数字图像处理第一章
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1Digital Image Processing数字图像处理课程简介本课程为计算机科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程以及电气工程等学科下研究生的专业基础课。
主要内容课程共分三大部分:第一部分:介绍数字图像处理的基础知识,包括绪论、图像与视觉系统、图像变换等;第二部分:介绍图像处理的基本方法,包括图像增强、图像复原及图像压缩等;第三部分:介绍图像分析的基本原理和技术,包括图像分割、图像描绘及特征提取等。
教学目标⏹基本:完成课程学习,通过考试,获得学分。
掌握数字图像处理的基本概念和研究方法,相关交叉学科的基本知识;⏹提高:能够将所学知识和内容用于课题研究;⏹再提高:通过数字图像处理课程的学习,改进思维方式。
教材及参考书第一章绪论绪论⏹前言⏹数字图像处理的起源⏹数字图像处理的基本概念与研究内容⏹数字图像处理与其他学科的关系⏹数字图像处理的主要应用⏹数字图像处理的发展动向前言“百闻不如一见”One picture is worth more than ten thousand words.在人类接受的信息中,听觉信息占约20%,视觉信息占约60%,其他如味觉、触觉等总起来不过占约20%。
所以,作为传递信息的重要手段—图像信息是十分重要的。
第一节数字图像处理的起源(1)世界上第一幅实景照片(1827)数字图像的应用之一是在报业,20世纪20年代的海底电缆使得伦敦与纽约之间图片的传输从过去的一个多星期缩短到3个小时以内。
1921年经编码后用电报打印机打印的图像1929年通过海底电缆从伦敦传输到纽约的一幅照片第一节数字图像处理的起源(2)二十世纪二十年代:图像远距离传输第一节数字图像处理的起源二十世纪五十年代:伴随着技术进步,数字计算机发展到一定水平,尤其是大规模的存储和显示系统的发展,数字图象处理引起巨大关注。
第一节数字图像处理的起源进实验室(Jet PropulsionLaboratory,JPL)运用计算机处理了由“旅行者7号”发回的月球表面照片。
数字图像处理第一章1.1解释术语(2)数字图像:为了便于用计算机对图像进行处理,通过将二维连续(模拟)图像在空间上离散化,也即采样,并同时将二维连续图像的幅值等间隔的划分成多个等级(层次)也即均匀量化,以此来用二维数字阵列并表示其中各个像素的空间位置和每个像素的灰度级数的图像形式称为数字图像。
(3)图像处理:是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。
1.7 包括图像变化、图像增强、图像恢复、图像压缩编码、图像的特征提取、形态学图像处理方法等。
彩色图像、多光谱图像和高光谱图像的处理技术沿用了前述的基本图像处理技术,也发展除了一些特有的图像处理技术和方法。
1.8基本思路是,或简单地突出图像中感兴趣的特征,或想方法显现图像中那些模糊了的细节,以使图像更清晰地被显示或更适合于人或及其的处理与分析。
1.9基本思路是,从图像退化的数学或概率模型出发,研究改进图像的外观,从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面目,从而获得与景物真实面貌相像的图像。
1.10基本思路是,,在不损失图像质量或少损失图像质量的前提下,尽可能的减少图像的存储量,以满足图像存储和实时传输的应用需求。
1.11基本思路是,通过数学方法和图像变换算法对图像的某种变换,以便简化图像进一步处理过程,或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。
1.12基本目的是,找出便于区分和描述一幅图像中背景和目标的方法,以方便图像中感兴趣的目标的提取和描述。
第二章2.1解释下列术语(18)空间分辨率:定义为单位距离内可分辨的最少黑白线对的数目,用于表示图像中可分辨的最小细节,主要取决于采样间隔值的大小。
(19)灰度分辨率:是指在灰度级别中可分辨的最小变化,通常把灰度级数L称为图像的灰度级分辨率。
(20)像素的4邻域:对于图像中位于(x,y)的像素p来说,与其水平相邻和垂直相邻的4个像素称为该像素的4邻域像素,他们的坐标分别为(x-1,y)(x,y-1)(x,y+1)(x+1,y)。