数字图像处理1(杨杰)

数字图像处理武汉理工大学信息学院第1章概述(Introduction)1.1数字图像处理及特点（(CharacteristicsandProcessingofDigitalImage)）1.2数字图像处理系统(SystemofDigitalImageProcessing）1.3数字图像处理的主要研究内容（ResearchAreasinDigitalImageProcessing）1.4数字图像处理的应用和发展(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)1.1.1数字图像与数字图像处理（DigitalImagesandDigitalImageProcessing）数字图像图-是物体透射或反射光的分布，是客观存在的。像-是人的视觉系统对图的接受在大脑中形成的印象或反映，图像是图和像的有机结合，是客观世界能量或状态以可视化形式在二维平面上的投影。1.1.1数字图像与数字图像处理（DigitalImagesandDigitalImageProcessing）数字图像是物体的一个数字表示，是以数字格式存放的图像，它是目前社会生活中最常见的一种信息媒体，它传递着物理世界事物状态的信息，是人类获取外界信息的主要途径。1.1.1数字图像与数字图像处理（DigitalImagesandDigitalImageProcessing）数字图像处理数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程，以提高图像的实用性，从而达到人们所要求的预期结果。1.1.1数字图像与数字图像处理（DigitalImagesandDigitalImageProcessing）处理的目的：提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的；提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，便于计算机分析；对图像数据进行变换、编码和压缩，便于图像的存储和传输。1.1.2数字图像处理的特点(CharacteristicsofDigitalImages)数字图像处理还有以下特点：处理信息量很大数字图像处理占用的频带较宽数字图像中各个像素相关性大处理后的图像一般是给人观察和评价的，因此受人的因素影响较大。由于人的视觉系统很复杂，受环境条件、视觉性能、人的情绪爱好以及知识状况影响很大，作为图像质量的评价还有待进一步深入的研究。1.2.1数字图像处理系统的结构（StructureofDigitalImageProcessingSystem）图1.1数字图像处理系统图1.2图像处理系统的工作图图像数字化预处理图像分割特征提取自动识别显示打印结果人机交互处理1.2.2数字图像处理的优点(AdvantagesofDigitalImageProcessing)数字图像处理系统的主要优点是：精度高再现性好通用性、灵活性强1.3数字图像处理的主要研究内容（ResearchcontentsinDigitalImageProcessing）图像增强（Enhancement）图像压缩(Compression)图像复原(Restoration)图像分割(Segmentation)图像分类(classification)图像重建(Reconstruction)1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)航天和航空技术方面的应用图1.3图像的修复（1990年发射的“哈勃”号太空望远镜拍摄超远距离的物体，借助于图像处理技术进行修复。）1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)图1.4遥感图像监测(森林火灾监护)1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)图1.5夜间灯光数据图像(提供人类居住区的情况)1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)生物医学工程方面的应用图1.6SARS冠状病毒图像1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)图1.7医学超声成像1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)图1.8CT图像处理1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)图1.9红外体温检测图像1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)通信工程方面的应用图1.10手机电视1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)图1.11视频通话1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)图1.12手机上网1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)多点会议服务器以太网桌面系统桌面系统桌面系统桌面系统桌面系统图1.13基于H.323网络视频会议标准实现多点会议1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)ISDN大型会议室系统（主会场）多点会议服务器ISDN（2B+D）X3ISDN（2B+D）X3小型会议室系统（分会场）小型会议室系统（分会场）桌面系统图1.14基于H.320网络视频会议标准实现多点会议1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)多点会议服务器大型会议室系统（主会场）大型会议室系统大型会议室系统图1.15基于卫星网的视频会议1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)工业和工程方面的应用图1.16机器代替人进行操作1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)（a）网裂(b)龟裂图1.17路面破损图像识别1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)图1.18印刷电路板零件及焊点检测1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)军事公安方面的应用13图1.19交通监控1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)图1.20人眼虹膜识别系统1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)图1.21生物特征识别1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)图1.22-1军事目标跟踪1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)图1.22-2军事目标跟踪1.4.1数字图像处理的应用(ApplicationsandDevelopmentofDigitalImageProcessing)文化艺术方面的应用图1.23计算机广告图像合成1.4.2数字图像处理领域的发展动向(FutureDirectionintheFieldofDigitalImageProcessing)图像处理技术未来发展大致可归纳如下四点：图像处理的发展将向着高速、高分辨率、立体化、多媒体化、智能化和标准化方向发展。图像、图形相结合朝着三维成像或多维成像的方向发展。结合多媒体技术，硬件芯片越来越多，把图像处理的众多功能固化在芯片上将会有更加广阔的应用领域。在图像处理领域近年来引入了一些新的理论并提出了一些新的算法。