数字图像处理相关资料课件

数字图像处理数字图像处理教材和主要参考书图像工程（上册）--图像处理（第2版），章毓晋，清华大学出版社，2006,索书号:TP391.410081-2=21

数字图像处理（第2版），冈萨雷斯，电子工业出版社教材和主要参考书教材和主要参考书

学习图像技术所需的基础知识数学：线性代数，数值计算方法计算机：C、C++教材和主要参考书要求理论学习+动手编程网络要求理论学习+动手编程第1章绪论 1.1 从图像到图像工程

1.2 图像处理和分析第1章绪论1.1 从图像到图像工程 1.1.1 图像和数字图像 1.1.2 图像技术和图像工程

1.1.3 相关学科和领域

1.1 从图像到图像工程1.1.1图像和数字图像

图像：

用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的，可以直接或间接作用于人眼并进而产生视觉的实体1.1.1图像和数字图像图像的表示2-D函数

f(x,y)

x，

y：2-D空间XY中坐标点的位置

f：代表图像在(x,y)的某种属性值： 灰度图像中表示灰度或亮度， 彩色图像中由三个灰度或亮度组成-RGB、HSV

f，x，y的值可以是任意实数，离散后的f，x，y在整数集合中取值，称为数字图像,每个离散点(x,y)称为像素数字图像处理就是指用数字计算机对数字图像的处理图像的表示2-D函数 f(x,y)数字图像处理就是指1-D离散化示意1-D离散化示意数字图像的矩阵表示矩阵

矢量

矩阵中每一元素对应着该点像素的属性值数字图像的矩阵表示矩阵中每一元素对应着数字图像的可视化表示3种表达同一个4x4的二值图像矩阵的可视方式数字图像的可视化表示3种表达同一个4x4的二值图像矩阵的可视1.1.2图像技术和图像工程图像技术 图像技术在广义上是各种与图像有关的技术的总称

主要功能/作用包括： 对图像的各种加工:采集、编码、提取… 基于加工结果的判断决策和行为规划 为此进行的硬件设计及制作计算机图像技术1.1.2图像技术和图像工程主要功能/作用包括：计算机图图像工程的三个层次

图像工程： 不同层次图像技术的有机结合及应用

图像工程三层次： 图像处理（图像——>图像） 图像分析（图像——>数据） 图像理解（图像——>解释）图像工程的三个层次图像处理图像变换图像增强图像恢复与重建图像编码257kb—>29.8kb图像处理图像变换257kb—>29.8kb图像分析图像分割目标表达和描述特征测量形态学方法图像分析图像分割图像理解人脸、虹膜、指纹识别文字识别如车辆牌照的识别基于内容的图像、视频检索图像理解人脸、虹膜、指纹识别图像工程的三个层次图像工程的三个层次1.1.3相关学科和领域图形学图形学原指用图形、图表、绘图等形式表达数据信息的科学，而计算机图形学研究的就是如何利用计算机技术来产生这些形式+=图像模式识别试图把图像分解成可用符号较抽象地描述的类别计算机视觉：主要强调用计算机实现人的视觉功能1.1.3相关学科和领域图形学图形学原指用图形、图表、绘图像工程的技术应用(1) 视频通信：可视电话，电视会议，按需电视，远程教育；(2) 文字档案：文字识别，过期档案复原，邮件分捡，支票，签名辫伪 ，办公自动化；(3) 生物医学：红白血球计数，染色体分析、X光、CT、MRI、PET图 像分析，医学手术模拟规划，远程医疗；(4) 遥感测绘：巡航导弹制导，无人驾驶飞机飞行，精确制导，矿藏勘 探，资源探测，气象预报，自然灾害监测；(5) 工业生产：工业检测，工业探伤，自动生产流水线监控，移动机器 人，无损探测，金相分析，印刷板质量检验，精细印刷品缺陷 检测；(6) 军事公安：雷达图像分析、巡航导弹路径规划/制导，罪犯脸 形合成、识别，指纹、印章的鉴定识别；(7) 交通管理：太空探测、航天飞行、公路交通管理。图像工程的技术应用(1) 视频通信：可视电话，电视会议，按国内期刊《模式识别与人工智能》《数据采集与处理》 《通信学报》《信号处理》《遥感学报》《中国生物医学工程学报》《中国体视学和图像分析》《中国图像图形学报》《自动化学报》

