【学习笔记】《机器人学导论》Saeed B.Niku-- 第九章 视觉系统图像处理和分析 01

零 思维导图分析

阅读视觉部分时所作的读书笔记，使用思维导图浅浅的做一个预览

1 基本概念

1.1 图像处理与图像分析

在对图像分析前，需要对图像进行预备处理，毕竟有些图片噪声、干扰物的影响比较大。

• 图像处理：对图像进行改善、简化、增强，以及其他改变图像的方法和技术的总称。
• 图像分析：对捕捉到并经过处理后的图片进行分析，从中提取图像信息、辨识物体或提取关于图像中的物体或周围环境特征的过程。

1.2 二维和三维图像

• 二维图像的应用：特征提取、检测、导航、部件处理及其他许多方面。
• 三维图像的应用：运动检测、深度测量、遥感、相对定位及导航等方面的应用。

书中还提到，所有三维视觉系统都存在一个相同的问题--如何处理由景物到图像的多对一映射。

1.3 图像的本质

书中使用打印机制做例子，根据喷洒黑白墨的比例来调节颜色的呈现。

电子图像和数码图像通常被分为许多小块，每块称为图元或像素（在三维图像中称为体元或体素），所有像素都具有相同的大小。

图像文件就是大量像素强度的数据集合。彩色图像的本质是相同的，不同的是原始彩色图像在获取和数字化前就分成红、绿、蓝三幅图像。

1.4 图像的获取

常见的摄像机有两种：模拟与数码摄像机。模拟摄像机不常用，故重点介绍数码摄像机。

获取的图像都会进行数字化，化为0和1的集合。

1.5 数字图像

数字图像包含顺序存储的各个像素点上的强度值（0和1的集合）。

如系统为四位的数字系统，一个像素就可以有2的4次方种，即16种不同的强度。

程序就会以四位为单位读取每一个像素的强度值。

灰度图像：一幅图像上在每个像素点上都有着不同的灰度等级

彩色图像：3幅色调分别为红绿蓝（RGB）的图像组合起来获得

二值图像：非0即1，也就是非白即黑

为了获取一幅二值图像，在多数情况下利用灰度图像的直方图和阈值。

1.6 频域和空域

许多图像处理和分析都基于频域或者空域。

频域处理：用图像的频率来改变、分析和处理图像，对整个图像的频率表示进行处理。

空域处理：操作对象为单个对象，操作过程直接影响每个像素。