数字图像处理.doc

第一章绪论
图像处理:是对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。
数字图像:把连续的图像在坐标空间和性质空间都离散化,这种离散的图像就叫做数字图像。
数字图像处理:就是利用计算机技术或其他数字技术,对图像信息进行某些数学运算和各种加工处理,以改善图像的视觉效果和提高图像实用性的技术。
图像处理研究的内容:包括图像变换,图像增强,图像恢复,图像压缩编码,图像分割与特征提取,形态学图像处理,图像的表示与描述等。
数字图像处理的应用
1) 工业生产:无损探伤,石油勘探,生产过程自动化(识别零件,装配质量检查),工业机器人研制等。
2)数字图像在智能检测方面的应用 ——车辆流量检测
数字图像在智能检测方面的应用 ——物品消失或移动检测
数字图像在智能检测方面的应用 ——车辆牌照识别
数字图像在智能检测方面的应用 ——空蚀破坏检测
数字图像在智能检测方面的应用——印刷缺陷系统污点检测
3)医学应用:通过CT及核磁共振、超声波、 X射线成像的分析等,可提供医学诊断依据。
4)遥感:农、林等资源的调查,农作物长势监测,自然灾害监测、预报,地势、地貌测绘以及地质构造解译、找矿,环境污染检测等等。
第二章图像的基本概念
色度学是研究色彩计量的科学。
彩色光有三个基本(人的主观感受角度):色调(颜色);饱和度(深浅);亮度(能量大小)
色调(Hue)是光的一种属性,由可见光光谱中各分量成分的波长来确定。色调反映颜色的类别,如红色、绿色、蓝色等。
饱和度(Saturation):彩色光所呈现颜色的深浅程度,取决于彩色光中白光的含量。
对于同一色调的彩色光,其饱和度越高,颜色就越深,或越纯;而饱和度越小,颜色就越浅,或纯度越低。高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅,变成低饱和度的色光。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光的纯色光。
亮度(Brightness):光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般情况下,彩色光所包含的能量大则显得明亮,反之则暗。
数字图像是图像的数字表示,像素是其最小的单位。
图像坐标系:以矩阵坐标系来定义图像的坐标。矩阵是按照行列的顺序来定位数据的,但是图像是在平面上定位数据的,所以有一个坐标系定义上的特殊性。
黑白图像/二值图像指图像的每个像素只能是黑或者白,没有中间的过渡。像素值为0、1。
灰度图像是指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像,没有彩色信息。
彩***像是指每个像素的信息由RGB三原色构成的图像,其中RGB是由不同的灰度级来描述。
数字图像的存储位图文件——文件的总体结构:位图文件头、位图信息头、位图颜色列表调色板、图像数据。
图像数字化是指将模拟图像经过离散化之后,得到用数字表示的图像。包括了空间离散化(即采样)和明暗表示数据的离散化(即量化)。
采样是指将在空间上连续的图像转换成离散的采样点(即像素)集的操作。采样时的注意点是:采样间隔的选取。采样间隔太小,则增大数据量;太大, 则会发生信息的混叠,导致细节无法辨认。X轴方向和Y轴方向采样间隔相同。
量化是将各个像素所含的明暗信息离散化后,用数字来表示。一般的量化值为整数。
充分考虑到人眼的识别能力之后,目前非特殊用途的图像均为8bit量化,即采用0 ~ 255的整数来描述“从黑到白”。在3b