《计算机科学与技术》《软件学报》《CT理论与应用研究》《测绘学报》《电子测量与仪器学报》《电子科学学刊》《电子学报》《计算机学报》国内期刊《模式识别与人工智能》《计算机科学与技术》国际会议IEEEInternationalConferenceonComputerVision(ICCV)IEEEInternationalConferenceonComputerVisionandPatternRecognition(CVPR)ACMMultimediaConference(MM)IEEEInternationalConferenceonImageProcessing(ICIP)IEEEInternationalConferenceonMultimediaandExpo(ICME)InternationalConferenceonPatternRecognition(ICPR)InternationalConferenceonImageandVideoRetrieval(CIVR)国际会议IEEEInternationalConfere国外杂志IEEETransactionsonPatternAnalysisandMachineIntelligence(PAMI)IEEETransactionsonImageProcessing(IP)IEEETransactionsonCircuitsandSystemsforVideoTechnology(CSVT)InternationalJournalofComputerVision(IJCV)PatternRecognition(PR)ImageandVisionComputing(IVC)国外杂志IEEETransactionsonPatte1.2 图像和分析处理系统

1.2.1 图像处理和分析系统

1.2.2 图像采集

1.2.3 图像显示

1.2.4 图像存储

1.2.5 图像通信

1.2.6 图像处理和分析1.2 图像和分析处理系统 1.2.1图像处理和分析系统图像（处理和分析）系统的构成示意图处理和分析采集显示存储输入输出打印合成通信1.2.1图像处理和分析系统图像（处理和分析）系统的构成示意1.2.2图像采集图像采集装置为采集数字图像，需要两种装置（器件）：(1)记录模拟信号：对某个电磁能量谱波段（如X 射线、紫外线、可见光、红外线等）敏感的物 理器件，它能产生与所接受到的电磁能量成正 比的（模拟）电信号；(2)模数转换：数字化仪器，它能将上述（模拟） 电信号转化为数字（离散）的形式。1.2.2图像采集1.2.3图像显示图像显示

图像处理的结果多是供观察的

图像数据模拟信号显示设备

阴极射线管（CRT)

液晶显示器（LCD） 打印设备 转换到幻灯片、照片或透明胶片上1.2.3图像显示图像显示1.2.4图像存储图像存储 数据量度单位

比特（bit），字节（byte=8bit）

千字节（Kbyte）

兆（106）字节（Mbyte）

吉（109）字节（Gbyte）

太（1012）字节（Tbyte）1.2.4图像存储图像存储器(1)处理过程中使用的快速存储器

计算机内存，帧缓存

(2)较快重新调用的在线或联机存储器

磁盘，磁光盘(3)不经常使用的数据库（档案库）存储器 磁带，光盘，光盘塔(4)

网络存储

图像存储器存储格式表示格式

(1)

矢量格式

用线段或线段的组合体来表示图像(2)

光栅格式

用许多图像点的集合来表示图像Pixel,存储格式存储格式文件格式互联网：GIF、JPG印刷：TIF、JPG、TAG、PCX国际标准：TIF、JPG、BMP存储格式文件格式1.2.6图像处理和分析图像处理 对图像的增强以改善图像视觉质量 对退化图像的恢复以消除各种干扰的影响 根据对场景的多个投影来重建场景的图像

