数字图像理处绪论课件

数字图像处理

何家iafeng.he@广东工业大学信息工程学院Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.数字图像处理何家峰广东工业大学信

主要参考书1、R.C.Gonzalez,R.E.Woods。数字图像处理（第二版）。电子工业出版社，2006。2、R.C.Gonzalez,R.E.Woods,S.L.Eddins。数字图像处理（Matlab版）。电子工业出版社，2006。3、HenriMaitre。现代数字图像处理。电子工业出版社，2006。4、章毓晋。图像处理与分析。清华大学出版社，2000。5、章毓晋。图象分割。科学出版社，2001。6、SergiosTheodoridis,Koutroumbas。模式识别（第三版）。电子工业出版社，2006。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.主要

主要学习内容及学时安排

1、绪论2学时2、数字图像基础6学时3、图像增强10学时4、图像分割6学时5、图像表达与描述8学时6、图像识别4学时7、数字图像处理新技术2学时8、数字图像处理典型应用案例2学时9、课内实验8学时Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.主要学习内容及学时安

成绩评定参考1、平时成绩30分，其中：实验10分，作业15分，考勤5分。2、期末考试70分。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.Evaluationonly.第1章绪论1.1数字图像处理的概念1.2数字图像处理的基本内容1.3数字图像处理系统的系统构成1.4数字图像处理的应用实例1.5举例：人脸识别及其所面临的挑战Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第1章绪论Evalu1.1数字图像处理的概念1数字图像

一幅图像可定义为一个二维函数f(x,y)，当空间坐标x、y和幅值f为有限的离散数值时，称该图像为数字图像。简言之，以数字格式表示的图像。2数字图像处理

利用计算机来处理数字图像。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.1.1数字图像处理的概念Ev3数字图像处理的三个层次

低级图像处理

中级图像处理高级图像处理Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.Evaluationonly.低级图像处理

内容：主要对图象进行各种加工以改善图象的视觉效果、或突出有用信息，并为自动识别打基础，或通过编码以减少对其所需存储空间、传输时间或传输带宽的要求。

特点：输入是图像，输出也是图像，即图象之间进行的变换。主要章节：第3、4、5、8章。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.特点：输入是图像，输出也是图像，即图象之间进行低级图像处理实例（图像增强）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.低级图像处理实例（图像增强）Evaluatio

中级图像处理中级图像处理实例（图像分割）内容：主要对图象中感兴趣的目标进行检测（或分割）和测量，以获得它们的客观信息从而建立对图象的描述。特点：输入是图象，输出是数据。

主要章节：第10、11章。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.中级图像处理中级图像处理实例（图像分割）

高级图像处理高级图像处理实例（图像识别）内容：在中级图像处理的基础上，进一步研究图象中各目标的性质和它们之间相互的联系，并得出对图象内容含义的理解（对象识别）及对原来客观场景的解释（计算机视觉），从而指导和规划行动。特点：以客观世界为中心，借助知识、经验等来把握整个客观世界。“输入是数据，输出是理解”主要章节：第12章。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.高级图像处理实例（图像识别）特点：以客观世界为

白种人的虹膜虹膜诊断（Iridology）

黄种人的虹膜Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.白种人的虹膜虹膜诊断（Iridology）1.2数字图像处理的基本内容1图像获取举例：摄像机+图像采集卡、数码相机等。对象物光摄像单元A/D转换单元计算机Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.1.2数字图像处理的基本内容2图像增强

显示图像中被模糊的细节，或是突出图像中感兴趣的特征。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.2图像增强Evaluationonly.3图像复原以图像退化的数学模型为基础，来改善图像质量。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.3图像复原Evaluationonly.4图像压缩减小图像的存储量，或者在图像传输时降低带宽。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.4图像压缩Evaluationonly.复原图原图信噪比：66.02压缩比:11.83:1Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.复原图原图信噪比：66.02压缩比:11.83:1Evalu5图像分割将一幅图像划分为几个组成部分或分割出目标物体。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.5图像分割Evaluationonly.7表达与描述图像分割后，输出分割标记或目标特征参数。8目标识别把目标进行分类的过程。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.7表达与描述8目标识别Evaluationonly.9彩色图像处理Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.9彩色图像处理Evaluationonly.思考：试想想这个例子可以在哪些实际行业应用。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.思考：Evaluationonly.10形态学处理利用数学形态学对图像进行处理。膨胀操作实例Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.10形态学处理膨胀操作实例Evaluationonly.11图像隐藏指图像信息的隐藏。保密通信中的应用Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.11图像隐藏保密通信中的应用Evaluationonly11图像的重建由二维图像重建三维图像。我国数字人体研究Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.11图像的重建我国数字人体研究Evaluationon11图像处理新方法举例；分形（局部与整体的自相似性；大自然的语言）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.11图像处理新方法Evaluationonly.分形图像欣赏Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.分形图像欣赏Evaluationonly.Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.Evaluationonly.Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.Evaluationonly.Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.Evaluationonly.

分形几何的应用—基于分形的计算机图形学1、模拟现实，比如动画设计、虚拟现实等；2、画作创作，如山水画；3、特技效果，如电影中的一些特技镜头。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.分形几何的应用—基于分形的计算机图形学Eva1.3基本数字图像处理系统的结构图象处理与分析系统图象输出系统图象输入系统图像存储系统通信Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.1.3基本数字图像处理系统的1.4数字图像处理的应用实例

图像处理有什么用？包含两个子问题：1、图像处理能用于哪些领域？2、图像处理对就业有什么帮助？1、生物特征识别基于生理特征的身份识别：指纹、人脸、虹膜等。基于行为特征的身份识别：步态、语音等。可以用于安保、视频监控等。２、质量检测（例如：零件、水果等）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.1.4数字图像处理的应用实例３、光学字符识别印刷体识别（例如：扫描识别软件）手写体识别（例如：手机手写字符识别）

４、医学图像处理（例如：ＣＴ、Ｂ超）

５、航天与军事应用例如：农作物产量评估、巡航导弹末端视觉制导、飞机识别等

Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.３、光学字符识别４、医学图像处理（例如：ＣＴ、Ｂ超）５、航天６、图像检索例如：网上图像搜索引擎、专利图像检索等。

７、图像版权保护８、图像保密通信

９、等等。

Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.６、图像检索７、图像版权保护８、图像保密通信９、等等。Eva1.5举例：人脸识别系统及其挑战人脸识别系统的框架人脸特征人脸识别模板库入库定位特征点提取特征人脸检测

模板匹配特征人脸检测人脸识别Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.1.5举例：人脸识别系统及其复杂场景影响人脸识别的诸多因素Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.复杂场景影响人脸识别的诸多因素Evaluationonly表情变化Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.表情变化Evaluationonly.光照变化Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.光照变化Evaluationonly.年龄变化Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientP