數(shù)字圖像處理第1章課件

數(shù)字圖像處理與分析第1講數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ)圖像處理的基礎(chǔ)知識(shí)1.1圖像

f(x,y)x,y是坐標(biāo)軸上的點(diǎn)，并且（x,y）點(diǎn)的f值表示（x,y）點(diǎn)的亮度或者是灰度是對(duì)客觀對(duì)象的一種相似性的、生動(dòng)性的描述或?qū)懻??；蛘哒f圖像是客觀對(duì)象的一種表示，它包含了被描述對(duì)象的相關(guān)信息1.2數(shù)字圖像當(dāng)x,y,f的值是有限、離散量時(shí)，則稱為數(shù)字圖像采樣量化量化

(a)Lena(b)Barbara(c)Mandrill

圖2.1.3國際上流行的三幅標(biāo)準(zhǔn)圖像

1.3數(shù)字圖像類型1.黑白圖像

(二值圖像）2.灰度圖像1.4數(shù)字圖像處理1.4.1數(shù)字圖像處理的起源上世紀(jì)20年代，通過海底電纜（submarinecable）從倫敦傳送一幅圖片到紐約。BartlanesystemSpecializedprintingequipment利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行去除噪聲、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征等的理論、方法和技術(shù)稱為數(shù)字圖像處理。

(1)從圖像到圖像的處理

(2)從圖像到非圖像的一種表示1.4.2

數(shù)字圖像處理的發(fā)展階段1.4.3數(shù)字圖像處理的目的

一般而言，對(duì)圖像進(jìn)行加工和分析主要有如下三方面的目的:：提高圖像的視感質(zhì)量，以達(dá)到賞心悅目的目的。提取圖像中所包含的某些特征或特殊信息，以便于計(jì)算機(jī)分析。對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行變換、編碼和壓縮，以便于圖像的存儲(chǔ)和傳輸。1.4.4

數(shù)字圖像處理的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（1）高分辨率、高速度。圖像處理技術(shù)發(fā)展的最終目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)圖像的實(shí)時(shí)處理，移動(dòng)目標(biāo)的生成、識(shí)別和跟蹤；（2）立體化。立體化所包括的信息最為完整和豐富，未來采用數(shù)字全息技術(shù)將有利于達(dá)到這個(gè)目的；

（3）智能化。其目的是實(shí)現(xiàn)圖像的智能生成、處理、識(shí)別和理解。天氣預(yù)報(bào)-颶風(fēng)

1.5圖像的視覺原理1.6人眼特性暗亮亮適應(yīng)適應(yīng)時(shí)間短幾秒種亮暗暗適應(yīng)適應(yīng)時(shí)間長30秒

2.絕對(duì)視覺閾值在充分暗適應(yīng)的狀態(tài)下，在全黑視場(chǎng)中，人眼能感受到的最小光刺激值，稱為人眼的絕對(duì)視覺閾值。若以入射到人眼瞳孔上最小照度值表示，人眼的絕對(duì)視覺閾值在10-9lx數(shù)量級(jí)。若以量子閾值表示，最小可探測(cè)的視覺刺激是58~145個(gè)藍(lán)綠光(波長為510nm)的光子轟擊角膜時(shí)引起的。據(jù)估算，這一刺激實(shí)際上是5~14個(gè)光子到達(dá)并作用于視網(wǎng)膜引起的。1.

適應(yīng)3.人眼的空間分辨力分辨力——人眼在一定距離上能區(qū)分開相近兩點(diǎn)的能力，用能區(qū)分開的最小視角之倒數(shù)來描述

ρ=1/θ

(2)視覺惰性

人眼的亮度感覺不會(huì)隨著物體亮度的消失而立即消失，而有一個(gè)過度時(shí)間，這為視覺惰性。在亮度消失以后尚能保持1/20—1/10秒；當(dāng)閃爍光源每秒鐘閃爍次數(shù)越過10—20次時(shí)便會(huì)給人以均勻發(fā)光體的感覺，電影畫面24幅/s；遮光技術(shù)每幅畫面放兩次—48幅/s(1)人眼空間混色特性(2)人眼時(shí)間混色特性(3)人眼的生理混色特性5．人眼的混色特性1.7.1圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)圖像質(zhì)量最普通和最可靠的評(píng)價(jià)是觀察者的主觀評(píng)價(jià)。主觀評(píng)價(jià)的任務(wù)是要把人對(duì)圖像質(zhì)量的主觀感覺與客觀參數(shù)和性能聯(lián)系起來。圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)是圖像工程的基礎(chǔ)技術(shù)之一。在圖像通信工程中、圖像被光學(xué)系統(tǒng)成像到接收器上，再經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換、記錄、編碼壓縮、傳輸、增強(qiáng)和復(fù)原處理及其他變換等過程。所有這些過程的技術(shù)優(yōu)劣的評(píng)價(jià)都?xì)w結(jié)到圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)。1．圖像質(zhì)量的主觀評(píng)價(jià)表1.5.1主觀測(cè)試分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)損傷質(zhì)量比較每級(jí)的主觀質(zhì)量國別每級(jí)的主觀質(zhì)量國別比較的衡量國別五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1.不能察覺2.剛察覺不討厭3.有點(diǎn)討厭4.很討厭5.不能用原聯(lián)邦德國、日本等五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)5.優(yōu)4.良3.中2.次1.劣原聯(lián)邦德國、日本、英國五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)+2好得多+1好0相同-1壞-2壞得多原聯(lián)邦德國、英國等六級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1.不能察覺2.剛覺察到3.明顯但不妨礙4.稍有妨礙5.明顯妨礙

6.極妨礙(不能用)英國、EBU等六級(jí)標(biāo)準(zhǔn)6.優(yōu)5.良4.中3.稍次