对图像进行编码以减少表达图像的数据量，从而有利于存储和传输 给图像加入数字水印以保护图像的所有权1.2.6图像处理和分析图像分析对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，从而建立对图像的描述图像分析对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，从而建立对图像的树立质量法制观念、提高全员质量意识。12月-2212月-22Thursday,December29,2022人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。10:36:2610:36:2610:3612/29/202210:36:26AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。12月-2210:36:2610:36Dec-2229-Dec-22加强交通建设管理，确保工程建设质量。10:36:2610:36:2610:36Thursday,December29,2022安全在于心细，事故出在麻痹。12月-2212月-2210:36:2610:36:26December29,2022踏实肯干，努力奋斗。2022年12月29日10:36上午12月-2212月-22追求至善凭技术开拓市场，凭管理增创效益，凭服务树立形象。29十二月202210:36:26上午10:36:2612月-22严格把控质量关，让生产更加有保障。十二月2210:36上午12月-2210:36December29,2022作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2022/12/2910:36:2610:36:2629December2022好的事情马上就会到来，一切都是最好的安排。10:36:26上午10:36上午10:36:2612月-22专注今天，好好努力，剩下的交给时间。12月-2212月-2210:3610:36:2610:36:26Dec-22牢记安全之责，善谋安全之策，力务安全之实。2022/12/2910:36:26Thursday,December29,2022相信相信得力量。12月-222022/12/2910:36:2612月-22谢谢大家！树立质量法制观念、提高全员质量意识。12月-2212月-2233数字图像处理数字图像处理教材和主要参考书图像工程（上册）--图像处理（第2版），章毓晋，清华大学出版社，2006,索书号:TP391.410081-2=21

数字图像处理（第2版），冈萨雷斯，电子工业出版社教材和主要参考书教材和主要参考书

学习图像技术所需的基础知识数学：线性代数，数值计算方法计算机：C、C++教材和主要参考书要求理论学习+动手编程网络要求理论学习+动手编程第1章绪论 1.1 从图像到图像工程

1.2 图像处理和分析第1章绪论1.1 从图像到图像工程 1.1.1 图像和数字图像 1.1.2 图像技术和图像工程

1.1.3 相关学科和领域

1.1 从图像到图像工程1.1.1图像和数字图像

图像：

用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的，可以直接或间接作用于人眼并进而产生视觉的实体1.1.1图像和数字图像图像的表示2-D函数

f(x,y)

x，

y：2-D空间XY中坐标点的位置

f：代表图像在(x,y)的某种属性值： 灰度图像中表示灰度或亮度， 彩色图像中由三个灰度或亮度组成-RGB、HSV

f，x，y的值可以是任意实数，离散后的f，x，y在整数集合中取值，称为数字图像,每个离散点(x,y)称为像素数字图像处理就是指用数字计算机对数字图像的处理图像的表示2-D函数 f(x,y)数字图像处理就是指1-D离散化示意1-D离散化示意数字图像的矩阵表示矩阵

矢量

矩阵中每一元素对应着该点像素的属性值数字图像的矩阵表示矩阵中每一元素对应着数字图像的可视化表示3种表达同一个4x4的二值图像矩阵的可视方式数字图像的可视化表示3种表达同一个4x4的二值图像矩阵的可视1.1.2图像技术和图像工程图像技术 图像技术在广义上是各种与图像有关的技术的总称

主要功能/作用包括： 对图像的各种加工:采集、编码、提取… 基于加工结果的判断决策和行为规划 为此进行的硬件设计及制作计算机图像技术1.1.2图像技术和图像工程主要功能/作用包括：计算机图图像工程的三个层次

图像工程： 不同层次图像技术的有机结合及应用

图像工程三层次： 图像处理（图像——>图像） 图像分析（图像——>数据） 图像理解（图像——>解释）图像工程的三个层次图像处理图像变换图像增强图像恢复与重建图像编码257kb—>29.8kb图像处理图像变换257kb—>29.8kb图像分析图像分割目标表达和描述特征测量形态学方法图像分析图像分割图像理解人脸、虹膜、指纹识别文字识别如车辆牌照的识别基于内容的图像、视频检索图像理解人脸、虹膜、指纹识别图像工程的三个层次图像工程的三个层次1.1.3相关学科和领域图形学图形学原指用图形、图表、绘图等形式表达数据信息的科学，而计算机图形学研究的就是如何利用计算机技术来产生这些形式+=图像模式识别试图把图像分解成可用符号较抽象地描述的类别计算机视觉：主要强调用计算机实现人的视觉功能1.1.3相关学科和领域图形学图形学原指用图形、图表、绘图像工程的技术应用(1) 视频通信：可视电话，电视会议，按需电视，远程教育；(2) 文字档案：文字识别，过期档案复原，邮件分捡，支票，签名辫伪 ，办公自动化；(3) 生物医学：红白血球计数，染色体分析、X光、CT、MRI、PET图 像分析，医学手术模拟规划，远程医疗；(4) 遥感测绘：巡航导弹制导，无人驾驶飞机飞行，精确制导，矿藏勘 探，资源探测，气象预报，自然灾害监测；(5) 工业生产：工业检测，工业探伤，自动生产流水线监控，移动机器 人，无损探测，金相分析，印刷板质量检验，精细印刷品缺陷 检测；(6) 军事公安：雷达图像分析、巡航导弹路径规划/制导，罪犯脸 形合成、识别，指纹、印章的鉴定识别；(7) 交通管理：太空探测、航天飞行、公路交通管理。图像工程的技术应用(1) 视频通信：可视电话，电视会议，按国内期刊《模式识别与人工智能》《数据采集与处理》 《通信学报》《信号处理》《遥感学报》《中国生物医学工程学报》《中国体视学和图像分析》《中国图像图形学报》《自动化学报》

