数字图像处理期末复习中文版

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第二章

数字化过程对于M,N值和每个像素允许的离散灰度级数L的判定。(书本P43~44,ppt1)○M,N必须取正整数

○出于处理,存储和取样硬件的考虑,灰度级典型的取值是2的整数次幂,即L=2^k. 这里假设离散灰度级是等间隔的,并且是区间[0,L-1]内的整数。

数字b是存储数字图像所需的比特数,有b = M×N×k ,当M=N时,上式变为

b=(N^2)*k . 当衣服图像有2^k 灰度级时,实际上通常称为该图像是k比特图像

取样值是决定衣服图像控件分辨率的主要参数。空间分辨率是突袭党中可辨别最小细节。通常把大小为M*N,灰度为L级的数字图像称为控件分辨率为M*N像素,灰度级分辨率为L 级的数字图像。比较不同空间分辨率的图像要保证同时他们的灰度分辨率相同。(书本P44,ppt2)

像素间的基本关系(书本P51~54,ppt3)

相邻像素

位于坐标(x,y)的一个像素p有4个水平和垂直的相邻像素,其坐标由下式给出:

(x+1,y)(x-1,y) (x,y+1) (x,y-1)

这个像素集称为N4(p)。每个像素距(x,y)一个单位,如果(x,y)位于图像的便捷,则p的某个邻像素位于数字图像的外部。

P的4个对角的相邻像素有如下坐标:

(x+1,y+1)(x+1,y-1) (x-1,y+1) (x-1,y-1)

并用N D(p)表示。与4个邻域点一起,这些点称为p的8领域,用N8(p)表示。

邻接性:定义V是用于定义邻接性的灰度值集合

(Ⅰ)4邻接:如果q在N4(p)集中,则具有V中数值的两个像素p和q是4邻接。(Ⅱ)8邻接:如果q在N8(p)集中,则具有V中数值的两个像素p和q是8邻接。(Ⅲ)m邻接/混合邻接:如果(Ⅰ)q在N4(p)中,或者(Ⅱ)q在N D(p)中且集合N4(p)∩N4(q)没有V值的像素,则具有V值的像素p和q是m邻接。

☆混合邻接是8邻接的改进,其引入是为了消除采用8邻接常常发生的二义性。

连通性:确定两个像素是否连通,必须确定他们是否相邻以及其灰度值是否满足特定的相似性准则。

从具有坐标(x,y)的像素p到具有坐标(s,t)的像素q的通路(或曲线)是特定

的像素序列,其坐标为

(x0,y0), (x1,y1) ……,(x n,y n)

其中(x0,y0)=(x,y),(x n,y n)=(s,t) ,并且像素(x i,y i)与(x i-1,y i-1)(对于1≦i≦n)是邻接的。n是通路的长度。

不同的测量距离的方法(书本P53,ppt4~6)

△距离函数/度量D 定义:对于像素p,q和z,其坐标分别为(x,y)(s,t) (v,w),如果有

①D(p,q)≧0 [D(p,q)=0,当且仅当p=q]

②D(p,q)= D(q,p)

③D(p,z)≦D(p,q)+ D(q,z)

p 和q间的欧式距离定义如下:

D e(p,q)=[(x-s)^2+(y-t)^2]^(1/2)

对于距离度量,距点(x,y)的距离小于或等于某一值r的像素是中心在(x,y)且半径为r的圆平面

p 和q间的距离D4(又称城市街区距离)如下:

D4(p,q)=|x-s|+|y-t|

在这种情况下,距(x,y)的D4距离小于或等于某一值r的像素形成一个中心在(x,y)的菱形具有D4=1的像素是(x,y)的4邻域

p 和q间的D8距离(又称棋盘距离)定义如下:

D8(p,q)=max(|x-s|,|y-t|)

在这种情况下,距点(x,y)的D8 距离小于或等于某一值r的像素形成中心在(x,y)的方形

计算题:求Dm距离(ppt7)

第三章

灰度变换函数/亮度函数的特点:s=T(r)其值仅取决于亮度的值r,而与(x,y)无关

基本灰度变换:对比拉伸(左)和二值变换(右)(ppt8)

直方图处理:掌握直方图均衡化处理过程(ppt9~11)

直方图定义:离散函数h(r k)=n k.其中r k是区域[0,L-1]范围内第k级的亮度(灰度),n k是灰度为r k的图像中的像素数。

归一化直方图:把所有元素h(r k)除以图像中像素总数n. 即p(r k)=h(r k)/n=n k/n

直方图均衡化:假设灰度级为归一化至范围[0,1]内的连续量,并令pr(r)表示某给定图像中的灰度级的概率密度,通过s=T(r)=∫(0-r)pr(w)dw 灰度级s k=T(r k)=∑pr(r j)= ∑n j/n

了解位平面的概念(ppt12)

如果移动窗口(滤波器/掩膜)大小是m*n,则填充行和列应该分别是(m-1)/2 和(n-1)/2 。(ppt13)

掌握加权平均滤波器和中值滤波器处理方法(ppt14,15)

锐化滤波器

□ 锐化处理的主要目的是突出图像中的细节或者增强被模糊了的细节,这种模糊不是

由于错误操作造成的,就是特殊图像获取方式的固有影响。空间域用像素邻域平均法可以使图像变模糊,而锐化滤波正好相反。

□ 基本思想:因为均值处理与积分类似,从逻辑角度可以断定,锐化处理可以用空间

微分处理。

□ 图像微分增强了边缘和其他突变(如噪声)并削弱了灰度变化缓慢的区域。

第四章

傅里叶变化的性质(书本154~158,ppt19~21)

■位移性质

位移性质的应用

当 u0 = M/2 以及 v0 = N/2, 则有

在这种情况下,

■ 可分离性

离散傅里叶变换

可以用可分离形式表示

■ 周期性

离散傅里叶变换具有如下周期性质:

F(u, v) = F(u+M, v) = F(u, v+N) = F(u+M, v+N)

反函数也具有周期性:

f(x, y) = f(x+M, y) = f(x, y+N) = f(x+M, y+N)

■ 共轭对称性

离散傅里叶变换具有原点共轭对称

F(u, v) = F*(-u, -v)

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