概论

Computer/Digital Image Processing
利用数字计算机或其它数字硬件，对从图像信息转换而来的电信号进行某些数***算以期达到预想的结果

数字图像处理及其特点

图像

抽象定义：二维函数f (x, y)
(x, y) : 点的空间坐标（实数）
f : 点(x, y)的幅度（亮度、强度或灰度

图像类别

根据图像空间坐标和幅度（亮度或色彩）的连续性可分为模拟（连续）图像和数字图像。模拟图像是空间坐标和幅度都连续变化的图像，而数字图像是空间坐标和幅度均用离散的数字（一般是整数）表示的图像

模拟图像

数字图像


空间坐标和灰度（亮度）均用离散的数字（一般是整数）表示的图像。基本元素称为像素（Pixel）

数字图像处理

利用计算机对数字图像进行处理

优点

精度高、再现性好、方法易变、灵活度高。

缺点

处理速度受到计算机和数字器件的限制，一般也是串行处理，因此处理速度较慢

图像处理的三个层次

图像处理的目的及主要内容

数字图像处理的目的

(1)提高图像的视感质量，改善图像的质量。
1.去除图像中的噪声
2.改变图像的亮度、颜***r> 3.图像进行几何变换

(2)提取图像中所包含的某些特征或特殊信息， 主要用于计算机分析， 经常用作模式识别、 计算机视觉的预处理。
1.频域特性
2.灰度／颜色特性
3.边界／区域特性
4.纹理特性
5.形状／拓扑特性以及关系结构

(3)对图像数据进行变换、 编码和压缩， 以便用于图像的存储和传输。 如一幅大小为184 KB的BMP格式图像， 采用压缩因子为4的JPEG压缩后， 其大小仅有40 KB

数字图像处理的主要内容

图像数字化

将非数字形式的图像信号通过数字化设备转换成数字图像，包括采样和量化。

图像变换

对图像信息进行变换以便于在频域对图像进行更有效的处理。

图像增强

增强图像中的有用信息，削弱干扰和噪声，提高图像的清晰度，突出图像中所感兴趣的部分。

图像恢复（复原）

对退化的图像进行处理，使处理后的图像尽可能地接近原始（清晰）图像

图像压缩编码

压缩编码以减少描述图像的数据量

图像分割

按边缘或区域将图像划分成若干个有意义的部分。这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。

图像分析与描述

是对已经分割的或正在分割的图像各部分的属性及各部分之间的关系进行分析表述。

图像识别分类

根据从图像中提取的各目标物的特征，与目标物固有的特征进行匹配、识别，以作出对各目标物类属的判别。有统计模式分类、句法（结构）模式分类、模糊模式识别和人工神经网络模式分类方法。

数字图像处理的应用

生物医学领域中的应用
工业应用
遥感航天中的应用
军事、公安领域中的应用

数字图像处理的发展动向

1.实时图像处理的理论及技术研究， 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。
2.图像、 图形相结合， 朝着三维成像或多维成像的方向发展。
3.硬件芯片研究。 把图像处理的众多功能固化在芯片上，使之更便于应用。
4.新理论与新算法研究。