圖像數(shù)字化處理

圖像數(shù)字化處理第一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五3.1圖像的數(shù)字化3.2數(shù)字圖像類型及圖像文件的格式3.3圖像質(zhì)量的評價(jià)3.4數(shù)字圖像處理算法的形式3.5圖像的特征3.6圖像噪聲主要內(nèi)容第二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五3.1圖像的數(shù)字化3.1.1圖像的數(shù)字化技術(shù)3.1.2數(shù)字圖像的描述3.1.3圖像的數(shù)字化設(shè)備第三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五3.1.1圖像的數(shù)字化技術(shù)圖像數(shù)字化:將一幅畫面轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)能處理的形式—數(shù)字圖像的過程。模擬圖像數(shù)字圖像正方形點(diǎn)陣具體來說，就是把一幅圖畫分割成一個(gè)個(gè)小區(qū)域（像元或像素），并將各小區(qū)域灰度用整數(shù)來表示，形成一幅數(shù)字圖像。它包括掃描、采樣、量化三個(gè)過程。小區(qū)域的位置和灰度就是像素的屬性。第四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五第五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五掃描對一幅圖像內(nèi)給定位置的尋址把圖像劃分為矩形網(wǎng)格，即光柵掃描的最小單元為像素采樣在一幅圖像的每個(gè)像素位置上測量灰度值傳感元件將光亮度轉(zhuǎn)化為電壓值對圖像信號的定義域離散化量化將測量的灰度值用整數(shù)表示通過模數(shù)轉(zhuǎn)化器實(shí)現(xiàn)對圖像信號的值域離散化第六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五

設(shè)連續(xù)圖像f(x,y)經(jīng)數(shù)字化后，可以用一個(gè)離散量組成的矩陣g(i,j)(即二維數(shù)組)來表示。

由于g(i,j)代表該點(diǎn)圖像的光強(qiáng)度，而光是能量的一種形式，故g(i,j)必須大于零，且為有限值，即：0＜g(i,j)＜∞數(shù)字化采樣一般是按正方形點(diǎn)陣取樣的，除此之外還有三角形點(diǎn)陣、正六角形點(diǎn)陣取樣以上是用g(i,j)的數(shù)值來表示(i,j)位置點(diǎn)上灰度級值的大小，即只反映了黑白灰度的關(guān)系，如果是一幅彩色圖像，各點(diǎn)的數(shù)值還應(yīng)當(dāng)反映色彩的變化，可用g(i,j,λ)表示，其中λ是波長。如果圖像是運(yùn)動的，還應(yīng)是時(shí)間t的函數(shù)，即可表示為g(i,j,λ,t)第七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的采樣將空間上連續(xù)的圖像變換成離散點(diǎn)的操作稱為采樣。也就是用空間上部分點(diǎn)的灰度值代表圖像，這些點(diǎn)稱為采樣點(diǎn)。由于圖像是一種二維分布的信息，為了對它進(jìn)行采樣操作，需要先將二維信號變成一維信號，再對一維信號完成采樣。具體做法：沿垂直方向按一定間隔從上到下順序地沿水平方向直線掃描，取出各水平線上灰度值的一維掃描——垂直方向采樣對一維掃描線信號按一定間隔采樣得到離散信號——水平方向采樣對于運(yùn)動圖像（即時(shí)間域上連續(xù)的圖像）則先在時(shí)間軸上采樣?！獣r(shí)間采樣重要參數(shù)：采樣間隔和采樣孔的大小注意：采樣間隔的選取。采樣間隔取得不合適除了畫面出現(xiàn)馬賽克之外，還會發(fā)生頻率的混疊現(xiàn)象。第八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五量化模擬圖像經(jīng)過采樣后，在時(shí)間和空間上離散化為像素。但采樣所得的像素值（即灰度值）仍是連續(xù)量。把采樣后所得到的各像素的灰度值從模擬量到離散量的轉(zhuǎn)換稱為圖像灰度的量化。連續(xù)灰度值量化為灰度級的方法有兩種：等間隔量化：簡單的把采樣值的灰度范圍等間隔地分割并進(jìn)行量化，對于像素灰度值在黑－白范圍較均勻分布的圖像，這種量化方法可以得到較小的量化誤差——均勻量化或線性量化非均勻量化：依據(jù)一副圖像具體的灰度值分布的概率密度函數(shù)，按總的量化誤差最小的原則進(jìn)行量化。具體做法是對圖像中像素灰度值頻繁出現(xiàn)的灰度值范圍，量化間隔取小一些，而對那些像素灰度值極少出現(xiàn)的范圍，則量化間隔取大一些。第九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五采樣與量化參數(shù)的選擇一副圖像在采樣時(shí)，行、列的采樣點(diǎn)與量化時(shí)每個(gè)像素量化的級數(shù)，既影響數(shù)字圖像的質(zhì)量，也影響到該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)量的大小。假定圖像取M×N個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)像素量化后的灰度二進(jìn)制位數(shù)為K，一般量化級數(shù)Q總是取為2的整數(shù)冪，即Q=2K,則存儲一幅數(shù)字圖像所需的二進(jìn)制位數(shù)b為：b＝M×N×K字節(jié)數(shù)B為：B＝M×N×K/8對一幅圖像，當(dāng)量化級數(shù)Q一定時(shí)，采樣點(diǎn)數(shù)M×N對圖像質(zhì)量有著顯著的影響。采樣點(diǎn)數(shù)越多，圖像質(zhì)量越好，當(dāng)采樣點(diǎn)數(shù)減少的時(shí)候，圖上的塊狀效應(yīng)就逐漸明顯。同理，當(dāng)圖像的采樣點(diǎn)數(shù)一定時(shí)，采用不同量化技術(shù)的圖像質(zhì)量也不一樣。量化級數(shù)越多，圖像質(zhì)量越好，當(dāng)量化級數(shù)越少時(shí)，圖像質(zhì)量越差，量化技術(shù)最小的極端情況就是二值圖像，圖像出現(xiàn)偽輪廓。第十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五低bit量化的偽輪廓現(xiàn)象示意圖第十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五不同采樣點(diǎn)數(shù)對圖像質(zhì)量的影響第十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五不同量化級別對圖像質(zhì)量的影響圖2-5不同量化級別對圖像質(zhì)量的影響（a）原始圖像(256色)；（b）量化圖像(64色)；（c）量化圖像(32色)；（d）量化圖像(16色)；（e）量化圖像(4色)；（f）量化圖像(2色)第十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五

