图像处理 - Chapter 1

1. 图像指什么？

　　数码摄像机拍摄的照片或视频、监控系统记录的各种图像、太空望远镜获取的电磁辐射图像、雷达靠反射波形成的图像、医学使用的X光图像、B超图像、CT图像、磁共振图像等。

2.如何表示图像？　　

　　图像中每个基本单元称为像素PIXEL，对于3-D图像称为体素VOXEL。2D图像可以使用2-D矩阵来表示。

　　 可以用来表示一幅M行N列的2-D图像 

3.图像处理中经常使用的典型图像 lena 、cameraman

　　 

4.采样和量化

　　空间坐标的离散化称为采样，它确定了图像的空间分辨率。主要是由摄像机中图像采集矩阵中光电感受单元的尺寸和排列所决定的。

　　灰度值的离散化称为量化，它确定了图像的幅度分辨率。主要是对电信号强度进行量化所使用的级数来决定的。

　　其中256级灰度一般就可以给人以灰度连续的感觉，因为人类视觉系统相对亮度差的分辨率还不到总亮度范围的2%。

 5.图像质量

　　图像质量的判定常常依赖人的观察，但又有一些客观的指标。例如分辨率、亮度、对比度等都会影响图像的质量。

　　亮度表示人对光强度的感受程度，对比度主要描述图像局部范围内相邻两部分之间的亮度差别。

　　人眼对输入亮度的刺激响应具有对数关系。

6.图像采集

　　固态阵是广泛使用的采集器件，它具有非常快的快门速度，可达10^-4s。常用的有CCD器件、CMOS器件、CID器件

7.图像格式

　　常用的图像格式有BMP格式、GIF格式、TIFF格式、JPEG格式

8.图像工程

　　20世纪60年代，第3代计算机的研制成功，以及快速傅里叶变化算法的发现和使用，使得对图像处理的某些计算得以实现。

　　20世纪80年代，各种硬件和系统的研制成功，使得人们能够获取3-D图像并进行处理分析，同时基于模型的图像技术也得到了重视。

 

　　图像工程是图像处理、图像分析、图像理解的有机结合。

　　其中图像处理，狭义上是指对图像进行各种加工改善图像的视觉效果并为其中的目标自动识别打基础，或者对图像进行压缩编码。

　　图像分析，是指对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，已获得他们的客观信息，建立对图像和目标的描述。如果说图像处理是图像到图像的过程，那么图像分析是一个图像到数据的过程。

　　图像理解是在图像分析的基础上，进一步把握图像中各目标的性质和他们之间的相互联系，并通过对图像内容含义的理解得出对原来客观场景的理解，从而指导和规划运动。

 

备注：Rice University提供的标准lena测试图