第二章数字图像处理的基本概念数字图像处理三峡大学理学院邓小炼第二章数字图像处理的基本概念本章教学要求1.了解对比度和相对对比度的概念2.理解消色物体和有色物体的概念3.理解加色混合原理和减色混合原理4.了解马赫带效应5.理解灰度的概念6.理解采样,量化的概念7.掌握采样、量化参数与数字化图像间的关系8.掌握灰度直方图的定义和直方图的性质9.掌握熵的概念10.了解数字图像处理算法的几种形式11.掌握常见图像的数据结构与图像文件格式12.了解图像的特征与噪声第二章数字图像处理的基本概念本章重点和难点加色混合原理和减色混合原理;采样,量化参数与数字化图像间的关系;数字图像处理算法的几种形式;BMP图像文件格式第二章数字图像处理的基本概念2.6图像的特征与噪声图像的特征类别:一.自然特征光谱特征,几何特征,时相特征二.人工特征直方图特征,灰度边缘特征,线和角点特征,纹理特征第二章数字图像处理的基本概念2.6图像的特征与噪声特征提取与特征空间:什么是特征提取?获取图像特征信息的操作.通过特征提取,可以获得特征构成的图像(特征图像)和特征参数.对于由图像中提取出来的特征量,利用特征空间这一定义,可应用于模式分类等方面.第二章数字图像处理的基本概念2.6图像的特征与噪声图像噪声:噪声?妨碍人的视觉器官或系统传感器对所接收的图像信息进行理解或分析的各种因素.第二章数字图像处理的基本概念2.6图像的特征与噪声噪声的种类:1.按产生原因,可分为外部噪声和内部噪声.外部噪声是图像处理系统外部产生的噪声,如天体放电干扰,电磁波从电源线窜入系统等产生的噪声.内部噪声是指系统内部产生的噪声.主要有四种形式:A.由光和电的基本性质产生的散粒噪声,热噪声,光量子噪声等.第二章数字图像处理的基本概念2.6图像的特征与噪声b.由机械运动产生的噪声,如接头振动使电流不稳,磁头或磁带、磁盘抖动等。c.元器件噪声,如光学底片的颗粒噪声,磁带、磁盘缺陷噪声,光盘的疵点噪声等.d.系统内部电路噪声,如CRT的偏转电路二次发射电子等噪声.第二章数字图像处理的基本概念2.6图像的特征与噪声2.按统计理论,可以分为平稳噪声和非平稳噪声.平稳噪声的统计特征不随时间变化,非平稳噪声的统计特征随时间变化.3.从噪声幅度的分布形态可分为高斯型和瑞利型噪声.4.按频谱分布形状进行分类,均匀分布的白噪声.5.按产生过程可分为量化噪声和椒盐噪声.第二章数字图像处理的基本概念2.6图像的特征与噪声噪声的特征:常用均值,方差,总功率等统计特征来描述.第二章数字图像处理的基本概念2.6图像的特征与噪声噪声模型:假设g(x,y)为实际输出图像,f(x,y)是理想图像,n(x,y)是噪声1.加性噪声:噪声与光强无关g(x,y)=f(x,y)+n(x,y)2.乘性噪声:噪声和图像光强大小相关,随亮度大小变化而变化g(x,y)=f(x,y)[1+n(x,y)]第二章数字图像处理的基本概念2.6图像的特征与噪声图像系统常见噪声:1.光电管噪声2.摄像管噪声3.前置放大器噪声4.光学噪声第二章数字图像处理的基本概念2.7图像文件格式数字图像格式大都包括以下特征:1.描述图像的高度,宽度以及各种物理特征的数据;2.彩色的定义:每点bit数(决定颜色的数量即色深度),彩色平面数,非真彩色图像要提供一个调色板;3.描述图像的位图数据体:将图像由一个矩阵描述出来,该矩阵的结构由图像的高度,宽度,以及每点bit数决定.如果图像采用了压缩,每行都是用特定压缩算法压缩过的数据.常用的数字图像格式有:BMP,PCX,GIF,TIFF,JPEG等.第二章数字图像处理的基本概念2.7图像文件格式BMP文件格式:BMP是Windows的图像标准格式,Windows内含一套支持BMP图像处理的API函数.BMP文件格式分为文件头,位图信息和位图数据三部分.第二章数字图像处理的基本概念2.7图像文件格式第二章数字图像处理的基本概念2.7图像文件格式第二章数字图像处理的基本概念2.7图像文件格式第二章数字图像处理的基本概念2.7图像文件格式第二章数字图像处理的基本概念2.7图像文件格式第二章数字图像处理的基本概念2.7图像文件格式第二章数字图像处理的基本概念2.7图像文件格式第二章数字图像处理的基本概念2.7图像文件格式BMP图像文件的四个特点:1.该格式只能存放一幅图像.2.只能存储单色,16色,256色或彩色四种图像数据之一.3.图像数据有压缩或不压缩两种处理方式,压缩方式为:RLE_4和RLE_8.RLE_4只能处理16色图像数据;而RLE_8则只能处理256色图像数据.4.调色板的数据存储结构较为特殊.第二章数字图像处理的基本概念习题P40.22.图像特征包括哪些特征?23.什么是特征提取?补充:试述BMP图像文件格式?BMP图像文件有哪些特点?