什么是圖象處理

對圖象進(jìn)行一系列操作哀九，以達(dá)到預(yù)期的目的的技術(shù)成為稱作圖象處理拨齐。

圖象處理可分為模擬圖象處理和數(shù)字圖象處理

將一幅二維的圖像通過有限個(gè)離散點(diǎn)來表示就成為了數(shù)字圖像，其中的每個(gè)點(diǎn)稱為圖像元素，即像素。

數(shù)字圖像處理的兩個(gè)主要任務(wù)：

如何利用計(jì)算機(jī)來改進(jìn)圖像的品質(zhì)以便于人類視覺分析；

對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲感挥、傳輸和表示，便于計(jì)算機(jī)自動化處理越败。

圖像處理的范疇是一個(gè)受爭論的話題触幼，因此也產(chǎn)生了其他的領(lǐng)域比如圖像分析和計(jì)算機(jī)視覺等等。

圖像處理和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的結(jié)合日益緊密究飞，后者長期受到計(jì)算機(jī)游戲的推動

數(shù)字圖象處理內(nèi)容

狹義的數(shù)字圖象處理是對輸入圖象進(jìn)行某種變換得到輸出圖象（圖象到圖象）

圖象分析是對圖象感興趣的目標(biāo)進(jìn)行檢測和測量置谦，建立圖象目標(biāo)的描述（圖象到符號）

圖象理解在一定程度上以客觀世界為中心，借助知識亿傅、經(jīng)驗(yàn)把握客觀世界的過程（圖象到知識）

數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)

1．具有數(shù)字信號處理技術(shù)共有的特點(diǎn)媒峡。如：

? 1）處理精度高.2）重現(xiàn)性能好.3）靈活性高

2．?dāng)?shù)字圖像處理后的圖像可能是供人觀察和評價(jià)的，也可能作為機(jī)器視覺的預(yù)處理結(jié)果葵擎。

3．?dāng)?shù)字圖像處理技術(shù)適用面寬谅阿。原始模擬圖像可以來自多種信息源，它們可以是可見光圖像，也可以是不可見的波譜圖像签餐、超聲波圖像或紅外圖像寓涨。

4．?dāng)?shù)字圖像處理技術(shù)綜合性強(qiáng)。

5．?dāng)?shù)字圖像處理與模擬方式處理圖像相比氯檐，也有一些不足之處缅茉，如

（1）數(shù)字圖像處理的信息大多是二維或二維以上的多維信息，數(shù)據(jù)量巨大

（2）數(shù)字圖像信號占用的頻帶較寬男摧。

（3）處理費(fèi)時(shí)。

圖像壓縮

圖像數(shù)字化

圖象數(shù)字化是將畫面轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖象的過程译打，主要包括采樣耗拓、量化兩個(gè)過程．

采樣:將連續(xù)的圖象換成離散點(diǎn)的操作

關(guān)鍵要素:采樣間隔,采樣孔徑,采樣方式

采樣間隔的確定

采樣孔徑的類型

采樣方式

量化

量化:將采樣后離散象素的灰度轉(zhuǎn)換成離散數(shù)值的過程。

灰度級數(shù)(G):一幅圖象中不同灰度值的個(gè)數(shù)

灰度級數(shù)一般是2的整數(shù)冪,即是? ? ? ,從視覺效果來看只要灰度級數(shù)大于或等于26奏司。

對于一幅行數(shù)為M,列數(shù)為N的圖象,如果采用gbit量化,則該圖象占用的存儲空間為M*N*g(bit)乔询。

數(shù)字圖象的表示

一幅連續(xù)圖像f (x, y)被取樣，則產(chǎn)生的數(shù)字圖像有M行和N列韵洋。坐標(biāo)(x, y)的值變成離散值竿刁，通常對這些離散坐標(biāo)采用整數(shù)表示 ：

4行5列

圖像的坐標(biāo)

一幅行數(shù)為M、列數(shù)為N的圖像大小為M×N的矩陣形式為：

其中矩陣中的每個(gè)元素代表一個(gè)像素

直方圖的應(yīng)用

用于判斷圖象量化是否恰當(dāng)

一般一幅數(shù)字圖像應(yīng)該利用全部或幾乎全部可能的灰度級搪缨；

對直方圖做快速檢查

確定圖象二值化的域值

使用輪廓線確定簡單物體的邊界的方法食拜，稱為閾值化

對物體與背景有較強(qiáng)對比的景物的分割特別有用；

圖像的特征與噪聲

圖像的特征類別

自然特征

? ? 光譜特征:

? ? 幾何特征:空間分辨率,圖象紋理結(jié)構(gòu),圖象變形

? ? ? 時(shí)相特征:不同時(shí)間獲取同一區(qū)域圖象之間的差異

人工特征

? 直方圖特征:根據(jù)直方圖獲取灰度與灰度級象素出現(xiàn)的頻率的關(guān)系副编。

? 灰度邊緣特征:反映圖象中目標(biāo)或?qū)ο竺娣e以及形狀负甸。

? 線和角點(diǎn)特征:

? 紋理特征:某種結(jié)構(gòu)在比它更大范圍內(nèi)呈現(xiàn)重復(fù)排列,結(jié)構(gòu)稱為紋理基元.

重視何種特征依賴于對象及處理目的.按照特征提取的范圍

? ? ? 點(diǎn)特征:由象素就能決定的性質(zhì)

? ? ? 局部特征:

? ? ? 區(qū)域特征:

? ? ? 整體特征:統(tǒng)計(jì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征

特征提取:獲取圖象特征信息的操作,它是模式識別,圖象理解等的基礎(chǔ)。

通過特征提取獲得特征圖象以及特征參數(shù)痹届。

噪聲:妨礙人的視覺器官或系統(tǒng)傳感器對所接收的圖象信息進(jìn)行理解或者分析的各種因素呻待。

噪聲具有隨機(jī)性,目前只能用概率統(tǒng)計(jì)的方法認(rèn)識

噪聲的分類:

? ? 外部噪聲:

? ? 內(nèi)部噪聲:

? ? 平穩(wěn)噪聲:

? ? 非平穩(wěn)噪聲:

噪聲特征

? 噪聲具有隨機(jī)性,需用隨機(jī)過程描述。

? 一般用統(tǒng)計(jì)特征描述噪聲:均值队腐、方差

噪聲模型

? 加性噪聲模型蚕捉、乘性噪聲模型

圖象系統(tǒng)常見的噪聲

? 光電管噪聲、攝相管噪聲柴淘、前置放大器噪聲迫淹、? ? 光學(xué)噪聲。