一般，當(dāng)限定數(shù)字圖像的大小時(shí),為了得到質(zhì)量較好的圖像可采用如下原則：（1）對緩變的圖像，應(yīng)該細(xì)量化，粗采樣，以避免假輪廓。（2）對細(xì)節(jié)豐富的圖像，應(yīng)細(xì)采樣，粗量化，以避免模糊（混疊）。

第十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五對于彩色圖像，是按照顏色成分—紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）分別采樣和量化的。若各種顏色成分均按8bit量化，即每種顏色量級別是256，則可以處理256×256×256=16777216種顏色。

第十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五3.1.2數(shù)字圖像的描述是指圖像的每個(gè)像素只能是黑或者白，沒有中間的過渡，故又稱為２值圖像。2值圖像的像素值為0、1。1.黑白（二值）圖像

第十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五灰度圖像是指每個(gè)像素的信息由一個(gè)量化的灰度級來描述的圖像，沒有彩色信息。2.灰度圖像第十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五灰度圖像描述示例第十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五彩色圖像是指每個(gè)像素的信息由RGB三原色構(gòu)成的圖像，其中RBG是由不同的灰度級來描述的。3.彩色圖像

第十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五黑白圖像第二十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五灰度圖像第二十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五彩色圖像第二十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五3.1.3圖像數(shù)字化設(shè)備采樣孔(Samplingaperture)：使數(shù)字化設(shè)備能夠單獨(dú)地觀測特定的圖像元素而不受圖像其他部分的影響；圖像掃描機(jī)構(gòu)：使采樣孔按照預(yù)先確定的方式在圖像上移動，從而按順序觀測每一個(gè)像素；光傳感器：通過采樣檢測圖像的每一像素的亮度，通常采用CCD陣列；量化器：將傳感器輸出的連續(xù)量轉(zhuǎn)化為整數(shù)值。典型的量化器是A/D轉(zhuǎn)換電路，它產(chǎn)生一個(gè)與輸入電壓或電流成比例的數(shù)值；輸出存儲裝置：將量化器產(chǎn)生的灰度值按適當(dāng)格式存儲起來，以用于計(jì)算機(jī)后續(xù)處理。1.圖像數(shù)字化設(shè)備的組成第二十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五2.圖像數(shù)字化設(shè)備的性能像素大?。翰蓸涌椎拇笮『拖噜徬袼氐拈g距是兩個(gè)重要的性能指標(biāo)。圖像大?。簣D像大小即數(shù)字化設(shè)備所允許的最大輸入圖像的尺寸線性度：對光強(qiáng)進(jìn)行數(shù)字化時(shí)，灰度正比于圖像亮度的實(shí)際精確程度是一個(gè)重要的指標(biāo)。非線性的數(shù)字化設(shè)備會影響后續(xù)過程的有效性。能將圖像量化為多少級灰度也是非常重要的參數(shù)。噪聲：數(shù)字化設(shè)備中固有的噪聲卻會使圖像的灰度發(fā)生變化。因此數(shù)字化設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲是圖像質(zhì)量下降的根源之一，應(yīng)當(dāng)使噪聲小于圖像內(nèi)的反差點(diǎn)(即對比度)掃描速度：采樣數(shù)據(jù)的傳輸速度分辨率：包括空間分辨率和灰度分辨率第二十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五3.2數(shù)字圖像的類型及圖像文件格式矢量(Vector)圖：矢量圖是用一系列繪圖指令來表示一幅圖，本質(zhì)是用數(shù)學(xué)(更準(zhǔn)確地說是幾何學(xué))公式描述一幅圖像。