数字图像处理第01章绪论

1、数字图像处理数字图像处理1信息与电子工程学院l课程类型：专业选修课l学 时：34学时（117周）l考 核：平时成绩30（作业、考勤） 期末考试70（闭卷）提示：动手实践！动手实践！动手实践！ 课程简介课程简介3数字图像处理数字图像处理是什么？是什么？ 图像，数字图像图像，数字图像为什么？ 为什么要处理怎么样？ 怎么处理4图：是物体本身，客观存在；像：人眼睛对图的接收在大脑形成的认识或印象。是一种感觉；图像：对客观对象的一种写真，一种表示5模拟图像：空间坐标和幅度均连续变化；数字图像：空间坐标和幅度均离散表示；什么是数字图像？什么是数字图像？为什么要图像数字化？为什么要图像数字化？怎么样数字化？

2、怎么样数字化？6数字图像处理数字图像处理是什么？ 图像，数字图像为什么？为什么？ 为什么要处理为什么要处理怎么样？ 怎么处理7数字图像处理数字图像处理是什么？ 图像，数字图像为什么？ 为什么要处理怎么样？怎么样？ 怎么处理怎么处理8图像处理技术：图像增强；图像复原；图像重建；图像变换；图像编码与压缩；图像分割等Slide 9 第章第章 绪论绪论l内容提要:图像、像素及数字图像处理图像、像素及数字图像处理数字图像处理的发展简史数字图像处理的发展简史图像处理的目的、任务与特点图像处理的目的、任务与特点数字图像处理的应用数字图像处理的应用9Slide 1重点了解重点了解图像处理的任务图像处理的任务本

3、课程在专业学习中的地位和作用本课程在专业学习中的地位和作用结合自己的生活环境，讨论数字图像处理的应用。结合自己的生活环境，讨论数字图像处理的应用。10Slide 11.1 图像、像素及数字图像处理 l图像是自然界景物的客观反映。图像是自然界景物的客观反映。l在数字图像领域，将图像看成是许多大小相同、在数字图像领域，将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。形状一致的像素组成。像素（像素（picture element，简称，简称pixel）l一幅图像可以用二维矩阵加以表示。一幅图像可以用二维矩阵加以表示。11Slide 1 (a)原图原图 (b)将原图放大将原图放大4倍倍 图图1 像素像素

4、 12Slide 1数字图像处理数字图像处理ldigital image processingl用计算机或数字设备对图像进行加工、分析，用计算机或数字设备对图像进行加工、分析，以达到所需效果的技术。以达到所需效果的技术。l目前，图像处理一般指数字图像处理目前，图像处理一般指数字图像处理。13Slide 11.2 1.2 数字图像处理的发展简史数字图像处理的发展简史l1921年，采用图像压缩技术使得从英国传送照片到纽年，采用图像压缩技术使得从英国传送照片到纽约的时间由三小时变为一小时，为数字图像处理奠定约的时间由三小时变为一小时，为数字图像处理奠定了理论基础。了理论基础。l数字图像处理首次成功地

5、应用在数字图像处理首次成功地应用在1964年美国宇航局喷年美国宇航局喷气推进实验室（气推进实验室（NASA JPL）对）对“徘徊者徘徊者7号号”探测器探测器发来的几千张月球照片的进行几何校正、灰度变换、发来的几千张月球照片的进行几何校正、灰度变换、去除噪声等处理。去除噪声等处理。1420052005年年1 1月月1414日，日，“惠更斯惠更斯”探测器拍摄了探测器拍摄了“土卫六土卫六”的图的图像。像。 土卫六的地貌图土卫六的地貌图 图图1.4 陆地卫星陆地卫星5号号15Slide 1图图1.5 我国第一幅月面照片我国第一幅月面照片 16Slide 1图图1.7 “嫦娥一号嫦娥一号”卫星第一幅月面

6、图像卫星第一幅月面图像的处理过程的处理过程 17Slide 1“嫦娥二号嫦娥二号”卫星搭载的卫星搭载的CCD相机相机18Slide 1 “嫦娥二号嫦娥二号”卫星获得的月球虹湾局部三卫星获得的月球虹湾局部三维景观图维景观图 19Slide 1“嫦娥三号嫦娥三号”卫星实现月球软着陆和自动巡卫星实现月球软着陆和自动巡视勘测并开展月基天文观测的登月探测器视勘测并开展月基天文观测的登月探测器l包括着陆器和包括着陆器和“玉玉兔号兔号”月球车（巡月球车（巡视器），利用自主视器），利用自主研发相机对月球进研发相机对月球进行近距离的微观小行近距离的微观小尺度月貌形态进行尺度月貌形态进行精细探测成像。精细探测成像

7、。 图1.8 着陆器地形地貌相机拍摄的“玉兔号”巡视图像 20Slide 11.3 图像处理的目的、任务与特点l1.3.1 1.3.1 图像处理的目的图像处理的目的l一般地，图像处理中需要完成以下一个或几个任务：一般地，图像处理中需要完成以下一个或几个任务：l（1 1）提高图像的视觉质量以提供人眼主观满意或较满意的效果。）提高图像的视觉质量以提供人眼主观满意或较满意的效果。l（2 2）提取图像中目标的某些特征，以便于计算机分析或机器人识别。）提取图像中目标的某些特征，以便于计算机分析或机器人识别。l（3 3）为了存储和传输庞大的图像和视频信息，常常对这类数据进行有）为了存储和传输庞大的图像和视

8、频信息，常常对这类数据进行有效的压缩。效的压缩。l（4 4）信息的可视化。）信息的可视化。l（5 5）信息安全的需要。）信息安全的需要。21Slide 11.3.2 1.3.2 图像处理的任务图像处理的任务l图像处理的主要任务：图像获取与数字化图像增强图像恢复图像重建图像变换图像编码与压缩图像分割图像融合22Slide 11.3.3 1.3.3 数字图像处理的特点数字图像处理的特点l1 1具有数字信号处理技术共有的特点。如：具有数字信号处理技术共有的特点。如：l（1 1）处理精度高。）处理精度高。l（2 2）重现性能好。）重现性能好。l（3 3）灵活性高。）灵活性高。l2 2数字图像处理后的图

9、像可能是供人观察和评价的，也可能作为机器数字图像处理后的图像可能是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。视觉的预处理结果。l3 3数字图像处理技术适用面宽。原始模拟图像可以来自多种信息源，数字图像处理技术适用面宽。原始模拟图像可以来自多种信息源，它们可以是可见光图像，也可以是不可见的波谱图像、超声波图像或红它们可以是可见光图像，也可以是不可见的波谱图像、超声波图像或红外图像。外图像。23Slide 1本章小结本章小结 l（1）主要介绍了图像、像素、数字图像处理）主要介绍了图像、像素、数字图像处理的基本概念、数字图像处理的发展简史、图像的基本概念、数字图像处理的发展简史、图像处理的任务、特点等。处理的任务、