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数字图像处理技术PPT图像数字化和直方图

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数字图像处理PPT 第3章_图像直方图

数字图像处理PPT 第3章_图像直方图
L1
H Pi log 2 Pi i0
熵反映了图像信丰富的程度，在图像编码处理中具有重要意义。
1. 有一胶片图象，在背景明亮的天空衬托 下，有一亮色屋顶的深色谷仓.
在下述各种情况下，试指出直 方图看起来将是什么样子：如果该图象被（a） 正确数字化；（b）数字化时增益调整过低； （c）数字化时增益调整过高；（d）数字化 时偏置过大；（e）数字化时偏置过小；（f） 数字化时增益和偏置均过大。假设0为暗， 255为亮。
g fr (x, y,t), f g (x, y,t), fb (x, y,t)
3 图像灰度直方图
3.3 灰度直方图的应用
用于确定图像二值化的阈值
g fr (x, y,t), f g (x, y,t), fb (x, y,t)
3 图像灰度直方图
3.3 灰度直方图的应用
3.3 灰度直方图的应用
用于判断图像量化是否恰当
g fr (x, y,t), f g (x, y,t), fb (x, y,t)
3 图像灰度直方图
3.3 灰度直方图的应用
用于确定图像二值化的阈值 0 f (x, y) T
g(x, y) 1 f (x, y) T
3 图像灰度直方图
3.1 图像灰度直方图的基本概念
vi
g fr (x, y,t), f g (x, y,t), fb (x, y,t)
3 图像灰度直方图
3.1 图像灰度直方图的基本概念
vi
g fr (x, y,t), f g (x, y,t), fb (x, y,t)
N5=5
i
12321212
N6=8
31231221

数字图像处理技术PPT图像数字化和直方图

数字图像处理技术PPT图像数字化和直方图

二、图像的数字化
4．量化技术
量化可分为均匀量化和非均匀量化。 均匀量化是简单地在灰度范围内等间隔 量化。非均匀量化是对像素出现频度少 的部分量化间隔取大，而对频度大的量 化间隔取小的量化间隔。
一般情况下，对灰度变化比较平缓的部分用比较多的量化级， 在灰度变化比较剧烈的地方用比较高的分辨率。
量化

一、数字图像的概念与描述
2．灰度图像
灰度图像是指每个像素的信息由 一个量化的灰度级来描述的图像，没 有彩色信息。
0 150 200 I 120 50 180 250 220 100
灰度图像描述示例
一、数字图像的概念与描述
3．彩色图像
彩色图像是指每个像素的信息由 RGB三原色构成的图像，其中RGB是 由不同的灰度级来描述的。
三基色原理


大自然中的颜色都可以通过红、绿、蓝三色按照 不同的比例合成产生，同样绝大多数单色光也可 以分解成红绿蓝三种色光。即三基色原理。 三种基色是相互独立的，红绿蓝三基色按照不同 的比例相加合成混色称为相加混色： 红色+绿色=黄色 绿色+蓝色=青色 红色+蓝色=品红 红色+绿色+蓝色=白色
彩色图像描述
采样间隔效果示意图
返回
均匀量化效果示意图
返回
非均匀量化效果示意图
返回
均匀量化与非均匀量化效果的比较
返回
量化与采样的效果图例
原图
低灰度级量化
低分辨率 返回
黑白图像
返回
灰度图像
返回
彩色图像
返回
彩色图的灰度直方图
返回
灰度图的灰度直方图
返回
灰度分布效果比较示意图

数字图像处理(直方图).

数字图像处理(直方图).