CorelDraw和AdobeIllustrator根據(jù)數(shù)字圖像的特性，靜態(tài)圖像可分為：優(yōu)點(diǎn)：一是它的文件數(shù)據(jù)量很小；二是圖像質(zhì)量與分辨率無關(guān)；缺點(diǎn)：就是不易制作色調(diào)豐富或色彩變化太多的圖像，而且繪出來的圖像 不是很逼真，同時(shí)也不易在不同的軟件間交換文件。位圖（Bitmap）：是通過許多像素點(diǎn)表示一幅圖像，每個(gè)像素具有顏色屬性和位置屬性。線畫稿(LineArt)灰度圖像(GrayScale)索引顏色圖像(IndexColor)真彩色圖像（TrueColor）0第二十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五矢量圖與位圖的轉(zhuǎn)換矢量圖與位圖相比，矢量圖文件比位圖文件小的多，顯示點(diǎn)位圖文件比顯示矢量圖文件要快，矢量圖易修改而位圖難編輯，矢量圖可無級放大而位圖放大后有馬賽克效應(yīng)，矢量圖側(cè)重于繪制與創(chuàng)造而點(diǎn)位圖偏重于獲取與復(fù)制。矢量圖和點(diǎn)位圖間可以用軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換：柵格化：由矢量圖轉(zhuǎn)換成點(diǎn)位圖采用柵格化技術(shù)，這種轉(zhuǎn)換也相對容易；矢量化：由點(diǎn)位圖轉(zhuǎn)換為矢量圖采用圖像跟蹤技術(shù)，這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中很難實(shí)現(xiàn)，或者實(shí)現(xiàn)了但效果很差，對復(fù)雜的彩色圖像尤其如此。第二十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五位圖的有關(guān)術(shù)語像素：顯示在顯示器上的光點(diǎn)（光的單元），是個(gè)相對度量單位。樣點(diǎn)和點(diǎn)：掃描一幅圖像時(shí)，需設(shè)置掃描儀的分辨率（Resolution），分辨率決定了掃描儀從源圖像里每英寸取多少個(gè)樣點(diǎn)。掃描儀將源圖像看成由大量的網(wǎng)格組成，然后在每一個(gè)網(wǎng)格里取出一點(diǎn)，用該點(diǎn)的顏色值來代表這一網(wǎng)格里所有點(diǎn)的顏色值，這些被選中的點(diǎn)就是樣點(diǎn)。分辨率：單位長度內(nèi)所含的點(diǎn)（像素）的多少。1.像素（Pixel）、點(diǎn)（Dot）和樣點(diǎn)（Sample）、分辨率第二十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五與數(shù)字圖像有關(guān)的分辨率圖像分辨率：圖像分辨率是指每英寸圖像含有多少個(gè)點(diǎn)或像素，分辨率的單位為dpi。在數(shù)字圖像中，分辨率的大小直接影響到圖像的質(zhì)量；屏幕分辨率：顯示器上每單位長度顯示的像素或點(diǎn)的數(shù)量。通常以每英寸點(diǎn)數(shù)(dpi)來表示。屏幕分辨率取決于顯示器的大小及其像素設(shè)置；打印機(jī)分辨率：又稱輸出分辨率，是指打印機(jī)輸出圖像時(shí)每英寸的點(diǎn)數(shù)(dpi)。打印機(jī)分辨率也決定了輸出圖像的質(zhì)量，打印機(jī)分辨率越高，可以減少打印的鋸齒邊緣，在灰度的半色調(diào)表現(xiàn)上也會較為平滑；掃描儀分辨率：掃描儀分辨率的表示方法與打印機(jī)相類似，一般也用dpi表示，臺式掃描儀的分辨率可以分為光學(xué)分辨率和輸出分辨率。第二十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五BMP（BitMappicture）:Windows系統(tǒng)交換圖形，圖像數(shù)據(jù)的一種標(biāo)準(zhǔn)格式。包括：位圖文件頭、位圖信息頭、調(diào)色板、位圖數(shù)據(jù)。TIFF(TagImageFileFormat):

