《图像处理基础下》课件.pptx

《图像处理基础下》本PPT课件将深入探讨数字图像处理的基础知识和主要技术,涵盖从图像采集、预处理、分割、特征提取到识别分类等关键环节。通过循序渐进的讲解,帮助学习者掌握图像处理的基本原理和应用。thbytrtehtt

图像处理概述图像处理是使用数字计算机技术对数字图像进行各种操作和处理的过程。其目的是从原始图像中提取有用信息、增强或修改图像质量,并实现对图像内容的分析与理解。

图像处理的定义和目的图像处理的定义图像处理是使用数字计算机技术对数字图像进行各种操作和处理的过程,包括增强、修改、分析和理解图像内容。图像处理的目的图像处理的主要目的是从原始图像中提取有用信息,改善图像质量,并实现对图像内容的深入分析和理解,以服务于各种应用领域。应用领域广泛图像处理技术广泛应用于医疗诊断、安防监控、自动化生产、无人驾驶、人脸识别等多个领域,在现代信息社会中扮演着重要角色。

图像处理的主要应用领域医疗诊断图像处理技术在医疗诊断领域广泛应用,如X光、CT和MRI扫描图像的处理与分析,有助于更精准的疾病诊断。安全监控图像处理用于监控摄像头图像的分析,可识别异常情况,提升安全防范能力。自动化生产图像处理在工业自动化中发挥重要作用,如产品检测、缺陷识别和质量控制等应用。自动驾驶图像处理技术支撑自动驾驶汽车感知环境、检测障碍物和行人等关键功能。

数字图像基础了解数字图像的基本特征,掌握图像表示、分辨率和色深等基础知识,为后续的图像处理打下坚实基础。

图像特征提取纹理特征分析图像的局部灰度分布和统计特征,可以提取出描述图像纹理的特征量,如能量、均匀性、对比度等。形状特征从图像中提取物体的几何形状特征,如边缘、角点、纹理等,用于图像识别和分类。颜色特征根据图像的色彩分布和色相、饱和度等特征,提取颜色信息作为图像特征,应用于图像检索和分类。

像素、分辨率和色深像素数字图像由无数个最小显示单元—像素组成。每个像素都有自己的坐标位置和颜色值。像素是图像最基本的组成单元。分辨率分辨率反映了图像中包含的像素数量。通常用像素宽度x像素高度来表示,如1920x1080。分辨率越高,图像越清晰细腻。色深色深描述了图像中每个像素可以表示的颜色数量。常见的色深有8位(256色)、16位(65,536色)和24位(1,677万色)。色深越高,颜色表现越丰富。

常见的图像格式JPEG/JPG一种广泛应用的有损压缩图像格式,能够保持较高的图像质量同时大幅减小文件大小。适用于照片和复杂的图像。PNG一种无损压缩的图像格式,支持透明通道,适用于图标、插图和有文字的图像。文件大小略大于JPEG。GIF一种支持动画的图像格式,文件较小,但只支持256色,适用于简单的图像和动画。TIFF一种无损的高保真图像格式,文件较大,通常用于专业图像处理和打印输出。

图像采集和存储了解常见的图像采集设备,如相机、扫描仪等,以及主流的图像存储格式和压缩技术,为后续的图像处理奠定基础。

图像采集设备数码相机数码相机是最常见的图像采集设备,可捕捉高质量的静态图像。它们配备先进的图像传感器和镜头系统,能够获取细腻丰富的视觉信息。扫描仪扫描仪用于将纸质文档或照片转换为数字图像。它们能够以高分辨率扫描图像,并保留原始的细节和色彩。视频摄像机视频摄像机可以捕捉动态图像序列,广泛应用于安全监控、视频会议和视频内容创作等领域。医疗成像设备X光机、CT扫描仪和MRI等医疗成像设备,可以获取人体内部的三维图像,为医疗诊断提供重要依据。

图像存储格式和压缩常见图像格式图像采集后需要存储以便后续处理和使用。常见的图像存储格式包括JPEG、PNG、GIF和TIFF等,各自有不同的特点和适用场景。图像压缩技术为了减小图像文件大小,提高存储和传输效率,常采用各种图像压缩算法,如有损压缩的JPEG和无损压缩的PNG。压缩技术在保持图像质量的同时,大幅降低了文件容量。图像存储和管理随着数字图像越来越普及,需要有强大的存储和管理能力。云存储服务、数据库管理系统等为海量图像资源的存储和检索提供了有效解决方案。

图像预处理图像预处理是图像处理的重要步骤,通过增强、滤波和几何变换等技术,改善图像质量,为后续的图像分割、特征提取和模式识别奠定基础。

图像增强亮度和对比度调整通过调整图像的亮度和对比度,可以增强关键部分的可见性,突出感兴趣的区域,提高图像的整体质量。这对于提高信息可读性和目标识别效果非常重要。直方图均衡化直方图均衡化是一种常用的图像增强技术,它可以拉伸图像的灰度分布范围,增强图像的对比度,使细节更加清晰可见。这对于改善欠曝或过曝的图像非常有效。

图像滤波平滑滤波通过对图像应用平滑滤波器,可以减少噪声和细节,使图像更加平滑一致。这有助于消除拍摄过程中产生的杂质和伪影。锐化滤波锐化滤波可以突出图像的边缘和细节,增强图像的清晰度。