An
Combining
DFRT( n )
Renewed output images An exp(j n ) Cn
IDFRT( n )
Several input images Rn an exp(jn )
1 1 an , 0 n n n Updated input images a0 exp(j0 ) a0
15
按列统计的直方图
histc(pascal(3),1:6) produces the array [3 1 1; 0 1 0; 0 1 1; 0 0 0; >> pascal(3) 0 0 0; ans = 0 0 1]
1 1 1 1 2 3 1 3 6
每列目标数据的个数 统计
16
其他类型的统计图
条状图：bar x = 1:5; y = [0.2,0.3,0.1,0.8,0.9; 0.5,0.6,0.2,0.7,0.1]; bar(x,y');
20
其他类型的统计图
累加式条状图：barh rand('state',0); figure; barh(rand(10,5),'stacked'); colormap(cool)
6
彩色图像直方图
axes(‘Position’,*0.1,0.1,0.8,0.2+);% 生成坐标轴 stem(0:255,h1,'Marker','None','Color','r'); set(gca,'YColor','r','Xlim',[0,255]); axes('Position',[0.1,0.3,0.8,0.2]); stem(0:255,h2,'Marker','None','Color',[0,0.6,0]); set(gca,'YColor',[0,0.6,0],'Ytick',[0.005,0.01],'Xlim',[0,255]); axes('Position',[0.1,0.5,0.8,0.2]); stem(0:255,h3,'Marker','None','Color','b'); set(gca,'YColor','b','Ytick',[0.01,0.02],'Xlim',[0,255]);

数字图像处理与应用技术基础PPT课件

数字图像处理与应用技术基础PPT课件

像
分辨率表示了图像致密的程度，通常用每英寸的点数
dpi（dot per inch）来衡量。数字化图像中，分辨率的
媒
大小直接影响图像的品质，分辨率越高，图像越清晰，
体
所产生的文件也就越大，在工作中所需的内存和CPU处 理时间也就越高，所以在制作图像时，不同品质的图像
就需设定适当的分辨率，才能最经济有效地制作出作品。
数字化后的一幅黑白图像，可以用M×N个字节来表
示。对电子计算机来说，可以用数学公式f（Xi，Yj）
数
来表示。数组f（Xi，Yj）中i=1，2，3…m，j=1，2， 3，…n。式中f（Xi，Yj）值代表图像中（Xi，Yj）
字
点处象素的灰度值。 在现实生活中有多种多样的图像，根据各类图像灰
图
度层次的多少、光谱轴及时间轴上的组合方式的不 同，其数字化后的描述形式如表2-4所示。
线图像的坐标序列储存结构中，相邻两个 象素坐标（x1，y1）与（x2，y2）之间的 变化增量只能是（x1－x2=0或±1），（y1 －y2=0或±1），用该序列中前一坐标的增 量来表示时，则ΔX或ΔY分别可以用两位 二进制码表示，即每个增量仅用4位二进制 码描述。以图2-4为例，用坐标增量表示时， 可以用（3，6）（1，1）（1，0）（1，－ 1）（1，－1）（1，0）（1，0）（1，－1） （0，－1）（－1，－1）序列表示。若仍 设全图像为５１２×５１２象素点，则Ｎ 个象素序列增量所占存储空间由坐标序列 的２Ｎ×９位，降到４（Ｎ－１）＋２× ９位。 对图2-4中，Ｎ＝10的情况下，由 2×9×10 = 180位降到 4 ×（10－1）＋２ ×９＝54位；
图2-3B 按各波段依次存储
图2-3A按各波段的同一扫描行依次存储 A 按每个波段依次储存图像数据，每一种颜色为一个波段

数字图像处理与分析基础整理ppt

数字图像处理与分析基础整理ppt
视频锁相方式，即图像系统分解场同步和行 同步信号。
显示功能：
显示的类型，黑白/伪彩色/真彩色显示 每个象素显示的bit数。 查找表（LUT，look -up table） 重叠显示、动态显示等。
指标3
帧存容量：图像硬件系统内部，图像存储体容 量的大小。
三部分：帧存的数目/单位帧存的点阵数（指图像系 统用来存储一幅图像必需的帧存，其容量大于等于 一幅数字图像的点阵数，小于两幅图像的点阵数， 通常取512512或10241024）/每个象素的字长 （用bit数表示，黑白或伪彩色系统为8bit，真彩色 系统通常为83bit/84bit），新增的通道用于图像 叠加处理。
优于46db
1/50(60)to1/100,000 数位处理AUTO
带稳压直流DC12V±10%
-20℃～+50℃ 自动AUTO 自动AUTO 380公克 60(宽)×50（高）×102（深）
摄像管
摄像机中利用电子束扫描把景物的光学 图像转换成电信号的一种真空电子管。
摄像管类别
氧化铅摄像管
具有良好的光电特性，灵敏度和分辨率高，靶面的 均匀性好。
图像存储
压缩、存储
压缩由系统内置的微处理器来完成。 压缩处理与存储图像所用的时间不可忽略，
因此在使用数码相机时可以明显感到较长的 等待时间。 图像格式的种类繁多，JPEG格式。
存储器
内置存储器
半导体存储器，安装在相机内部，用于临时 存储图像，接口传送。
可移动存储器
CompactFlash卡（CF） SmartMedia卡（SSFDC） ATA Flash
2.2.2图像数字化器的性能
像素大小 图像大小 被测对象的局部特征 线性度 灰度级 噪声

