数字图像处理及应用（第2版）.ppt

《数字图像处理》

第一章引言

1.1概述

1.2图像处理的内容

1.3图像处理的特点

1.4图像的数据格式

1.5视觉现象

1.6颜色与颜色空间

1.7图像处理系统框图

1.1概述

一、图像的重要性

人类离不开图像，计算机图像技术渗透到各个科技

领域，百闻不如一见。画面比文字更形象生动，人类

70%信息来自视觉。

21世纪，信息技术、生命科学、航空航天为重要发

展方向。图像技术在其中起着重要的作用。

1.1概述

图像处理识别的过程：

人类：

一幅图像——图上有字——中文字含义

计算机：

采集——分析——识别（判断）

训练过程

分类器设计

信息获取预处理特征提取

和选择

分类决策

模式识别系统的基本构成

1.1概述

二、图像处理是交叉边缘学科

是计算机、传感器、信息技术、信号处理、人工智能、

模式识别、应用对象等的交叉学科和技术。

1.1概述

三、图像处理分类

•模拟(光学)图像处理――实时光学（实时，速度快）但只是有

限处理）

如：望远镜、显微镜、哈哈镜、透镜、胶片合成照相、凸

透镜－－实时FFT变换

光学图像处理

•图像信息实质上是人的视觉系统或成像系统，

对物体辐射、反射或者透射光的反应。

•二维图像信息可以看成是二维光学空间序列，

因此也可以用光学系统处理。

光学图像处理

1、光学图像处理优缺点

•优点：速度快、信息量大、分辨率高、经济

•缺点：精度低、操作麻烦、不灵活、稳定性差、系统

笨重体积大

光学图像处理

2、光学傅里叶变换

根据惠更斯——

菲涅尔光学衍射原理，

会聚透镜具有二维傅

里叶变换的本领。

放置图像f(x,y)傅里叶变换F(u,v)

光学图像处理

2、光学傅里叶变换



F(u,v)f(x,y)ej2(uxvy)dxdy



xy

其中uv为波长

ff

光学图像处理

例1单缝衍射

光学图像处理

实例：不同缝宽的单缝衍射

光学图像处理

实例：不同波段的单缝衍射

光学图像处理

3、图像信息的光学处理

1)空间滤波公式



g(x,y)F(u,v)H(u,v)ej2(uxuy)dudv



光学图像处理

3、图像信息的光学处理



2)空间滤波原理g(x,y)F(u,v)H(u,v)ej2(uxuy)dudv



在P2平面内得到傅里叶频谱图像F(u,v)，若在P2内设置一块振幅分布为

H(u,v)得透明片，那么经过透明片的图像频谱为F(u,v)H(u,v)，再经过L2

后，在P3中得到滤波后的图像g(x,y)。

光学图像处理

4、空间滤波举例

光学图像处理

4、空间滤波举例

光学图像处理

4、空间滤波举例

1.1概述

三、图像处理分类

•数字图像处理

随着计算机处理速度和数据量增加发展起来的。

第阶段：科学计算，有限个原始数据；

第阶段：数据管理应用；

第阶段：数字图像处理。如一幅spot星卫片

8000×8000×7(波段)=64M×7

(数据量之大)

1.1概述

四、数字图像技术应用

•我国发射的多颗卫星，多数用于对地观测和侦察。

•微机普及－－图像民用、普及、计算机成熟是图像

技术普及应用基础。

•数字图象处理技术已应用到各个领域，以下举几个

例子

1.1概述

四、数字图像