数字图像处理-chapter1
记录慕课网-武汉理工大学-杨杰老师主讲的课程：数字图像处理
第一讲 概述
1.1 数字图像与数字图像处理
一、概念
1.图像：图与像的结合。通过各种方式观测客观世界获得，作用于人的视觉系统产生的视知觉实体。
2.图像处理：对图像进行加工，来满足人的视觉需求或应用需求的行为。
处理方法有：模拟图像处理；光电结合处理；数字图像处理。
模拟图像处理：也称光学图像处理。利用光学方法对模拟图像进行处理。但处理精度差、难有判断功能。
光电结合处理：利用光学方法完成运算量巨大的处理，再用计算机对光学结果进行分析判断。
数字图像处理：利用计算机或其他技术，对图像信息进行数字运算和加工处理，从而改善图像的视觉效果，提高图像实用性。
3.图像处理的基本特征：系统的输入和输出都是图像，通过图像处理系统加工一副图像变成另一幅。
4.图像分析：通过对图像中不同对象进行分割，从而对图像进行分类识别的技术。
图像分析是比图像处理更高一级的计算处理过程。目的：缩减图像的描述，使得更适合计算机处理及对不同目标分类。
基本特征：输入时图像，输出是对输入图像的描述。
二、图像处理与图像分析的关系
三、数字图像处理的优点
1.精度高（对于一幅图像而言，数字化时不管是 用4比特、8比特还是其它比特表示，只需改变计算 机中程序的参数，处理方法不变。所以从原理上讲 不管对多高精度的数字图像进行处理都是可能的。 而在模拟图像处理中，要想使精度提高一个数量级， 就必须对装置进行大幅度改进）
2.再现性好（不管是什么数字图像，均用数组或 数组集合表示。在传送和复制图像时，只在计算机 内部进行处理，这样数据就不会丢失或遭破坏，保 持了完好的再现性。而在模拟图像处理过程中，就 会因为各种干扰因素而无法保持图像的再现性）
3.通用性、灵活性强（对可见图像和不可见光图 像(如x光图像、热红外图像和超声波图像等），尽 管这些图像生成所用设备规模和精度各不相同，但 当把这些图像数字化后对于计算机来说，都可同样 进行处理，这就是数字处理图像的通用性。 另外，改变处理图像的计算机程序，可对图像 进行各种各样的处理，如上下滚动、漫游、拼接、 合成、变换、放大、缩小和各种逻捐运算等，所以 灵活性很高）
1.2 数字图像处理系统组成及研究内容
一、基本图像处理系统的结构
分辨率：单位长度上采样的像素个数DPI
二、图像处理技术的研究内容
1.图像变换（是简化图像处理过程和提高图像处理效果的基本技术，最典型的图像变换主要有傅里叶变换、 离散余弦变换和小波变换等）
2.图像增强（或简单地突出图像中感兴趣的特征，或想方显现图像中那些模糊了的细节，以使图像更清晰地被显示或更适合于人或机器的处理与分析的一种技术）
3.图像恢复（是一种从图像退化的数学或概率模型出发， 研究改进图像外观，从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面目的一种技术，其目的是获得与景物真实面貌相像的图像）
4.图像压缩编码（是在不损失图像质量或少损失图像质量的前提下,尽可能地减少图像的存储量，以满足图像存储和实时传输应用需求的一种技）
5.彩色图像处理（颜色是一个强有力的描绘子，它常常可简化目标物的识别和提取。人可以辫别几千种不同的颜色，但只能区分出几十种灰度级，这使得颜色在人工图像分析中显得特别重要）
6.图像的三维重建（由物体截面投影来重建截面图像的一种图像处理技术。 最典型的应用是医学上的计算机断层摄影技术(CT)。它用于 人体头部、腹部等内部器官的无损伤诊断，其基本方法就是 根据人体截面投影，经过计算机处理来重建截面图像）
7.图像分割（是图像处理技术中最为困难的任务之一，其基本思路是把一幅图像划分成背景和目标，从而提取感兴趣的目标来）
8.图像的表示与描述（基本思路是通过对图像中感兴趣的特征的定性和定量描述，从而赋予识别出的目标以符号标识和解释）
1.3 数字图像处理技术应用领域
生物医学、遥感技术、工业生产、军事技术、 通信技术、侦缉破案、气象预报、宇宙探索、考古等，已经遍布国民经济的各个领域。