数字图像处理课件第1章概述
56页1、数字图像处理,主讲:李金萍,第一章 概 论,1.1 数字图像与数字图像处理 1.2 数字图像处理的主要内容 1.3 数字图像处理的应用 1.4 图像工程与相关学科 1.5 数字图像处理系统 1.6 数字图像处理的发展动向 1.7 图像通讯,第一章 概论,自20世纪20年代,图像处理首次应用于改善伦敦和纽约之间海底电缆发送的图片质量以来,经过几十年的研究与发展,数字图像处理的理论和方法进一步完善,应用范围更加广阔,已经成为一门新兴的学科,近几年来, 随着计算机和各个相关领域研究的迅速发展, 科学计算可视化、 多媒体技术等研究和应用的兴起, 数字图像处理从一个专门领域的学科, 变成了一种新型的科学研究和人机界面的工具。,图像,图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述。是物体的一种不完全、不精确,但在某种意义上是适当的表示。,1.1 数字图像与数字图像处理,图像的类型,2维条码,1.1 数字图像与数字图像处理,数字图像,数字图像是图像的数字表示,我们把这种以数字格式存放的图像称之为数字图像,像素是其最小的单位。 数字图像的描述有: 1)无彩色图像 2)彩色图像,1.1 数字图像与数
2、字图像处理,数字图像,以数字格式存放的图像,计算机方便处理,像素,用二维矩阵表示,灰度信息数字化,将模拟图像数字化的主要设备是扫描仪。 将视频画面数字化的设备有图像采集卡。,数码照相机、数码摄像机。,1.1 数字图像与数字图像处理,数字图像处理,利用计算机,进行去除噪声、 增强、复原、分割、提取特征 等理论、 方法和技术称为数字图像处理 (Digital Image Processing),1.1 数字图像与数字图像处理,日常应用:电脑人像艺术、电视特效、 自动售货机钞票识别、邮政编码自动识别、 利用指纹、虹膜等特征的身份识别等,计算机的发展 (容量大,处理速度快),数字图像处理的产生和发展,数学的发展 (离散数学理论),军事、医学和工业等方面的需求,1.1 数字图像与数字图像处理,经过几十年的研究与发展,数字图像处理的理论和 方法进一步完善,应用范围更加广阔,已经成为一 门新兴的学科,并在向更高级的方向发展。如图像 处理已由二维处理发展到三维理解或解释。,1.1 数字图像与数字图像处理,数字图像处理的特点,易于控制处理效果,处理精度高,再现性好,处理的多样性,图像数据量庞大,处理费时
3、,图像处理技术综合性强,特点,1.1 数字图像与数字图像处理,数字图像处理的目的,1.提高图像的视感质量, 以达到赏心悦目的目的。 2.提取图像中所包含的某些特征或特殊信息,便于计算机分析。 3.对图像数据进行变换、编码和压缩,便于图像的存储和传输。,1.1 数字图像与数字图像处理,1.2 数字图像处理的主要内容,图像获取、表示,图像复原,图像增强,图像分割,图像分析,内 容,图像重建,压缩编码,1. 图像的数字化 如何将一幅光学图像表示成一组数字,既不失真又便于计算机分析处理。 主要包括的是图像的采样与量化。,1.2 数字图像处理的主要内容,2*. 图像的增强 加强图像的有用信息,消弱干扰和噪声。,1.2 数字图像处理的主要内容,3. 图像的恢复 把退化、模糊了的图像复原。模糊的原因有许多种,最常见的有运动模糊,散焦模糊等等。,1.2 数字图像处理的主要内容,4*. 图像的编码 简化图像的表示,压缩表示图像的数据,以便于存储和传输。,1.2 数字图像处理的主要内容,5. 图像的重建 由二维图像重建三维图像。 6. 图像的分析 对图像中的不同对象进行分割、分类、识别和描述、解释。,1.
4、2 数字图像处理的主要内容,7. 图像分割与特征提取 图像分割是指将一幅图像的区域根据分析对象进行分割。 图像的特征提取包括了形状特征、纹理特征、颜色特征等等。,1.2 数字图像处理的主要内容,8. 图像隐藏 是指媒体信息的相互隐藏。 1)数字水印 2)图像的信息伪装,1.2 数字图像处理的主要内容,1.3 数字图像处理的应用,应用,宇宙探测,遥感,生物医学,工业生产,军事、公安,机器人视觉,视频和多媒体系统,科学可视化,电子商务,通迅,如今数字图像处理主要应用于以下几个领域。 1) 通讯 通讯包括图像传输、电视电话、 电视会议等, 主要是进行图像压缩甚至理解基础上的压缩。 2)宇宙探测 由于太空技术的发展,需要用数字图像处理技术处理大量的星体照片。,1.3 数字图像处理的应用,3) 遥感 航空遥感和卫星遥感图像需要用数字技术加工处理,并提取有用的信息。主要用于地形地质,矿藏探查, 森林、 水利、 海洋、 农业等资源调查, 自然灾害预测预报,环境污染监测, 气象卫星云图处理以及地面军事目标的识别。,1.3 数字图像处理的应用,4) 生物医学领域中的应用。 图像处理在医学界的应用非常广泛
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