“数字图像处理技术”介绍概述PPT模板

“数字图像处理技术”介绍概述PPT模板

之后十年
数字图像处理技术朝着更高深的方向发展，人们开始通过计算 机构建出数字化的人类视觉系统，这项技术被称为图像理解或 计算机视觉。
第二章 图像处理技术发展现状 ppt模板下载
7
2.2 我国数字图像处理技术的发展
我国在建国之初就展开了计算机技术的研究，而改革开 放以来，我国在计算机数字图像处理技术上的发展进步也是 非常大的，甚至在某些理论研究方面已赶上了世界先进水平。
数字图像处理技术
Digital Image Processing
多媒体计算机技术
目录页
CONTENTS PAGE
01 图像处理技术概述 02 图像处理技术发展现状 03 图像处理技术的利用
过渡页
TRANSITION PAGE
0011 图图像像处处理理技技术术概概述述 02 图像处理技术发展现状 03 图像处理技术的利用
第三章 图像处理技术的利用
11
谢谢
的比特量，这种技术现在的发展内容包括变换编码等，未来
可能发挥作用的还有小波变换图像压缩编码、分行编码等。
第三章 图像处理技术的利用
ppt模板下载
10
3.2 图像处理技术的发展趋势
计算机数字图像处理技术在未来信息技术方面将会发 挥的重要作用早已被人们看到，对于计算机图像技术的发 展道路，大致可以归结出3个原则性内容：
①未来数据图像技术强调高清晰度、高速传输、实时图像处 理、三维成像或多维成像、智能化、自动化等方向发展。
②未来数字图像处理技术强调操作、运用的方便性，图像处 理功能的集中化趋势是必然会存在的。
③更新的理论研究与更快的算法研究。理论走在实践的前面， 已经是现代科学的特点，未来数字图像处理技术的实际运用 要取得更多的发展，必然离不开理论和研究方法的更新。

(数字图像处理)灰度直方图 PPT

(数字图像处理)灰度直方图 PPT

课堂练习答案
解：黑色像素数=520+920+490+30+40+5910=7910 白色像素数
=6050+80+20+80+440+960+420=7970 足球的总像素=7910+7970=15880 足球的面积=6644.24平方毫米 像素的间距=6644.24/15880=0.42毫米
课后作业
替 换D， 并 等 式 两 端 从D到进 行 积 分
DH(p)dp [A(p)]D
因为A() 0
所以DH(p)dp A(D) 若令D 0,则0 H(p)dp A(0) 图象的面积
255
对于离散图象， H(D) NL NS
D0
PDF：通过除以图像的面积可以归一化 灰度直方图，可得到图像的概率密度函 数。
y是图象纵坐标，MAX(y) b;
I/R损伤早期脑组织
3 直方图的用途
（2）对于数字图像，有
NL NS
IOD D(i, j)
i1 j1 255
IOD kNk
k0 255
IOD kH(k)
k0
IOD 0 DH(D)dD
第2种计算方式
3 直方图的用途
（3）所以
0a0b D(x, y)dxdy 0 DH(D)dD
3. 归一化 hist[f(x,y)]/=M*N
2 直方图的计算和性质
2）直方图的性质
①不表示图像的空间信息； ②任一特定图像都有唯一直方图，但反之并不成立；
2 直方图的计算和性质
③归一化灰度直方图和面积函数可得到图像 的概率密度函数PDF和累积分布函数CDF。
因为H（D） d A(D) dD

