图形图像学PPT演示课件

辽宁师范大学计算机与信息技术学院,数字图像处理的信号基础,宋传鸣,第一章绪论,关于课程,课程性质跨计算机和信号处理学科的研究型课程基础知识要求高等数学,数字图像处理,复变函数,积分变换学时安排30学时理论教学开设目的数字图像处理在很多大学都以选修课的形式开设数字图像处理是硕士研究生阶段的重要研究方向之一计算机专业的本科毕业生往往没有信号处理方面的知识,课程目标了解离散时间信号系统的基本概念了解连续和离散时间信号的处理方法掌握线性时不变系统的频域分析方法初步掌握数字滤波器的原理和设计方法明确数字滤波器与多种图像处理操作的内在联系运用Matlab软件进行信号分析和处理的基本技能考核方式期末为开卷笔试,成绩占总成绩的60%平时出勤占5%,作业成绩占30%,作业报告写作占5%,关于课程,离散时间信号与系统的基本概念离散时间信号的傅里叶变换z变换连续时间信号处理线性时不变离散时间系统的频域分析数字滤波器的结构无限脉冲响应数字滤波器的原理与设计有限脉冲响应数字滤波器的原理与设计多抽样率滤波器组图像的多分辨率分析,课程的主要内容,教材S.K.Mitra著,孙洪等译.数字信号处理基于计算机的方法(第3版).北京:电子工业出版社,2006何振亚.多维数字信号处理.北京:国防工业出版社,1995,课程书目,参考书目P.P.Vaidyanathan.Multiratesystemsandfilterbanks.PrenticeHall,1993J.W.Woods.Multidimensionalsignal,image,andvideoprocessingandcoding.AcademicPress,2006奥本海姆著,刘树棠等译.离散时间信号处理.西安:西安交通大学出版社,2009胡广书.数字信号处理理论、算法与实现.北京:清华大学出版社,2007冈萨雷斯著,阮秋琦等译.数字图像处理(第2版).北京:电子工业出版社,2008,课程书目,相关数学知识的参考书目西交大高等数学教研室.复变函数.北京:高等教育出版社,2007张元林.积分变换.北京:高等教育出版社,2007,课程书目,基本概念图像的定义:一幅图像可定义为一个二维函数f(x,y),x和y表示像素的空间坐标,f(x,y)表示图像在该点的强度或灰度数字图像处理是指用数字计算机处理数字图像研究起源便于人们分析而对图像信息进行改进使机器自动理解而对图像数据进行存储、传输和显示,数字图像处理概述,图像处理学科与相关学科的关系,数字图像处理概述,图像处理学科的范围界定低级处理对于低级处理,输入和输出都是图像中级处理图像分割以及缩减对目标物的描述输入是图像,输出是提取出的特征,如边缘、轮廓等高级处理对被识别物体的总体理解,执行与视觉相关的识别在本课程中,数字图像处理包括输入和输出均是图像的处理,同时也包括从图像中提取特征及识别特定目标的处理,数字图像处理概述,图像处理的基本步骤,数字图像处理概述,图像获取:图像数字化以及设置比例尺等预处理,基本的图像处理操作,数字图像获取过程,图像获取:图像数字化以及设置比例尺等预处理,基本的图像处理操作,亚采样所导致的频率混叠,图像获取:图像数字化以及设置比例尺等预处理,基本的图像处理操作,一幅102410248比特的图像逐渐减小空间分辨率,图像获取:图像数字化以及设置比例尺等预处理,基本的图像处理操作,将128128,6464,3232的图像放大至10241024像素,图像增强:显现图像被模糊了的细节,突出感兴趣的特征,基本的图像处理操作,直方图均衡,图像增强:显现图像被模糊了的细节,突出感兴趣的特征,基本