图像处理 ppt课件

多光谱图像处理
1
当前遥感数据的特点
• 来源于不同传感器，具有不同的特点。 • 数据量很大。 • 数据之间存着互补性和冗余性。
2
多光谱图像处理
• 缨帽变换（Tasseled Cap）
1. MSS图像 2. TM图像
• 指数计算（Indices） • 色彩变换（RGBIHS) • 色彩逆变换（HISRGB）
度”，反映的是 TM1,TM2,TM3,TM4波段与 TM5,TM7波段之间的对比。
6
光谱增强－指数计算（Indices）
7
指数计算－矿物提取
8
光谱增强－色彩变换 （RGBIHS)
9
IHS图像
10
光谱增强－色彩逆变换（HISRGB）
11
12
13
多光谱图 像 融 合技术
14
一对矛盾？
HISቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ变换
全色波段图像PA
高分辨率多光谱图像1 高分辨率多光谱图像2 高分辨率多光谱图像3
22
高分辨率图像 IHS融合处
多光谱图像
23
基于PCA变换的影像融合法
1. 对多光谱图像进行主成分分析，得到第一
主分量，它包含原图像的大量空间信息， 而原图像的多光谱信息主要保留在其它的 分量中。
2. 将高分辨率图像拉伸，使其与第一主分量
具有相同的均值和方差。
3. 用拉伸后的高分辨率图像代替第一主分量，
与其余分量做逆PCA变换即可得到融合的 图像。
24
基于PCA变换的影像融合法流程图
多光谱图像XS1 重采样
多光谱图像XS2 重采样
PCA正变换
第二主分量
第三主分量
PCA 逆变换
多光谱图像XS3 重采样

二值图像形态学处理
1
腐蚀
2
通过腐蚀操作，我们可以缩小图像中 的目标物体，去除细小的边缘和噪音。
3
闭运算
4
闭运算是先进行膨胀操作，再进行腐 蚀操作。它可以填充图像中的小孔和
连接断裂的结构。
膨胀
通过膨胀操作，我们可以扩大图像中 的目标物体，使其更加饱满。
开运算
开运算是先进行腐蚀操作，再进行膨 胀操作。它可以去除图像中的小孔和 细小的结构。
区域分裂与合并算法
区域分裂与合并算法通过迭代的方式，将图像分割为多个相互连通的区域。
总结与展望
应用前景
形态学图像处理在医学影像、安全监控、图像识 别等领域具有广泛的应用前景。
发展趋势及Байду номын сангаас战
形态学图像处理的发展趋势包括深度学习和大数 据等技术的应用，同时也面临着图像质量和计算 效率等方面的挑战。
形态学图像处理
这个PPT课件将介绍形态学图像处理的基本原理和应用。通过图像处理，我 们可以更好地理解和分析图像中的信息。
引言
图像处理是一门研究如何对数字图像进行处理和分析的学科。形态学图像处理是图像处理的一个重要分 支，利用形态学基本原理对图像进行处理。
形态学基础
数学形态学是形态学图像处理的基础，它包括了一系列的基本概念和操作。通过形态学表达，我们可以 更好地描述和表示图像的特征和结构。
灰度图像形态学处理
1
梯度运算
梯度运算可以提取图像中的边缘信息，帮助我们分析和理解图像的结构。
2
顶帽运算
顶帽运算是通过腐蚀操作和原图像相减，用于增强图像中的亮区域。
3
底帽运算
底帽运算是通过膨胀操作和原图像相减，用于增强图像中的暗区域。