(完整版)数字图像处理课件第二章PPT文档

(完整版)数字图像处理课件第二章PPT文档
位图和矢量图的比较（4）
➢位图修改麻烦，矢量图形修改随心所欲
位图的编辑受到限制。位图是像素的排列，局部移动 或改变会影响到其他部分的像素(包括前面讲的对图像进 行放大)。
虽然矢量图形的作画方式特别（如前述例子），但是 在修改方面却是比点位图更胜一筹。在矢量图形中，一 个图形对象的改变，不会影响其他图形对象。
位图难以重复使用，矢量图形可以随意重复使用 在漫画创作中，尤其在漫画故事创作中，若能重复使用一些图像元素，可以大大提高创作效率。
采样方式：有缝、无缝和重叠采样。
18
第二章 数字图像处理基础
量化过程
将各像素的明暗信息离散化，用数字表示像素 点信息称为图像的量化。
量化值一般用整数来表示。考虑人眼的识别能 力，目前非特殊用途的图像均为8bit量化，即 用0~255描述“黑~白”。
若连续灰度值用z来表示，对于满足 zi≤z≤zi+1的z值，都量化为整数qi。qi称为像 素的灰度值，z与qi的差称为量化误差。
19
第二章 数字图像处理基础
量化过程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Zi＋ 1 Zi
Zi－ 1
qi＋ 1 qi－ 1
连续 灰度值 灰度 标度
量 化 值 (整 数 值 ) 灰度 量化
(a)
…
…
2 55 2 54
1 28 1 27
1 0
量化为8 bit
(b)
20
第二章 数字图像处理基础
量化级数
每个像素量化后的灰度二进制位数为Q，一般Q总是 取为2的整数幂，即Q=2k。
31
第二章 数字图像处理基础 基本相同的一幅Corel Draw矢量图漫画。同样是要修改女
孩的腰部。很简单，选择修改工具，如图2拖拉一下腰部曲线 的节点就可以把腰部调细了，如图3。不满意，再调整一下即 可(这种调整修改不会影响到其他图形对象，可以随意修改)。
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123456 5 4 5 6 2 14
灰度直方图
三、灰度直方图 二、直方图的性质
１．所有的空间信息全部丢失。 ２．每一灰度级的像素个数可直接得到。
三、灰度直方图
三、直方图的用途
1 . 数字化参数
直方图给出了一个简单可见的指示，用 来判断一幅图像是否合理的利用了全部被允 许的灰度级范围。一般一幅图应该利用全部 或几乎全部可能的灰度级，否则等于增加了 量化间隔。丢失的信息将不能恢复。
对矢量X进行量化时，选择一个合适的失真测 度。根据最小失真原理，分别计算用各个码字 代替X所带来的失真。其中失真最小的那个码 字就是X的重构矢量
解码端拥有同样的码书，根据接收到的索引， 通过查表获得相应的码字作为输出矢量来重构 输入矢量
将这些重构矢量重新组合得到整个重构信号
三、灰度直方图
在数字图像处理中，灰度直方 图是最简单且最有用的工具，可以 说，对图像的分析与观察直到形成 一个有效的处理
一、灰度直方图的定义
灰度直方图是灰度级的函数，描 述的是图像中该灰度级的像素个数或 概率。即：横坐标表示灰度级，纵坐 标表示图像中该灰度级出现的个数或 概率。
三、灰度直方图
1 2 3 45 6 6 4 3 22 1 1 6 6 46 6 3 4 5 66 6 1 4 6 62 3 1 3 6 46 6
量化
一般地，对于均匀量化，量化分层越多，量化误差越小； 但编码所需的码字位数R也越大
对数据进行量化时，通常的设计方法： 给定量化级数，希望量化失真小 给定量化失真要求，希望每个取样的平均位数最少 合理的设计是在这两个方面进行均衡
量化
1、无记忆量化
无记忆量化每次只量化一个模拟取样值，又称为标量 量化
数字图像处理技术PPT图像数字化和直方
一、数字图像的概念与描述
1. 黑白图像
是指图像的每个像素只能是黑或者 白，没有中间的过渡，故又称为２值图 像。2值图像的像素值为0、1。
1 0 0
I
0
0
1
1 1 0
一、数字图像的概念与描述
