数字图像处理 第一讲 绪论课件

数字图像处理信息学院电科教研室授课人：史彩娟绪论参考书：1、《数字图像处理学》（第二版）阮秋琦主编电子工业出版社2、《数字图像处理原理》吴国平中国地质大学出版社3、《数字图像处理》贾永红武汉大学出版社4、《DIGITALIMAGEPROCESSING》K.R.Castleman清华大学出版社绪论关于课程的几点说明1、理论学时---32学时，课内外学时比----2比32、成绩：平时成绩20％，期末考试成绩80％3、请自觉遵守课堂纪律，保持安静绪论第一讲绪论1.1图像及图像处理的分类1.2数字图像处理的特点1.3数字图像处理的方法及主要内容1.4数字图像处理的硬件设备1.5数字图像处理的应用及发展动向绪论1.1

图像及图像处理的分类1.1.1图像

“图”是物体透射光或反射光的分布，“像”是人的视觉系统对图的接收在大脑中形成的印象或认识。

“图”是客观存在的，“像”是人的感觉，图像是二者的结合。图像是人们最主要的信息来源，信息大约有80％来源于视觉，俗话说“百闻不如一见”，“一目了然”。绪论光学图像Lena大脑断层图像

图1-1示例绪论1.1.2图像处理的分类

图像处理：就是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理和实际应用的要求。图1-2例子－调整了亮度和对比度绪论二、数字图像处理一般用数字计算机处理或其他高速、大规模集成数字硬件处理，所以亦称为计算机图像处理。对从图像信息转换来的数字电信号进行某些数字运算或处理，以期提高图像的质量或达到人们所要求的某些预期的结果。

特点：精度高、灵活性强、但速度受限。绪论1.2

数字图像处理的特点一、数字图像信息量大

一幅数字图像是由像素组成，每个像素的灰度级一般为8bit,高精度的12或16bit。黑白图像256x256x8≈64Kbyte彩色图像512x512x8≈256Kbyte电视图像25Frame/s约20Mbyte

计算一下20G的硬盘能存多长时间的电视节目。绪论二、数字图像传输占用的频带较宽。语音4KHz电视图像 5.6MHz（比语音的大多了）

对图像的压缩提出了要求。

从左图中可以看到：有大块的区域的灰度值是相差不大的，存在大量冗余。三、数字图像像素间相关性大绪论1.3数字图像处理的方法及主要内容1.3.1数字图像处理的方法一、空域法

把图像看作是平面中各个像素组成的集合，然后直接对这一二维函数进行相应的处理。临域处理法、点处理法二、变换域法首先对图像进行正交变换，得到变换域系数矩阵，然后再进行各种处理，处理后再反变换到空间域。绪论1.3.2数字图像处理的主要内容完整的数字图像处理工程大体上可以分为如下几个方面：图像信息的获取、图像信息的存储、图像信息的传送、图像信息的处理、图像信息的输出和显示。本课程中的主要内容就是图像信息的处理，它包括以下几个方面：绪论三、图像变换（第三讲）由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，涉及计算量很大。因此，往往采用各种图像变换的方法，如付立叶变换、离散余弦变换（DCT）、沃尔什变换、哈达玛变换等间接处理技术，将空间域的处理转换为变换域处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理。

重点内容绪论四、图像编码（第四讲）由于图像的数据量非常大，通过图像编码来简化图像的表示形式，压缩表示图像的数据，以便于存储和传输。图像编码主要是对图像数据进行压缩。因为图像信息具有较强的相关性，可以通过编码对图像的数据冗余进行压缩；另外利用人类的视觉特性，对图像的视觉冗余进行压缩。重点内容绪论五、图像增强（第五讲）主要是突出图像中感兴趣的信息，而减弱或去除不需要的信息（即干扰信息和噪声），从而使有用信息得到加强，便于区分和解释。六、图像复原（第六讲）主要是将退化了的以及模糊了的图像进行恢复，以达到清晰化。绪论七、图像重建（第七讲）重建处理输入的是某种数据，处理的结果是图像，也就是从数据到图像的处理。根据二维平面图像数据构造出三维物体的图像，如CT。几何处理、图像增强、图像复原都是从图像到图像的处理，即输入的原始数据是图像，处理后输出的也是图像。绪论八、图像识别与理解是指对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。要达到这个目标，就要对图像内容理解，以及对特定目标识别。绪论1.4数字图像处理的硬件设备数字图像处理系统的硬件组成如图1－3所示：图1-3数字图像处理系统绪论二、医学上的应用临床诊断、病理研究－X射线CT、癌细胞识别等。绪论三、通信中的应用电视广播、可视电话和会议电话、视频点播等。绪论五、安全保证、公安等方面的应用监控、指纹档案、人脸识别、交通管理等。

绪论六、教学科研方面的应用科学可视化技术、远程培训及教学等。七、电子商务身份认证、产品防伪、水印技术等。绪论1.5.2数字图像处理的发展动向数字图像处理技术源于20世纪20年代，通过海底电缆从英国伦敦到美国纽约传输了一幅照片，采用了数字压缩技术。

1964年美国喷气推进实验室处理了太空船“徘徊者七号”发回的月球照片，标志着数字图像处理概念得到应用。其后数字图像处理技术迅速发展。绪论1.5.2数字图像处理的发展动向数字图像处理技术未来发展大概有以下4点：一、向着高速、高分辨率、立体化、多媒体化、智能化和