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数字图像处理复习题 1.1 图像处理的目的 一般地，图像处理中需要完成以下一个或几个任务： （1）提高图像的视觉质量以提供人眼主观满意或较满意的效果。 （2）提取图像中目标的某些特征，以便于计算机分析或机器人识别。 （3）为了存储和传输庞大的图像和视频信息，常常对这类数据进行有效的压缩。 （4）信息的可视化。 （5）信息安全的需要。 数字图像处理复习题 1.2 图像处理的任务 图像处理的主要任务： 图像获取与数字化 图像增强 图像恢复 图像重建 图像变换 图像编码与压缩 图像分割 数字图像处理复习题 1.3 数字图像处理的特点 1．具有数字信号处理技术共有的特点。如： （1）处理精度高。 （2）重现性能好。 （3）灵活性高。 2．数字图像处理后的图像可能是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。 3．数字图像处理技术适用面宽。原始模拟图像可以来自多种信息源，它们可以是可见光图像，也可以是不可见的波谱图像、超声波图像或红外图像。 4．数字图像处理技术综合性强。 5．数字图像处理与模拟方式处理图像相比，也有一些不足之处，如 （1）数字图像处理的信息大多是二维或二维以上的多维信息，数据量巨大 （2）数字图像信号占用的频带较宽。 （3）处理费时。 数字图像处理复习题 图像处理系统包括 图像处理硬件和图像处理软件。 1.4 图像处理系统 微机图像处理硬件系统主要 由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、图像存储器、图像输出设备等组成。 软件系统包括 操作系统、控制软件及应用软件等。 图1.7 基本的数字图像处理系统 数字图像处理复习题 图1.9 基于DSP的高速图像处理卡结构图 1.3.2 图像处理软件 图1.11 图像处理软件 系统的层次结构 2.1 取样和量化的基本概念 数字化包括取样和量化两个过程 ： 取样 ：对空间连续坐标(x, y)的离散化 量化 ：幅值 f (x, y)的离散化 2.2 图象存储容量的计算 假定图像尺寸为M、N，每个像素所具有的离散灰度级数为G 这些量分别取为2的整数幂m，n，k，即M=2m，N=2n，G=2k 存储这幅图像所需的位数是： 2.3例：假设抽样信号的范围是0~5 V，将它分为8等分，这样就有8个量化电平，分别是5/8 V，10/8 V，15/8 V，…，35/8 V。 对每一个采样将它量化为离它最近的电平。 在量化后，为了能在数字信号处理系统中处理二进制码，还必须经过编码操作。 0 V用000表示，5/8 V用001表示，35/8 V用111表示，这样一来每个采样可以用3比特来表示 【例3.1】求图3.1所示函数 4.1 图象增强的内容 4.2 灰度变换 灰度变换 可使图像动态范围增大，图像对比度扩展 从而使图像变得清晰以及图像上的特征变得明显。 A=imread(pout.tif); %读入图像 imshow(A); %显示图像 figure,imhist(A); %显示图像的直方图 J1=imadjust(A,[0.3 0.7],[]); %函数将图像在0.3*255~0.7*255灰度之间的值通过线性变换映射到0~255之间 figure,imshow(J1); %输出图像效果图 figure,imhist(J1) 4.3 直方图指图像中各种不同灰度级像素出现的相对频率。直方图变换后可使图像的灰度间距拉开或使灰度分布均匀，从而增大对比度，使图像细节清晰，达到增强的目的。 【例4.2】假定有一幅总像素为n＝64×64的图像，灰度级数为8，各灰度级分布列于表4.1中。试对其进行直方图均衡化。 【例4.3】在MATLAB环境中，采用直方图均衡的方法进行图像增强 。 5.1信息量与数据量 熵：代表信源所含的平均信息量 若信源编码的熵大于信源的实际熵，则信源中的数据一定存在冗余度 冗余数据的去除不会减少信息量。 信息量与数据量的关系可由下式表示 I ? D ? du 图像信号的数据量可表示为 V ? w · h · d/8 （5.2） V、w、h、d分别表示图像数据量（字节，byte，B） 、图像宽度（像素数，pel）、图像高度（像素数，pel） 、图像深度（位bit）。 图像的尺寸为w·h。 5.2 一般图像中存在着以下数据冗余因素: 编码冗余 像素间的相关性形成的冗余 视觉特性和显示设备引起的冗余 5.3 前缀码（Prefix Code） 4层树形结构的编码情况 算法：