智能图像处理与分析识别课件：数字图像处理概述.pptx

智能图像处理与分析识别

《智能图像处理与分析识别》数字图像处理概述1.1数字图像处理的产生与发展1.2数字图像的基本概念1.3数字图像处理的基本内容和基本步骤1.4数字图像处理的工程应用1.5数字图像吃的机遇与挑战

数字图像起源于20世纪20年代，最早应用在报纸行业，利用电缆传输图片，但此工作并未涉及到数字图像处理。20世纪60年代初，第一台能够执行图像处理任务的大型计算机问世，使得图像处理算法可以在计算机上真正运行，标志着数字图像处理时代的到来。首次大规模成功应用图像处理技术是美国将其应用在航天领域。１９６４年，美国加利福尼亚的喷气推进实验室首次利用计算机技术处理“徘徊者７号”探测器传回的月球图像，以校正各种图像畸变。从此，数字图像处理技术在航空航天、军事和尖端科技领域发挥着越来越重要的作用。20世纪60年代末和20世纪70年代初已经开始应用于医学成像（CT技术）、地球资源遥感监测和天文学等领域。20世纪60年代至今，图像处理技术一直在蓬勃发展，除了应用在军事、医疗、遥感、气象领域，也扩展到了工业和民用领域。“徘徊者7号”撞击前拍摄的月球图片1.1数字图像处理的产生与发展

1.2数字图像的基本概念图像光图像不可见光图像——γ射线、Ｘ射线、紫外线、红外线、微波……生成图像（图形或图片）可见光图像图像是通过各种观测系统，以不同的形式和手段观测客观世界而获得的，可以直接或间接作用于人眼，进而产生视知觉的实体。

1.2数字图像的基本概念数字图像（DigitalImage）是由模拟图像数字化得到的、以像素为基本元素的、可以用数字计算机或数字电路存储和处理的图像。数字图像的空间坐标和明暗程度都是离散的、不连续的，由数组或矩阵来表示。图像中每个基本单元称为图像的元素，简称像素（Pixel）。a)RGB图b）灰度图c）二值图

1.2数字图像的基本概念(1)RGB图像RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色模型之一。Ｒ、Ｇ、Ｂ分量在计算机中由图１－２ｂ所示的三个矩阵来表示。R、G、B各有256级亮度，用数字表示为从0、1、2、...、255。注意虽然数字最高是255，但0也是数值之一，因此共256级。1.2.1图像与数字图像

1.2数字图像的基本概念(2)灰度图像灰度图像通常显示为从最暗的黑色到最亮的白色的灰度，每种灰度称为一个灰度级，通常用Ｌ表示。彩色图像可按照一定规律向灰度图像转换。在灰度图像中，像素可以取０～Ｌ－１之间的整数值，根据保存灰度数值所使用的数据类型的不同，可能有256种取值或者2m种取值，当ｍ＝1时即退化为二值图像。灰度图在计算机中由图1-3b所示的灰度矩阵来表示。1.2.1图像与数字图像

1.2数字图像的基本概念1.2.1图像与数字图像(3)二值图像二值图像中只有黑和白两种颜色，也就是说每个像素非黑即白。在二值图像中，像素只有０和１两种取值，一般用０来表示黑色，用１来表示白色。有时，二值图像中的白色像素也用255来表示。二值图像用二值矩阵来表示。

1.2数字图像的基本概念1.2.1图像与数字图像(4)索引图像索引图像的文件结构比较复杂，除了存放图像的二维矩阵外，还包括一个称为颜色索引矩阵MAP的二维数组。MAP的大小由存放图像的矩阵元素值域决定，如果矩阵元素值域为［０，255］，则彩色图像的MAP矩阵的大小为256×３，用MAP＝［RGB］表示。MAP中每一行的三个元素分别指定该行对应颜色的红、绿、蓝单色值，MAP中每一行对应图像矩阵像素的一个灰度值，如某一像素的灰度值为64，则该像素就与MAP中的第64行建立了映射关系，该像素在屏幕上的实际颜色由第64行的［ＲＧＢ］组合决定。也就是说，图像在屏幕上显示时，每一像素的颜色由存放在矩阵中该像素的灰度值作为索引通过检索颜色索引矩阵MAP得到。

1.2数字图像的基本概念1.2.2数字图像的存储格式序号名称后缀特点1BMP(Bitmap,位图）“.bmp”“.dib”“.rel”图像信息较丰富，几乎不进行压缩；占用磁盘空间过大2JPEG（JointPhotographicExpertsGroup，联合图像专家小