數(shù)字圖像處理 第一章 緒論(二)

數(shù)字圖像處理DigitalImageProcessing第一章緒論圖像定義圖像分類數(shù)字圖像的分類2134模擬圖像數(shù)字化5像素之間的一些基本關(guān)系6數(shù)字圖像處理內(nèi)容和應(yīng)用第一章緒論圖像定義圖像分類數(shù)字圖像的分類2134模擬圖像數(shù)字化5像素之間的一些基本關(guān)系6數(shù)字圖像處理內(nèi)容和應(yīng)用模擬圖像(AnalogImage)定義：空間光強(qiáng)的集合。把光強(qiáng)度看做隨空間坐標(biāo),光線波長(zhǎng)和時(shí)間變化的連續(xù)函數(shù)。模擬圖像函數(shù)：多光譜圖像：灰度圖像：彩色圖像：

1.3模擬圖像數(shù)字化數(shù)字圖像(DigitalImage)由數(shù)字化設(shè)備或模擬圖像數(shù)字化或離散化得到的。1.3模擬圖像數(shù)字化CCD是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為電信號(hào)5tt數(shù)字化過程:采樣和量化

采樣：從信號(hào)角度，將時(shí)間上、幅值上都連續(xù)的模擬信號(hào)，在采樣脈沖的作用，轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散，但幅值上仍連續(xù)的離散模擬信號(hào)。

量化：將像素點(diǎn)上的灰度值離散為整數(shù)的過程1.3模擬圖像數(shù)字化6

數(shù)字圖像一個(gè)被空間采樣和和灰度量化后的二維函數(shù)；采用等距離矩形網(wǎng)格采樣和等間隔量化；數(shù)學(xué)表達(dá)式是一個(gè)M×N的正整數(shù)矩陣。在數(shù)字圖像處理中一般將這些量取為2的整數(shù)冪：M=2m，N=2n；對(duì)灰度量化級(jí)G而言，G=2k。1.3模擬圖像數(shù)字化71.3

模擬圖像數(shù)字化(0,0)X+f(x,y)像素(pixel)(pictureelement)8第一章緒論圖像定義圖像分類數(shù)字圖像的分類2134模擬圖像數(shù)字化5像素之間的一些基本關(guān)系6數(shù)字圖像處理內(nèi)容和應(yīng)用第一章緒論圖像定義圖像分類數(shù)字圖像的分類2134模擬圖像數(shù)字化5像素之間的一些基本關(guān)系6數(shù)字圖像處理內(nèi)容和應(yīng)用(1)二值圖像

通道數(shù)

每像素位數(shù)范圍用途1

10，1文檔、插圖、傳真1.4數(shù)字圖像的分類

通道數(shù)每像素位數(shù)范圍用途

180…255照片掃描打印

1140…16383專業(yè)圖像照片掃描

1160…65535高質(zhì)量圖像醫(yī)學(xué)天文學(xué)

(2)灰度圖像

像素的信息由一個(gè)量化的灰度級(jí)來描述的圖像，沒有彩色信息。1.4數(shù)字圖像的分類1.4數(shù)字圖像的分類

(3)彩色圖像每個(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(jí)來描。

通道數(shù)每像素位數(shù)范圍用途

38*3[0…255]3

一般圖像：照片掃描打印

312*3[0…4095]3

高質(zhì)量圖像照片掃描

314*3[0…16383]3

專業(yè)圖像醫(yī)學(xué)天文學(xué)第一章緒論圖像定義圖像分類數(shù)字圖像的分類2134模擬圖像數(shù)字化5像素之間的一些基本關(guān)系6數(shù)字圖像處理內(nèi)容和應(yīng)用第一章緒論圖像定義圖像分類數(shù)字圖像的分類2134模擬圖像數(shù)字化5像素之間的一些基本關(guān)系6數(shù)字圖像處理內(nèi)容和應(yīng)用qqpqqsspsssqsqpqsqs

4-鄰域N4(p)對(duì)角鄰域ND(p)8-鄰域N8(p)p(x,y)N4(p)(x-1,y),(x+1,y),(x,y+1),(x,y-1)ND(p)(x-1,y-1),(x+1,y-1),(x+1,y+1),(x-1,y+1)N8(p)=N4(p)∪ND(p)(1)鄰域1.5

像素之間的一些基本關(guān)系16(2)像素之間的距離量度歐氏距離：DE(p,q)=[(a-c)2+(b-d)2]1/24-鄰域距離，街區(qū)距離：D4(p,q)=|a-c|+|b-d|8-鄰域距離，棋盤距離：D8(p,q)=max(|a-c|，|b-d)街區(qū)距離和棋、盤距離都是歐式距離的一種近似。1.5

像素之間的一些基本關(guān)系1743443234432123432101234321234432344343333333322222332111233210123321112332222233333333

3

33233

32123

3210123

32123

33233

3

下圖中表示了以中心像素為原點(diǎn)的各像素的距離。1.5

像素之間的一些基本關(guān)系18(3)像素間的算術(shù)和邏輯運(yùn)算兩個(gè)像素間p、q間的算術(shù)運(yùn)算包括：加法：記為p+q減法：記為p-q乘法：記為p*q除法：記為p/q兩個(gè)像素間p、q間的邏輯運(yùn)算包括：與：記為pANDq或：記為pORq非：記為NOTq4異或：記為pXORq邏輯運(yùn)算僅用于二值圖像1.5

像素之間的一些基本關(guān)系19第一章緒論圖像定義圖像分類數(shù)字圖像的分類2134模擬圖像數(shù)字化5像素之間的一些基本關(guān)系6數(shù)字圖像處理內(nèi)容和應(yīng)用第一章緒論圖像定義圖像分類數(shù)字圖像的分類2134模擬圖像數(shù)字化5像素之間的一些基本關(guān)系6數(shù)字圖像處理內(nèi)容和應(yīng)用22

1.6數(shù)字圖像處理內(nèi)容和應(yīng)用幾何處理：坐標(biāo)變換、放大縮小旋轉(zhuǎn)，多個(gè)圖像配準(zhǔn)，畸變校正等算術(shù)處理加減乘除，針對(duì)像素，醫(yī)療圖像減影圖像變換：利用變換技術(shù)將圖像由空域變換到頻域中處理。圖像增強(qiáng)和復(fù)原：突出感興趣信息，提高圖像質(zhì)量(去除噪聲、提高圖像的清晰度)。圖像的分割：提取出感興趣的對(duì)像。為進(jìn)一步的理解和識(shí)別做準(zhǔn)備。圖像編碼壓縮：減少描述圖像的數(shù)據(jù)量，以便節(jié)省圖像傳輸、處理時(shí)間、減少存儲(chǔ)空間。23

1.6數(shù)字圖像處理內(nèi)容和應(yīng)用航天航空：各類星球表面的照片、遙感照片的處理生物醫(yī)學(xué)工程：各類病毒、細(xì)胞、染色體的照片通訊領(lǐng)域：各類圖像的傳送、多媒體技術(shù)工業(yè)：探傷、測(cè)溫、分類