率分布分别为P(x1)=0.4, P(x2)=0.3, P(x3)=0.1, P(x4)=0.1,
P(x5)=0.06, P(x6)=0.04, 现求其最佳哈夫曼编码
W={w1,w2,w3,w4,w5,w6}。
元素
xi
x1
x2 x3 x4
x5
x6
概率 P(xi) 0.4 0.3 0.1 0.1 0.06 0.04
减少像素间冗余
减少编码冗余
7.3.1 变长编码
7.3.1.1 一些基本概念
第1. 七1)
图像熵和平均码字长度 图像熵（Entropy）
章
图
设数字图像像素灰度级集合为（X1,X2, ,Xk,
像 ,XM)，其对应的概率分别为P1,P2, ,Pk, ,PM 。
压 缩
按信息论中信源信息熵定义，数字图像的熵H为：
缩 码冗余来达到压缩的目的。
7.3.1.3 哈夫曼（Huffman）编码方法
第
哈夫曼编码基本思想
七 章
1) 统计一下符号的出现概率， 2) 建立一个概率统计表，
图
将最常出现（概率大的）的符号用最短的
像
编码，
压
最少出现的符号用最长的编码。
缩 例：设有数字图像，其灰度集合为 X={x1,x2,x3,x4,x5,x6}其概
像 压
示给定量的信息使用了不同的数据量，那么使用
缩 较多数据量的方法中，有些数据必然是代表了无
用的信息，或者是重复地表示了其它数据已表示
的信息，这就是数据冗余的概念。
7.2.1 数据冗余
第 七
• 三种基本的数据冗余
章
图 编码冗余
像 压
像素间冗余
缩 心理视觉冗余

图像熵值
6
H Pxi log2 Pxi i 1 0.4log2 0.4 0.3log2 0.3 2 0.1log2 0.1
0.06log2 0.06 0.04log2 0.04
2.14bit
平均码长 N与H接近，N H
第七章 图像压缩
7.2 基础知识 7.2.1 数据冗余
• 数据冗余旳概念
数据是用来表达信息旳。假如不同旳措施为表 达给定量旳信息使用了不同旳数据量，那么使用 较多数据量旳措施中，有些数据必然是代表了无 用旳信息，或者是反复地表达了其他数据已表达 旳信息，这就是数据冗余旳概念。
第七章 图像压缩
7.2.1 数据冗余
元素
xi
x1
x2 x3 x4
x5
x6
概率 P(xi) 0.4 0.3 0.1 0.1 0.06 0.04
编码 wi 1 00 011 0100 01010 01011
第七章 图像压缩
x1 0.4
0.4
x2 0.3
0.3
x3 0.1
0.1
x4 0.1
0.1 (0100)
x5 0.06 (01010) 0.1(0101)
例如：原图像数据：234 223 231 238 235 压缩后数据：234 -11 8 7 -3
第七章 图像压缩
7.2.1 数据冗余
• 什么是心理视觉冗余？
这是因为眼睛对全部视觉信息感受旳敏捷度 不同。在正常视觉处理过程中多种信息旳相对主 要程度不同。 有些信息在一般旳视觉过程中与另 外某些信息相比并不那么主要，这些信息被以为 是心理视觉冗余旳，清除这些信息并不会明显降 低图像质量。
• 三种基本旳数据冗余
编码冗余 像素间冗余 心理视觉冗余

第1章 图像处理基础知识
本章简介：
本章主要介绍Photoshop图 像处理的基础知识，包括位图与 矢量图、分辨率、图像色彩模式 和文件常用格式等。通过本章的 学习，可以快速掌握这些基础知 识，有助于更快、更准确地处理 图像。
课堂学习目标
了解位图、矢量图和分辨率。 熟悉图像的不同色彩模式。 熟悉软件常用的文件格式。
1.4.6 EPS格式
EPS （ Encapsulated Post Script ） 格 式 是 Illustrator 和 Photoshop之间可交换的文件格式。Illustrator软件制作出来 的 流 动 曲 线 、 简 单 图 形 和 专 业 图 像 一 般 都 存 储 为 EPS 格 式 。 Photoshop可以获取这种格式的文件。在Photoshop中，也可 以把其他图形文件存储为EPS格式，在排版类的PageMaker和 绘图类的Illustr保存图像 关闭图像
2.2.1 新建图像
选择“文件 > 新建”命令，或按Ctrl+N组合键，弹出“新建文档” 对话框。根据需要单击类别选项卡，选择需要的预设新建文档；或在 右侧的选项中修改图像的名称、宽度和高度、分辨率和颜色模式等预 设数值新建文档，单击图像名称右侧的 按钮，新建文档预设。设置完 成后单击“创建”按钮，即可完成新建图像。
2.2.4 关闭图像
将图像进行存储后，可以将其关闭。选择“文件 > 关闭”命令， 或按Ctrl+W组合键，可以关闭文件。关闭图像时，若当前文件被修改 过或是新建的文件，则会弹出提示对话框，单击“是”按钮即可存储 并关闭图像。
2.3 图像的显示效果
100%显示图像 放大显示图像 缩小显示图像 全屏显示图像 图像的移动 图像的窗口显示 观察放大图像

