数字图像处理总结.doc

1月9号上午10:00单选20分10个,简答15分3个,简单计算20分综合45分3个一、数字图像基础数字图像:图像定义为二维函数f(x,y),x,y是空间坐标,f(x,y)是点(x,y)的幅值。是指由被称作像素的小块区域组成的二维矩阵。像素包括两个属性:位置和灰度数字图像是由模拟图像数字化得到的、以像素为基本元素的、可以用数字计算机或数字电路存储和处理的图像。数据量很大,便于计算机处理与分析。在计算机中通常是二维数组f(x,y),或M*N的二维矩阵图像处理系统的基本组成和基本原理:数字图像处理系统:能够完成图像处理和分析任务的系统。主要有:图像输入设备,执行分析与处理图像的计算机及图像处理机,输出设备及存储系统中的图像数据库等。是以计算机为核心的技术。由图像输入设备、图像处理设备、图像输出设备三部分组成。用计算机对用矩阵表示的数字图像进行各种运算,目的是改善图像的质量,使其更便于人们观察,适合机器识别。低级图像处理:主要对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果、或突出有用信息,并为自动识别打基础,或通过编码以减少对其所需存储空间、传输时间或传输带宽的要求。输入是图像,输出是图像,即是图像之间进行的变换中级图像处理:主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量,一伙的客观信息,从而建立对图像中目标的描述,是一个从图像到数值或符号的过程。输入时图像,输出是数据,属性高级图像处理:在中级图像处理的基础上,进一步研究图像中各目标的性质和它们之间相互的联系,并得出对图像内容含义的理解(对象识别)及对原来客观场景的解释(计算机视觉),从而指导和规划行动。以客观世界为中心,借助知识、经验等来把握整个客观世界。“输入是数据,输出是理解图像数字化:采样,量化(编码)采样:空间坐标值的离散化。对二维空间上连续的图像在水平和垂直方向上等间距地分割成矩形网状结构,。采样频率是指一秒钟内采样的次数,它反映了采样点之间的间隔大小。采样频率越高,得到的图像样本越逼真,图像的质量越高,但要求的存储量也越大。量化:灰度值的离散化。要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的每一个点。量化的结果是图像能够容纳的颜色总数,它反映了采样的质量。香浓取样定理(奈奎斯特采样定理):为了不失真地恢复模拟信号,采样频率应该不小于模拟信号频谱中最高频率的2倍。 fs≥2fmax像素间关系:4邻域,D邻域,8邻域neighbors;相邻的像素点。4邻接,8邻接,m邻接adjacency;4连通,8连通,m连通;通路path;连通区域(ponent),连通集;4-邻接:如果q是N4(p),且p和q属于V;8-邻接:如果q是N8(p),且p和q属于V;m-邻接:p和q属于V,(1)q是N4(p);(2)q是Nd(p)且N4(p)与N4(q)的交集没有属于V的像素。像素p(x,y)和q(s,t)间的距离:(1)欧氏距离:(2)D4距离(城市距离):(3)D8距离(棋盘距离):D8(p,q)=max(x-s,y-t):数字图像中,邻域分为4邻域和8邻域,4邻域就是某个(x,y)点的上下左右四个点,8邻域再加上左上右上左下右下四个点。如果p在q周围的8个点内,就是p在q的8邻域内。:邻接算是包含了邻域,如果说p和q是邻接,那么p和q必须互在邻域内,而且这两个的像素还要都在同一个集合V1内。(什么叫都在集合V1内:假如集合V1包含{},这五个数代表的是像素值,而p值为2,q值为6,那它们两个就不在同一个集合V1内,当然如果有个集合V2,它俩可能也在另一个集合V2内)数字图像中常见的邻接有三种,4邻接、8邻接和m邻接。如果p在q的4邻域内,且q和p的值都在V中,那么p和q是4邻接的,8邻接概念一样。m邻接不太一样,如果q和p互在8邻域内,p和q都在V内,且q的4邻域和p的4邻域的共同覆盖的点不在V内,则p和q是m邻接的。m邻接是为了消除8邻接的二义性而引进的。:如果从(x0,y0)点到(xn,yn)点,其中的每个点与前后都是K邻接的(K代表4、8、m),则说这两个点之间存在一条K通路,注意一定要强调明白K,而n是这个通路的长度,如果(x0,y0)和(xn,yn)是重合的,那么说这是一条闭合通路。:对于图像中的某一个像素子集U和其中的两个点p和q,如果p和q之间有一个由U中全部元素构成的通路,那就说p和q是连通的。:接上,对于U中的元素p,U中能连通到p的元素的集合叫做U的连通分量,如果U只有一个连通分量,那么U就是一个连通集。:令T是图像中的某一个子集,如果T是一个连通集,那么称T是一个区域。理解这些概念的时候,不能孤立的看,要和图像分割的过程结合起来看,比如图像的前景和背景,就是跟区