提供存儲各種信息的完備的手段，是目前流行的圖像文件交換標(biāo)準(zhǔn)之一。TIF文件由：文件頭、參數(shù)指針表與參數(shù)域、參數(shù)數(shù)據(jù)表和圖像數(shù)據(jù)4部分組成。GIF（GraphicsInterchangeFormat）：在不同的系統(tǒng)平臺上交流和傳輸圖像，由文件標(biāo)志塊、邏輯屏幕描述塊、可選的“全局”色彩表塊(調(diào)色板)、各圖像數(shù)據(jù)塊（或?qū)Ｓ玫膲K）以及尾塊（結(jié)束碼）五部分順序構(gòu)成。圖像文件格式

第二十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五PCX文件：由ZSoft公司設(shè)計(jì),最早使用的圖像文件格式之一，支持256種顏色。支持RGB、索引顏色、灰度和位圖顏色模式，但不支持alpha通道。PCX圖像文件由三個(gè)部分組成：文件頭、圖像數(shù)據(jù)和256色調(diào)色板。JPEG(JointPhotographer’sExpertsGroup)：解決專業(yè)攝影師所遇到的圖像信息過于龐大的問題，高壓縮比和良好的圖像質(zhì)量。（阿爾法通道(AlphaChannel)是指一張圖片的透明和半透明度。例如：Alpha通道是一個(gè)8位的灰度通道，該通道用256級灰度來記錄圖像中的透明度信息，定義透明、不透明和半透明區(qū)域，其中黑表示全透明，白表示不透明，灰表示半透明。）第三十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五3.3圖像質(zhì)量的評價(jià)3.3.1圖像質(zhì)量3.3.2圖像質(zhì)量的主觀評價(jià)3.3.3用波形和測試圖案進(jìn)行圖像質(zhì)量評價(jià)第三十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五3.3.1圖像質(zhì)量圖像的逼真度（fidelity）:描述被評價(jià)圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像的偏離程度；圖像的可懂度（intelligibility）:表示圖像能向人或機(jī)器提供信息的能力。圖像質(zhì)量評價(jià)的研究是圖像信息工程的基本技術(shù)之一。例如，在圖像處理中的圖像編碼技術(shù)，就是在保持被編碼圖像一定質(zhì)量的前提下，以盡可能少的碼字來表示圖像，以便節(jié)省信道和存儲器容量；而圖像增強(qiáng)就是為了改善圖像的主觀視覺顯示質(zhì)量；圖像復(fù)原則是用于補(bǔ)償圖像的降質(zhì)，使復(fù)原后的圖像盡可能地接近原始圖像質(zhì)量。這些，都要求有一個(gè)合理的圖像質(zhì)量評價(jià)方法第三十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五信息源變換系統(tǒng)傳輸處理系統(tǒng)逆變換系統(tǒng)信宿發(fā)送環(huán)境A收信環(huán)境BSTLDR圖像質(zhì)量Q=f(S,A,T,L,D,B,R)圖像通信的圖像質(zhì)量Q是一個(gè)包括許多變量且不獨(dú)立的復(fù)雜函數(shù)，在某些情況下，我們可以固定一些變量，從而得到圖像質(zhì)量Q與某一個(gè)或幾個(gè)變量之間的關(guān)系。圖像的傳輸質(zhì)量圖像的通信質(zhì)量第三十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的質(zhì)量

可懂度----與可懂度相關(guān)的主要因素亮度對比度主題內(nèi)容的大小細(xì)微層次顏色飽和度第三十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的質(zhì)量

亮度第三十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的質(zhì)量

對比度:是指一幅圖象中灰度反差的大小

第三十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的質(zhì)量

對比度:是指一幅圖象中灰度反差的大小

第三十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的質(zhì)量

對比度:是指一幅圖象中灰度反差的大小

第三十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的質(zhì)量

對比度第三十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的質(zhì)量

主題內(nèi)容的大小第四十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的質(zhì)量

主題內(nèi)容的大小第四十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的質(zhì)量

主題內(nèi)容的大小第四十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的質(zhì)量細(xì)微層次第四十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的質(zhì)量