between 64 to 128 (using function
imagesc).
>>clims=[64,128]
>>imagesc(a,clims)
f. Make a movie from a 4-D image (load mri, make the movie by immovie, then show movie by function movie).
二、实验内容：
使用Photoshop观察数字图像增强的效果； 练习和掌握图像增强的Matlab编程。。 熟悉下列模块函数
Image enhancement. histeq - Read image file. imadust - Adust imae intensity values or colormap.
imshow - Display image.
subimage - Display multiple images in single figure.
truesize - Adjust display size of image.
warp - Display image as texture-mapped surface.
processing.
f. Compare the qualities of two images and
makes a discussion about them.
g. Add noises, such as gaussian, salt&pepper,
speckle noise into the image respectively.
10)选图像Blood、噪声类型Salt & Pepper、滤波器类型Median、邻域3x3，比较原始图像、

• 关于matlab
– 如何构建一个矩阵？如何取得矩阵中具体一个 元素的值，如何修改一个（块）元素的值？
– 写一个循环程序，遍历整个矩阵，把每个像素 的值做一个变换，如y = 3x+1
– 矩阵的基本运算：加，减，乘，点乘 – 求一个图像的负片，用两种方法（一种是循环
遍历，一种是矩阵运算）实现。
六、图像的基本运算
•减
– C(x,y) = A(x,y) - B(x,y)
• 应用举例
– 显示两幅图像的差异，检测同一场景两幅图像 之间的变化
六、图像的基本运算
• 点乘
– C(x,y) = A(x,y) .* B(x,y)
六、图像的基本运算
•与
– g(x,y) = f(x,y) ∧ h(x,y)
一、数字图像的概念
图像（Image）： 视觉景物的某种形式的表示和记录
我们把数字格式存储的图像称为“数字图像”
“数字”
“模拟”
计算机存储的图片 传统光学照片
数码相机拍摄的图像 传统的电视图像
传感器阵列
模拟图像
三步
数字图像
1.采样 空间离坐标(x,y)的离散化， 确定水平和垂直 方向上的像素个数N、M，f(x,y)→f(m,n)
如何获得图像中第m行n列像素的灰度值？如果是彩色 图像呢？ – 如何吧真彩色图像转换成灰度图像，然后转换成二值 图像？ – 如何得到该图像中灰度值最大（最小）的像素的位置 和取值？如何计算图像的均值？ – 什么是灰度图像的直方图？如何计算灰度图像直方图， 如何显示/直方图反映图像的什么性质？
作业2
图像的直方图
21
不同图像的直方图反映图像的不同特点：
对比度低 对比度高
22

tt p : // ww w. xd u ph .co m
课程教学引导 • 教材选择 • 教学结构及主要重点 • 教学目的
目录
第一章 概 论 第二章 数字图像处理基础 第三章 VC＋＋图像编程基础 第四章 图像增强与平滑 第五章 图像分割与边缘检测 第六章 图像的几何变换 第七章 频域处理 第八章 数学形态学及其应用 第九章 图像特征与理解 第十章 图像编码 第十一章 图像复原
应用实例（续）
无线电波成像 主要用途： ������ 医学（核磁共振成像）
������ 天文观测
应用实例（续）
其它成像模式 ������ 声波成像：
������ 地质勘探、工业、医学 ������ 电子显微镜
应用实例（续）
数字图像处理－绪论
基本概念 应用实例 研究目的 主要研究内容 本课程特点
当造成图像退化（图像品质下降）的原因已知时，
复原技术可以对图像进行校正。图像复原最关键的是对每
种退化都需要有一个合理的模型。
主要研究内容（续）
4、图像分割（Image Segmentation）
主要研究内容（续）
5、图像分析
图像处理应用的目标几乎均涉及到图像分析， 即 对图像中的不同对象进行分割、 特征提取和表示，从
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 图像获取、表示与表现 ������图像增强 ������图像复原 ������图像分割 图像分析 ������图像重建 ������图像编码压缩 ……
主要研究内容（续）
1. 图像获取、表示和表现
该过程主要是把模拟图像信号转化为计算机所能 接受的数字形式，以及把数字图像显示和表现出来（ 如打印）。这一过程主要包括摄取图像、 光电转换及 数字化等几个步骤。