《计算机科学与技术》《软件学报》《CT理论与应用研究》《测绘学报》《电子测量与仪器学报》《电子科学学刊》《电子学报》《计算机学报》国内期刊《模式识别与人工智能》《计算机科学与技术》国际会议IEEEInternationalConferenceonComputerVision(ICCV)IEEEInternationalConferenceonComputerVisionandPatternRecognition(CVPR)ACMMultimediaConference(MM)IEEEInternationalConferenceonImageProcessing(ICIP)IEEEInternationalConferenceonMultimediaandExpo(ICME)InternationalConferenceonPatternRecognition(ICPR)InternationalConferenceonImageandVideoRetrieval(CIVR)国际会议IEEEInternationalConfere国外杂志IEEETransactionsonPatternAnalysisandMachineIntelligence(PAMI)IEEETransactionsonImageProcessing(IP)IEEETransactionsonCircuitsandSystemsforVideoTechnology(CSVT)InternationalJournalofComputerVision(IJCV)PatternRecognition(PR)ImageandVisionComputing(IVC)国外杂志IEEETransactionsonPatte1.2 图像和分析处理系统

1.2.1 图像处理和分析系统

1.2.2 图像采集

1.2.3 图像显示

1.2.4 图像存储

1.2.5 图像通信

1.2.6 图像处理和分析1.2 图像和分析处理系统 1.2.1图像处理和分析系统图像（处理和分析）系统的构成示意图处理和分析采集显示存储输入输出打印合成通信1.2.1图像处理和分析系统图像（处理和分析）系统的构成示意1.2.2图像采集图像采集装置为采集数字图像，需要两种装置（器件）：(1)记录模拟信号：对某个电磁能量谱波段（如X 射线、紫外线、可见光、红外线等）敏感的物 理器件，它能产生与所接受到的电磁能量成正 比的（模拟）电信号；(2)模数转换：数字化仪器，它能将上述（模拟） 电信号转化为数字（离散）的形式。1.2.2图像采集1.2.3图像显示图像显示

图像处理的结果多是供观察的

图像数据模拟信号显示设备

阴极射线管（CRT)

液晶显示器（LCD） 打印设备 转换到幻灯片、照片或透明胶片上1.2.3图像显示图像显示1.2.4图像存储图像存储 数据量度单位

比特（bit），字节（byte=8bit）

千字节（Kbyte）

兆（106）字节（Mbyte）

吉（109）字节（Gbyte）

太（1012）字节（Tbyte）1.2.4图像存储图像存储器(1)处理过程中使用的快速存储器

计算机内存，帧缓存

(2)较快重新调用的在线或联机存储器

磁盘，磁光盘(3)不经常使用的数据库（档案库）存储器 磁带，光盘，光盘塔(4)

网络存储

图像存储器存储格式表示格式

(1)

矢量格式

用线段或线段的组合体来表示图像(2)

光栅格式

用许多图像点的集合来表示图像Pixel,存储格式存储格式文件格式互联网：GIF、JPG印刷：TIF、JPG、TAG、PCX国际标准：TIF、JPG、BMP存储格式文件格式1.2.6图像处理和分析图像处理 对图像的增强以改善图像视觉质量 对退化图像的恢复以消除各种干扰的影响 根据对场