数字图像处理及MATLAB实现杨杰电子教案第1章.ppt

数字图像处理数字图像处理武汉理工大学武汉理工大学 信息学院信息学院第1章 概述(Introduction ) 1.1 数字图像处理及特点数字图像处理及特点（（(Characteristics and Processing of Digital Image) ）） 1.2 数字图像处理系统数字图像处理系统 (System of Digital Image Processing）） 1.3 数字图像处理的主要研究内容数字图像处理的主要研究内容（（Research Areas in Digital Image Processing）） 1.4数字图像处理的应用和发展数字图像处理的应用和发展(Applications and Development of Digital Image Processing ) 1.1.1 数字图像与数字图像处理数字图像与数字图像处理（（ Digital Images and Digital Image Processing）） §数字图像数字图像 图图-是物体透射或反射光的分布，是客观存在的是物体透射或反射光的分布，是客观存在的像像-是人的视觉系统对图的接受在大脑中形成的印象或是人的视觉系统对图的接受在大脑中形成的印象或反映，图像是图和像的有机结合，是客观世界能量或反映，图像是图和像的有机结合，是客观世界能量或状态以可视化形式在二维平面上的投影。

状态以可视化形式在二维平面上的投影1.1.1 数字图像与数字图像处理数字图像与数字图像处理（（ Digital Images and Digital Image Processing））§数字图像数字图像 是物体的一个数字表示，是以数字格式存放是物体的一个数字表示，是以数字格式存放的图像，它是目前社会生活中最常见的一种信息的图像，它是目前社会生活中最常见的一种信息媒体，它传递着物理世界事物状态的信息，是人媒体，它传递着物理世界事物状态的信息，是人类获取外界信息的主要途径类获取外界信息的主要途径1.1.1 数字图像与数字图像处理数字图像与数字图像处理（（ Digital Images and Digital Image Processing））§数字图像处理数字图像处理 数字图像处理又称为计算机图像处理，它是数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程，以提高图像的实用性，从而达进行处理的过程，以提高图像的实用性，从而达到人们所要求的预期结果到人们所要求的预期结果。

1.1.1 数字图像与数字图像处理数字图像与数字图像处理（（ Digital Images and Digital Image Processing））处理的目的：处理的目的：§提高图像的视感质量，提高图像的视感质量， 以达到赏心悦目的目的；以达到赏心悦目的目的；§提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，便于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；计算机分析；§对图像数据进行变换、编码和压缩，便于图像的对图像数据进行变换、编码和压缩，便于图像的存储和传输存储和传输1.1.2数字图像处理的特点(Characteristics of Digital Images) 数字图像处理还有以下特点数字图像处理还有以下特点 ：：§处理信息量很大处理信息量很大§数字图像处理占用的频带较宽数字图像处理占用的频带较宽 §数字图像中各个像素相关性大数字图像中各个像素相关性大 处理后的图像一般是给人观察和评价的，因处理后的图像一般是给人观察和评价的，因此受人的因素影响较大由于人的视觉系统很复此受人的因素影响较大由于人的视觉系统很复杂，受环境条件、视觉性能、人的情绪爱好以及杂，受环境条件、视觉性能、人的情绪爱好以及知识状况影响很大，作为图像质量的评价还有待知识状况影响很大，作为图像质量的评价还有待进一步深入的研究。

进一步深入的研究 1.2.1数字图像处理系统的结构数字图像处理系统的结构（（Structure of Digital Image Processing System）） 图图1.1 数字图像处理系统数字图像处理系统图图1.2 图像处理系统的工作图图像处理系统的工作图图图像像数数字字化化预预处处理理图图像像分分割割特特征征提提取取自自动动识识别别显示显示打印打印结果结果人人 机机 交交 互互 处处 理理1.2.2数字图像处理的优点数字图像处理的优点(Advantages of Digital Image Processing) 数字图像处理系统的主要优点是数字图像处理系统的主要优点是 ：：§精度高精度高§再现性好再现性好§通用性、灵活性强通用性、灵活性强1.3 数字图像处理的主要研究内容数字图像处理的主要研究内容（Research contents in Digital Image Processing） §图像增强图像增强（Enhancement）§图像压缩图像压缩(Compression) §图像复原图像复原 (Restoration)§图像分割图像分割 (Segmentation )§图像分类图像分类 (classification )§图像重建图像重建 (Reconstruction )1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing ) §航天和航空技术方面的应用航天和航空技术方面的应用 图图 1.3 图像的修复图像的修复 （（1990年发射的年发射的“哈勃哈勃”号太空望远镜拍摄超远号太空望远镜拍摄超远距离的物体，借助于图像处理技术进行修复。

距离的物体，借助于图像处理技术进行修复1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )图图 1.4遥感图像监测遥感图像监测 (森林火灾监护森林火灾监护) 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )图图 1.5 夜间灯光数据图像夜间灯光数据图像(提供人类居住区的情况提供人类居住区的情况) 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )§生物医学工程方面的应用生物医学工程方面的应用 图图 1.6 SARS冠状病毒图像冠状病毒图像 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing ) 图图 1.7 医学超声成像医学超声成像 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )图图 1.8 CT图像处理图像处理 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )图图 1.9 红外体温检测图像红外体温检测图像1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )§通信工程方面的应用通信工程方面的应用 图图1.10电视电视 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing ) 图图1.11视频通话视频通话 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )图图1.12上网上网 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )图图1.13基于基于H.323网络视频会议标准实现多点会议网络视频会议标准实现多点会议 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )图图1.14基于基于H.320网络视频会议标准实现多点会议网络视频会议标准实现多点会议 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )图图1.15 基于卫星网的视频会议基于卫星网的视频会议1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )§工业和工程方面的应用工业和工程方面的应用 图图1.16 机器代替人进行操作机器代替人进行操作 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing ) （（a）网裂）网裂 (b) 龟裂龟裂图图1.17路面破损图像识别路面破损图像识别1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing ) 图图1.18 印刷电路板零件及焊点检测印刷电路板零件及焊点检测 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )§军事公安方面的应用军事公安方面的应用 图图1.19 交通监控交通监控 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing ) 图图1.20 人眼虹膜识别系统人眼虹膜识别系统 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )图图1.21 生物特征识别生物特征识别1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing ) 图图1.22-1 军事目标跟踪军事目标跟踪 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing ) 图图1.22-2 军事目标跟踪军事目标跟踪 1.4.1数字图像处理的应用数字图像处理的应用(Applications and Development of Digital Image Processing )§文化艺术方面的应用文化艺术方面的应用 图图1.23 计算机广告图像合成计算机广告图像合成 1.4.2数字图像处理领域的发展动向数字图像处理领域的发展动向 (Future Direction in the Field of Digital Image Processing) 图像处理技术未来发展大致可归纳如下四点图像处理技术未来发展大致可归纳如下四点 ：：§图像处理的发展将向着高速、高分辨率、立体化、图像处理的发展将向着高速、高分辨率、立体化、多媒体化、智能化和标准化方向发展。

多媒体化、智能化和标准化方向发展 §图像、图形相结合朝着三维成像或多维成像的方图像、图形相结合朝着三维成像或多维成像的方向发展 §结合多媒体技术，硬件芯片越来越多，把图像处结合多媒体技术，硬件芯片越来越多，把图像处理的众多功能固化在芯片上将会有更加广阔的应理的众多功能固化在芯片上将会有更加广阔的应用领域§在图像处理领域近年来引入了一些新的理论并提在图像处理领域近年来引入了一些新的理论并提出了一些新的算法出了一些新的算法。