2．灰度图像 灰度图像是指每个像素的信息由
一个量化的灰度级来描述的图像，没 有彩色信息。
B
0
0 240
255 255 255
二、图像的数字化
所谓的图像数字化是指将模拟图像 经过离散化之后，得到用数字表示的图 像。数字化包括采样和量化 ➢采样：连续图像空间坐标的离散化 ➢量化：连续图像幅值的离散化
二、图像的数字化
1．采样
是将在空间上连续的图像转换成离散 的采样点（即像素）集的操作。由于图像 是二维分布的信息，所以采样是在x轴和y 轴两个方向上进行。
一般情况下，对灰度变化比较平缓的部分用比较多的量化级， 在灰度变化比较剧烈的地方用比较高的分辨率。
量化
量化器的功能：用一组有限的实数集合作为输出，其 中每个数代表一群最接近于它的取样值
量化级：若实数集合中含有J个数，称为J级量化。集 合中的每个数需要用 Rlo位2g二J 进制符号
量化误差与量化失真：量化是以有限个离散值近似地 表示无限多个连续值，由此产生的误差称为量化误差； 由此造成的失真称为量化失真
二、图像的数字化
3．量化
是将各个像素所含的明暗信息离散化后， 用数字来表示称为图像的量化，一般的量化 值用整数来表示。
充分考虑到人眼的识别能力，目前非特殊 用途的图像均为8bit量化，即用0~255描述 “黑~白”。
在3bit以下的量化，会出现伪轮廓现象。
二、图像的数字化
4．量化技术
量化可分为均匀量化和非均匀量化。 均匀量化是简单地在灰度范围内等间隔 量化。非均匀量化是对像素出现频度少 的部分量化间隔取大，而对频度大的量 化间隔取小的量化间隔。
（1）均匀量化 （2）压扩量化
压扩量化
先用具有对数特性的函数对信号进行压缩，使 得均匀间隔被压缩成低电平处间隔密，高电平 处间隔疏的不均匀分布。
由于高电平信号出现概率大，量化噪声小；高 电平信号虽然量化噪声变大，但因为出现概率 小。总的量化噪声还是变小，从而提高了量化 信噪比。
量化
2、矢量量化
三种基色是相互独立的，红绿蓝三基色按照不同 的比例相加合成混色称为相加混色： 红色+绿色=黄色 绿色+蓝色=青色 红色+蓝色=品红 红色+绿色+蓝色=白色
彩色图像描述
255 240 240
R 255 0
80
255 0 0
0 160 80 G 255 255 160
0 255 0
0 80 160
素的景物元素的尺寸。
单位：像素/英寸，像素/厘米
（如：扫描仪的指标 300dpi）
• 分辨率 或者是指要精确测量和再现一定
尺寸的图像所必需的像素个数。 • 单位：像素*像素
（如：数码相机指标30万像素（640*480））
二、图像的数字化
2．采样技术
采样可分为均匀采样和非均匀采 样。均匀采样是简单地在图像坐标范 围内等间隔采样。非均匀采样是对图 像灰度变化剧烈的区域采用密集的采 样，而对灰度变化平缓的区域采用稀 疏的采样。
采样时的注意点是：采样间隔的选取。 采样间隔太小，则增大数据量；太大， 则 会发生信息的混叠，导致细节无法辨认。
采样定理
▪ 采样需满足采样定理 ▪ 采样定理的意义：采样定理指出了
要使采样信号能不失真地描述原信 号，其采样频率必须大于或等于信 号所含有最高截止频率的2倍
采样指标分辨率
分辨率 是指映射到图像平面上的单个像
无记忆量化把信号的各个样值看作是互不相干 彼此独立的，属于理想情况；但实际上信号各 样值之间存在着相关性，使用矢量量化比较合 理
矢量量化是将若干个标量数据组成一个矢量在 多维空间进行整体量化
矢量量化系统示意图
矢量量化过程
把信源分割成一系列矢量，对于每个输入矢量， 在预先设计好的码书中搜索最近的码字，将该 码字的索引通过信道传送到解码端
0 150 200 I 120 50 180
250 220 100
灰度图像描述示例
一、数字图像的概念与描述
3．彩色图像
彩色图像是指每个像素的信息由 RGB三原色构成的图像，其中RGB是 由不同的灰度级来描述的。
三基色原理
大自然中的颜色都可以通过红、绿、蓝三色按照 不同的比例合成产生，同样绝大多数单色光也可 以分解成红绿蓝三种色光。即三基色原理。