圖像處理(第1章)課件

第一章圖像及其數(shù)字化1.1概述1.1.1圖像分類1、模擬圖像：如光學圖像、照相圖像、電視圖像等模擬圖像的處理速度快，但精度和靈活性差，不易查找和判斷2、數(shù)字圖像：將連續(xù)的模擬圖像經(jīng)過離散化處理后變成計算機能夠辯識的點陣圖像。1數(shù)字圖像一幅圖像可定義為一個二維函數(shù)f(x,y),其中x和y是空間坐標，而在任何一對空間坐標（x，y）上的幅值f稱為該點圖像的強度或灰度。當x，y和幅值f為有限的、離散的數(shù)值時，稱該圖像為數(shù)字圖像。數(shù)字圖像由有限的元素組成，每個元素都有一個特定的位置和幅值，這些元素稱為圖像元素、畫面元素或像素。>>A=imread(‘childph.jpg’);>>imshow(A)>>B=imcrop(A,[200,200,125,125])>>C=A(125:200,125:200);>>imshow(C)2數(shù)字圖像的特點

精度高處理方便：由于數(shù)字圖像本質(zhì)上是一組數(shù)據(jù)，所以可以用計算機對它進行任意方式的修改，例如，放大、縮小、改變顏色、復制和刪除某一部分等。重復性好31.1.2圖像處理技術內(nèi)容與相關學科圖像數(shù)字化圖像增強與復原圖像編碼圖像分割與特征提取圖像分析圖像隱藏4相關學科計算機圖形學模式識別人工智能計算機視覺51.1.4圖像處理技術的應用領域通訊技術,遙感技術,生物醫(yī)學,工業(yè)生產(chǎn)，氣預報,計算機科學,軍事技術,偵緝破案考古等等。71.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

1.2圖像處理和分析系統(tǒng)采集通信處理和分析顯示存儲8圖像處理算法庫必須具備豐富性、可擴展性，以適應系統(tǒng)處理能力不斷增強的要求系統(tǒng)要具有足夠的存儲空間或良好的空間訪問技術，這樣既能保證在圖像處理過程中對臨時緩沖的要求，又能夠確保對圖像的完整存儲對于圖像通信，尤其是圖像遠程通信來說，一定要保證圖像數(shù)據(jù)量和傳輸通道相協(xié)調(diào)，以便獲得最快的傳輸速率101.2.2硬件組成硬件組成：圖像輸入設備、圖像輸出設備、計算機和顯示器圖像輸入設備——圖像數(shù)字化器常見的有數(shù)字攝象機、掃描儀等圖像的各種處理操作，如濾波、增強和壓縮等都是由計算機來完成的圖像輸出設備：如打印機等。11數(shù)字圖像處理系統(tǒng)121.2.4圖像處理軟件Photoshop，該軟件能夠?qū)崿F(xiàn)圖像顯示、增強、剪切、濾波等一系列操作Photoshop一般用來提高視覺感受針對不同的應用領域需要不同的圖像處理算法141.3MATLAB圖像處理初步數(shù)字圖像實際上就是一組有序的離散數(shù)據(jù)，使用MATLAB可以對這些離散數(shù)據(jù)形成的矩陣進行一次性處理151.4.1常用圖像格式圖像格式——存儲圖像采用的文件格式bmp（Bitmap）gif（GraphicsInterchangeFormat）tiff（TagImageFileFormat）pcxjpeg圖像壓縮格式psdpcdwmf矢量格式171.4.2MATLAB圖像類型圖像類型是指數(shù)組數(shù)值與像素顏色之間定義的關系1.二進制圖像：2.索引圖像3.灰度圖像4.多幀圖像5.RGB圖像每個像素取兩個離散數(shù)值（0或1）中的一個。能夠使用uint8或雙精度類型的數(shù)組來存儲。工具箱使用一個邏輯標志來指示uint8邏輯數(shù)組的數(shù)據(jù)范圍。如果邏輯狀態(tài)為“開”（on），那么數(shù)據(jù)范圍是[0，1]；如果為“關”（OFF），那么工具箱假定數(shù)據(jù)范圍為[0，255]。是一種把像素值直接作為RGB調(diào)色板下標的圖像。在MATLAB中，其包含一個數(shù)據(jù)矩陣X和一個調(diào)色板矩陣map。數(shù)據(jù)矩陣可以是uint8、uint16或雙精度類型的，而調(diào)色板矩陣總是一個m*3的雙精度類型矩陣（其中m表示顏色數(shù)目），該矩陣的元素值都是[0，1]范圍的浮點數(shù)。map矩陣的每一行指定一個顏色的紅、綠、藍的分量。索引圖像可以把像素值直接映射為調(diào)色板數(shù)值，每一個像素的顏色提高使用X的數(shù)值作為map的下標來獲得：數(shù)值1表示map的第一行，數(shù)值2表示map的第二行，以次類推。是包含灰度級（亮度）的圖像。在MATLAB中，灰度圖像由一個uint8、uint16或一個雙精度類型的數(shù)組來描述。它實際上是一個數(shù)據(jù)矩陣I，該矩陣的每一個元素對應于圖像的一個像素點，元素的數(shù)值代表一定范圍內(nèi)的灰度級，通常0代表黑色，1、255或65535代表白色。也稱多頁圖像，是一種包含多幅圖像或幀的圖像文件。在MATLAB內(nèi)存中，多幀圖像是一個四維數(shù)組，第四維用來指定幀的序號。也稱真彩圖像，其每一個像素由三個數(shù)值來指定紅、綠和藍顏色的分量。在MATLAB中，一幅RGB圖像由一個uint8、uint16或雙精度類型的m*n*3數(shù)組來描述，其中，m和n分別表示圖像的寬度和高度。每一個像素的顏色有存儲在相應位置的紅、綠、藍顏色分量共同決定。例如：像素（10，5）的紅、