處理研究重點：圖像成像設(shè)備和數(shù)字化設(shè)備圖像信息的存儲圖像存儲設(shè)備，以及圖像存儲的格式、圖像壓縮標準以及圖像數(shù)據(jù)庫技術(shù)等圖像信息的傳送，包括內(nèi)部傳送與遠距離傳送內(nèi)部傳送多采用DMA（DirectMemoryAccess）；遠距離傳送圖像

4、壓縮技術(shù)，減少占用帶寬圖像信息處理，即狹義的圖像處理利用計算機可以實現(xiàn)的算法圖像的輸出與顯示，即為人或計算機提供便于理解以及識別的圖像軟拷貝與硬拷貝兩種形式狹義的計算機圖像處理（一）幾何處理坐標變換：圖像的放大與縮小、旋轉(zhuǎn)、移動圖像畸變校正幾何特征計算等算術(shù)與邏輯運算圖像的加減乘除，與或非等運算此類運算既簡單有效，又是其它處理的基礎(chǔ)圖像增強根據(jù)任務(wù)目標突出圖像中感興趣的信息，消除干擾，改善圖像的視覺效果或增強便于機器識別的信息此三項是圖像預(yù)處理中常涉及的內(nèi)容狹義的計算機圖像處理（二）圖像復(fù)原根據(jù)圖像退化模型，消除退化因素，恢復(fù)原始的圖像。如散焦是造成圖像模糊的一個

5、重要的因素，而散焦模型可以通過實驗數(shù)據(jù)和理論分析獲得，利用逆濾波就可以消除散焦圖像編碼研究壓縮圖像數(shù)據(jù)的方法，需要研究并利用圖像的冗余特征，如統(tǒng)計冗余、生理視覺冗余、知識冗余等圖像分割根據(jù)圖像的某些特征將圖像劃分為不同的區(qū)域，以便于對圖像中的物體或目標進行分析與識別。如“機動車視覺系統(tǒng)”中根據(jù)圖像中的灰度信息分割白色導(dǎo)引線和路面狹義的計算機圖像處理（三）圖像重建前面六個研究方面輸入的是圖像，而圖像重建輸入的是非圖像信息，如數(shù)據(jù)、公式等，輸出為圖像。主要有卷積反投影法等。常用于醫(yī)學(xué)設(shè)備，CT等圖像模式識別在圖像分割的基礎(chǔ)上提取特征，對圖像中的內(nèi)容進行判決分類圖像分析

6、與理解在圖像模式識別的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展，根據(jù)圖像局部內(nèi)容之間的關(guān)系，利用有關(guān)知識進行推理與聯(lián)想，對圖像中所表現(xiàn)的內(nèi)容進行理解課程介紹教材《圖像處理和分析基礎(chǔ)》，高等教育出版社，2004課程介紹參考資料李叔梁譯．岡薩雷斯．?dāng)?shù)字圖像處理．1981KennethR.Castleman．DigitalImageProcessing．1998陳彩廷譯．羅森菲爾德．?dāng)?shù)字圖像分析．1987吳健康．?dāng)?shù)字圖像分析．1989R.C．Gonzalez，R.E．Woods．DigitalImageProcessing，Addison-Wesley，ReadingMA，1992課程介紹主要

7、參考資料ComputerVisionGraphicsandImageProcessingIEEETrans．PatternAnalysis&MachineIntelligencePatternRecognitionPatternRecognitionLetterImageandVisionComputing模式識別與人工智能、中國圖像圖形學(xué)報計算機學(xué)報、自動化學(xué)報第一章　圖像技術(shù)基礎(chǔ)1.1　圖像和像素1.2　圖像技術(shù)及分類1.3　圖像表示1.4　圖像顯示1.5　圖像存儲與格式1.6*視覺基礎(chǔ)1.7*顏色視覺和色度學(xué)1.1　圖像圖像(image)在一般的意義下，可以

8、認為一幅圖