的图像处理操作,放大130倍的钨丝和支架图像,及其增强后的图像,图像增强:显现图像被模糊了的细节,突出感兴趣的特征,基本的图像处理操作,椒盐噪声污染的电路板X光图像及其去噪图像,图像增强:显现图像被模糊了的细节,突出感兴趣的特征,基本的图像处理操作,全身骨骼扫描图像及其混合增强图像,图像复原:将退化现象模型化,并采用其逆过程进行处理以便重建被退化的图像,基本的图像处理操作,被正弦噪声污染的图像及其复原图像,图像复原:将退化现象模型化,并采用其逆过程进行处理以便重建被退化的图像,基本的图像处理操作,被运动模糊和噪声污染的图像及其复原图像,图像复原:将退化现象模型化,并采用其逆过程进行处理以便重建被退化的图像,基本的图像处理操作,图像修复,伪彩色图像处理:根据特定准则对灰度值赋予彩色值,基本的图像处理操作,月平均降雨强度图及其伪彩色图像,伪彩色图像处理:根据特定准则对灰度值赋予彩色值,基本的图像处理操作,木星的伪彩色图像及其放大图像,全彩色图像处理,基本的图像处理操作,平淡图像及校正后图像,暗彩色图像及校正后图像,亮彩色图像及校正后图像,全彩色图像处理,基本的图像处理操作,对CMYK彩色图像进行色彩平衡校正,C:青色M:深红色Y:黄色K:黑色,小波变换和多分辨率处理,基本的图像处理操作,图像的一级小波变换,小波变换和多分辨率处理,基本的图像处理操作,图像的一级轮廓波变换,图像压缩,基本的图像处理操作,DPCM:码率分别为1bpp,1.125bpp,2bpp,2.125bpp,3bpp,3.125bpp,图像压缩,基本的图像处理操作,小波编码:压缩比分别为34:1,67:1,108:1,167:1,形态学图像处理:提取对于表达和描述区域形状有用的分量,如边界、骨架以及凸壳等,基本的图像处理操作,带有间断字符的低分辨率文本经过膨胀后,间断被连接起来,形态学图像处理:提取对于表达和描述区域形状有用的分量,如边界、骨架以及凸壳等,基本的图像处理操作,有噪声的图像经过腐蚀、开运算、膨胀和闭操作得到的结果,形态学图像处理:提取对于表达和描述区域形状有用的分量,如边界、骨架以及凸壳等,基本的图像处理操作,边界提取,区域填充,形态学图像处理:提取对于表达和描述区域形状有用的分量,如边界、骨架以及凸壳等,基本的图像处理操作,纹理分割,粒度测定,图像分割:将图像细分为构成它的子区域或对象,基本的图像处理操作,边缘检测,图像分割:将图像细分为构成它的子区域或对象,基本的图像处理操作,使用全局门限处理图像得到的结果,图像分割:将图像细分为构成它的子区域或对象,基本的图像处理操作,图像分割:将图像细分为构成它的子区域或对象,基本的图像处理操作,使用梯度门限处理图像得到的结果,表示与描述:对得到的被分割像素集进行表示和描述,基本的图像处理操作,华盛顿特区的红外图像、最大连通分量及其骨架,表示与描述:对得到的被分割像素集进行表示和描述,基本的图像处理操作,纹理图像、频谱及其频谱分析曲线,该曲线显示以45度为间隔的尖峰,图像获取图像增强图像复原彩色图像处理小波变换和多分辨率处理图像编码图像形态学处理图像分割表示与描述,基本的图像处理操作,依据操作的对象分类空间域的操作直方图均衡统计排序滤波器一阶微分(梯度算子)的增强RGB向量空间分割DPCM,频率域(变换域)的操作低通滤波器,高通滤波器,带阻滤波器小波变换,傅里叶变换,离散余弦变换,图像处理操作的分类,依据数学模型分类基于形态学的方法(MorphologicalApproach)基于傅里叶分析的方法(Fourier&SpectralApproach)基于多尺度分析的方法(Mult