細(xì)微層次第四十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五圖像的質(zhì)量

顏色飽和度第四十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五3.3.2圖像質(zhì)量的主觀評價(jià)圖像的主觀評價(jià)就是以人作為圖像的觀察者，對圖像的優(yōu)劣作出主觀評定，這是目前普遍采用的方法。選擇主觀評價(jià)的觀察者應(yīng)考慮這樣兩類人：一類是未受訓(xùn)練的“外行”觀察者；一類是訓(xùn)練有素的“內(nèi)行”。所謂“內(nèi)行”觀察者是指對圖像技術(shù)有一定經(jīng)驗(yàn)的人，他們能夠憑自己的觀察對圖像質(zhì)量提出嚴(yán)格的判斷，對易被“外行”所忽略的圖像中某些小降質(zhì)都會被他們發(fā)現(xiàn)。一般圖像的主觀評價(jià)絕對評價(jià)：由觀察者根據(jù)一些事先規(guī)定的評價(jià)尺度或自己的經(jīng)驗(yàn)，對被評價(jià)圖像提出質(zhì)量判斷。某些情況下，也可以提供一組標(biāo)準(zhǔn)圖像作參考，幫助觀察者對圖像質(zhì)量作出合適的評價(jià)。絕對評價(jià)常用的評價(jià)尺度稱為“全優(yōu)度尺度”相對評價(jià)：相對評價(jià)是由觀察者將一批圖像由好到壞進(jìn)行分類，也就是對圖像進(jìn)行互相比較得出好壞并給出分?jǐn)?shù)。相對評價(jià)常用所謂“群優(yōu)度尺度”第四十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五全優(yōu)度尺度——觀察者對圖像的優(yōu)劣以數(shù)字給分非常好的圖像5分好的圖像4分中等圖像3分差的圖像2分非常差的圖像1分群優(yōu)度尺度——觀察者對圖像相互比較給分一批中最好的圖像7分比該批的平均水平好的圖像6分稍好于該批的平均水平圖像5分該批平均水平的圖像4分稍次于該批的平均水平圖像3分比該批的平均水平差的圖像2分一批中最差的圖像1分第四十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五評價(jià)的結(jié)果用一定數(shù)量的觀察者的平均分?jǐn)?shù)得出。其平均分?jǐn)?shù)定義為：

圖像的主觀評價(jià)除絕對評價(jià)和相對評價(jià)兩種方法外，還有一些特定場合下應(yīng)用的具體方法，如在編碼圖像質(zhì)量評價(jià)中常常應(yīng)用的對比試驗(yàn)方法。即在規(guī)定條件下，按一定隨機(jī)方式切換給定的標(biāo)準(zhǔn)圖像和評價(jià)圖像，直到觀察者觀察不出或很少覺察到兩幅圖像的差別為止，那么就可以認(rèn)為待評價(jià)圖像和給定的標(biāo)準(zhǔn)圖像有相同的質(zhì)量。第四十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五式中：X1，X2，X3，x4，X5分別是與雜波、回波、清晰度、對比度、亮度相對應(yīng)的變量；

Xi，Xz，Xj分別是與觀察者類型、試驗(yàn)圖像類型、觀察條件相對應(yīng)的變量。電視圖像質(zhì)量的主觀評價(jià)在主觀評價(jià)試驗(yàn)中，圖像質(zhì)量評定分?jǐn)?shù)不僅是圖像本身特性的函數(shù)，而且還是觀察者特性以及觀察者條件的函數(shù)。例如，電視圖像的質(zhì)量Q不僅與圖像本身的幾種失真因素(雜波、回波、清晰度、對比度、亮度等)有關(guān)，而且與觀察者類型、試驗(yàn)圖像類型和觀察條件等有關(guān)，即第四十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五3.3.3用波形和測試圖案進(jìn)行圖像質(zhì)量評價(jià)對電視系統(tǒng)，通常使用電子測試波形或由攝像機(jī)攝取測試圖案卡片來觀察其性能變化以進(jìn)行圖像質(zhì)量測試和評價(jià)。第五十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五對圖像的幾何失真、灰度線性以及空間分辨率的測試，可以將適當(dāng)?shù)碾娮訙y試信號加在顯示器上進(jìn)行。如點(diǎn)和線柵圖案在檢測圖像幾何失真方面是常用的，而且可以用來檢測彩色顯示的基色配準(zhǔn)情況。灰度卡可以檢測圖像的灰度線性情況。標(biāo)準(zhǔn)彩條測試卡可以檢測圖像的彩色特性?？臻g頻率響應(yīng)可由對于階躍信號亮度響應(yīng)的測量推導(dǎo)出來。第五十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五3.4圖像處理算法的形式

