数字图像处理-复习提纲.doc

第一章1.什么是数字图像处理？利用计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等的理论、方法和技术称为数字图像处理。2.数字图像处理的特点？处理精度高，再现性好。处理的多样性。由于图像处理是通过运行程序进行的，因此，设计不同的图像处理程序，可以实现各种不同的处理目的。图像数据量庞大。图像中包含有丰富的信息，可以通过图像处理技术获取图像中包含的有用的信息，但是，数字图像的数据量巨大。处理费时。由于图像数据量大，因此处理比较费时。图像处理技术综合性强。数字图像处理涉及的技术领域相当广泛，如通信技术、计算机技术、电子技术、电视技术等， 当然，数学、物理学等领域更是数字图像处理的基础。 第二章1.常见的颜色模型1). RGB颜色模型 国际照明委员会选择红色（波长l=700.00nm)、绿色（波长l=546.1nm)、蓝色（波长l=435.8nm)三种单色光作为表色系统的三基色，这就是CIE的RGB(Red,Green,Blue)颜色表示系统。彩色光栅显示器采用的就是RGB颜色模型系统。 RGB颜色模型是相加混色，称为加色系统。白光可以由RGB三种基本色相加得到。2). CMY颜色模型以品红、青、黄(Cyan,Magenta,Yellow)作为三基色所构成的颜色模型也是一种常用的颜色表示系统。它是一种减色系统。CMY减色系统和RGB加色系统颜色互为补色。所谓某颜色的补色是从白色中减去这种颜色后所得的颜色。品红是绿色的补色，青色是红色的补色，黄色是蓝色的补色。即相加系统的补色就是相减系统的基色(R+G=黄，G+B=青，R+B=品红）。2.图像的数字化过程采样：就是把在时间上和空间上连续的图像转换成为离散的采样点（即象素pixel）集的一种操作。（确定空间分辨率）一维采样定理：若一维信号g(t)最大频率为，若用T1/（2）为间隔进行抽样后，则根据抽样结果g(iT）i=-1，0，1能完全恢复g(t)。量化：抽样后所得的这些连续量表示的象素值离散化为整激值。（确定幅度分辨率）编码：图像的空间幅度分辨率同时变化时，形成的图像效果最好。第三章1.常用的数学变换空域变换有如加法、减法等的代数变换，也有如旋转、拉伸等的几何变换；频域变换除了傅立叶变换外，常用的非空域的变换还有离散余弦变换、PCA变换等。二维傅立叶（正、逆）变换公式（MATLAB7里将傅立叶变换后的频谱图进行四周到中心移动的函数要掌握）离散余弦变换低频能量高，较亮高低，暗P50 2.1题目第四章1. 线性变换设图像f(i,j)的灰度范围为a,b，线性变换后的图像g(i,j)的灰度范围为a,b，g(i,j)与f(i,j)之间关系式为：在曝光不足或过度的情况下，看到的将是一个模糊不清、似乎没有灰度层次的图像。采用线性变换对图像每一个像素灰度作线性拉伸。可有效地改善图像视觉效果。P96 3.1题2. 非线性变换加暗减亮线性变换减暗加亮灰度级范围0,L-1的图像反转：s=L-1-r3. 直方图均衡化步骤(1) 列出原始图像灰度级rk, k=0,1,k,L-1;(2) 统计各灰度级的象素数目，nk, k=0,1,k,L-1;(3) 计算原始图像直方图Pr(rk)=nk/n，n为原始图像总的象素数目；(4) 计算累积分布函数SK=T(rk);(5) 应用转移函数，计算映射后的灰度级, SK=INT(l-1)*Sk+0.5(6) 统计映射后各灰度级的象素数目nsk, k=0,1,p-1;(7) 计算输出图像直方图Ps(sk)= nsk/n，k=0,1,p-1;(8) 用rk和sk的映射关系，修改原始图像灰度级，获得直方图近似均匀分布 的输出图像。P97 3.7题例 假定有一幅总像素为n=6464的图像，灰度级数为8，各灰度级分布列于表中。对其均衡化计算过程如下：rknkpr(rk)=nk/nsk计sk并sknskpk(s)r0=07900.190.19 1/7 s0=1/77900.19r1=1/710230.250.44 3/7s1=3/710230.25r2=2/78500.210.655/7s2=5/78500.21r3=3/76560.160.81 6/7r4=4/73290.080.89 6/7s3=6/79850.24r5=5/72450.060.95 1r6=6/71220.030.98 1r7=1810.021.00 1s4=14480.11 4.滤波增强（实验要记得去看，各种算子）图像平滑的主要作用:对大图像处理前,删除一些无用的小细节连接中断的线断和曲线降低噪声钝化处理,处理过分锐化的图像增强图像创艺图像锐化的主要作用:增强图像中的细节使模糊图像变得锐利可以提取边缘图像创艺4. 中值滤波中值滤波算法的实现: 将模板区域内的象素排序，求出中值。用于钝化图像、去除噪声。例如：3x3的模板，第5大的是中值， 5x5的模板，第13大的是中值， 7x7的模板，第25大的是中值， 9x9的模板，第41大的是中值。5.低通滤波器：起到图像平缓作用6.高通滤波器：图像边缘地方得到增强第五章1.图像复原方法的分类按采用的技术可分为：无约束和有约束 按采用的策略可分为：自动和交互按采用的处理所在域可分为：频域和空域 2.无约束复原方法逆滤波复原(1)对退化图像g(x，y)作二维离散傅立叶变换，得到G(u,v)；(2)计算系统点扩散函数h(x，y)的二维傅立叶变换，得到H(u,v)。 这一步值得注意的是，通常h（x,y）的尺寸小于g(x,y)的尺寸。为了消除混叠效应引起的误差，需要把h(x,y)的尺寸延拓。（3）计算（4）计算 的逆傅立叶变换，求得 来源：假定退化图像遵从模型：在不考虑噪声的情况下：写成3.有约束复原方法1.维纳（Wiener）滤波器2.最小平方滤波法第六章1源数据编码与解码模型编码：（量化器可有可无）映射器量化器符号编码器解码： 符号解码器反向映射器2.要会求信息熵，平均码字长度，编码效率，编码冗余度信息熵：（在图像编码中，a一般取2）平均码字长度：编码效率：1.RH,此时编码效率很低，有冗余，不是最佳编码。2.R=H，此时编码效率最好，是最佳编码。3.RH，此时会因为丢失信息引起图像失真。编码冗余度：3.简单的香农编码方法4.预测编码预测误差：5.变换编码第七章1.阈值分割图像阈值分割是一种广泛应用的分割技术，利用图像中要提取的目标物与其背景在灰度特性上的差异，把图像视为具有不同灰度级的两类区域(目标和背景)的组合，选取一个合适的阈值，以确定图像中