圖像處理基本功能的形式

單幅圖像→單幅圖像

多幅圖像→單幅圖像單（或多）幅圖像→數(shù)字或符號等第五十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五1.局部處理

鄰域?qū)τ谌我幌袼兀╥，j），集合{（i+p,j+q），p、q取合適的整數(shù)}叫做該像素的鄰域圖像處理的幾種具體算法第五十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五

對輸入圖像IP（i,j）處理時(shí)，某一輸出像素JP(i,j)值由輸入圖像像素（i,j)及其鄰域N(i,j)中的像素值確定。這種處理稱為局部處理。局部處理的計(jì)算表達(dá)式為圖像平均平滑圖像空間域銳化第五十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五點(diǎn)處理

在局部處理中，當(dāng)輸出值JP(i,j)僅與IP(i,j)有關(guān)，則稱為點(diǎn)處理點(diǎn)處理的計(jì)算表達(dá)式為：圖像對比度增強(qiáng)圖像二值化第五十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五

大局處理

在局部處理中，輸出像素JP(i,j)的值取決于輸入圖像大范圍或全部像素的值，這種處理稱為大局處理。圖像傅立葉變換第五十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五2.迭代處理

反復(fù)對圖像進(jìn)行某種運(yùn)算直至滿足給定的條件，從而得到輸出圖像的處理形式稱為迭代處理。3.跟蹤處理

選擇滿足適當(dāng)條件的像素作為起始像素，檢查輸入圖像和已得到的輸出結(jié)果，求出下一步應(yīng)該處理的像素，進(jìn)行規(guī)定的處理，然后決定是繼續(xù)處理下面的像素，還是終止處理。這種處理形式稱為跟蹤處理。圖像細(xì)化第五十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五4.位置不變處理和位置可變處理輸出像素JP(i，j)的值的計(jì)算方法與像素的位置(i，j)無關(guān)的處理稱為位置不變處理或位移不變處理。隨位置不同計(jì)算方法也不同的處理稱為位置可變處理或位移可變處理。

單獨(dú)對圖像中選定的矩形區(qū)域內(nèi)的像素進(jìn)行處理的方式叫做窗口處理

5.窗口處理和模板處理對圖像的處理，一般采用對整個(gè)畫面進(jìn)行處理，但也有只對畫面中特定的部分進(jìn)行處理的情況。這種處理方式的代表有窗口處理和模板處理。第五十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五模板：為了表示區(qū)域形狀，預(yù)先準(zhǔn)備一個(gè)和處理圖像相同大小的二維數(shù)組，使用與處理圖像畫面1對1的形式存儲該區(qū)域的信息，邊參照邊進(jìn)行處理，把這個(gè)任意形狀的區(qū)域稱作模板；模板平面：一個(gè)和處理圖像相同大小的二維數(shù)組，用來存儲模板信息。一般是一幅二值圖像；模板處理：邊參照模板平面邊對圖像進(jìn)行某種操作。

希望單獨(dú)處理任意形狀的區(qū)域時(shí)，可采用模板處理。

若模板成矩形區(qū)域，則與窗口處理具有相同的效果，但窗口處理與模板處理不同之處是模板處理必須設(shè)置一個(gè)模板平面。

第五十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五3.5圖像的特征1．圖像的特征1）自然特征①光譜特征②幾何特征

③時(shí)相特征

2）人工特征①直方圖特征②灰度邊緣特征③線、角點(diǎn)、紋理特征第六十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期五

圖像的特征有很多，但在實(shí)際的特征提取中,重視何種特征主要依賴于對象和處理的目的.按提取特征的范圍大小又可分為：①點(diǎn)特征僅由各個(gè)像素就能決定的性質(zhì)。如單色圖像中的灰度值、彩色圖像中的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)成分的值。②局部特征在小鄰域內(nèi)所具有的性質(zhì)，如線和邊緣的強(qiáng)度、方向、密度和統(tǒng)計(jì)量(平均值、方差等)等。③區(qū)域特征在圖像內(nèi)的對象