实际上,对任一个空间点,在该点可测到的物理特 征都远远大于3,(但这些特征中绝大部分是人眼不可见 的。)因此,任一对象都存在着大量的图象。 图象的另一个子集是抽象的数学图象,即用数学函 数代表的图象,它包括了连续型与离散型(即数字图象) 两大类。 在所有各类图象中,只有数字图象是可以用数字计 算机直接处理的图象。计算机图象处理技术主要研究数 字图象的处理 2021年2月20日 数字图象处理演示稿纪玉波制作
2021年2月20日 数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C) 6 实际上，对任一个空间点，在该点可测到的物理特 征都远远大于3，（但这些特征中绝大部分是人眼不可见 的。）因此，任一对象都存在着大量的图象。 图象的另一个子集是抽象的数学图象，即用数学函 数代表的图象，它包括了连续型与离散型（即数字图象） 两大类。 在所有各类图象中，只有数字图象是可以用数字计 算机直接处理的图象。计算机图象处理技术主要研究数 字图象的处理
1.13数字图像处理的主要内容 数字图像处理概括他说主要包括如下几项内容:几 何处理( Geometrical Processing),算术处理 Arithmetic Processing 图像增强( Image Enhancement),图像复原( Image Restoration),图像 重建( Image Reconstruction),图像编码( (mage Encoding),图像识别( Image Recognition),图像理解 (Image Understanding) (1)几何处理 几何处理主要包括坐标变换,图像的放大、缩小、旋 转、移动,多个图像配准,全景畸变校正,扭曲校正, 周长、面积、体积计算等 2021年2月20日 数字图象处理演示稿纪玉波制作
2021年2月20日 数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C) 7 1.1.3数字图像处理的主要内容 数字图像处理概括他说主要包括如下几项内容：几 何处理 （ Geometrical Processing ） ， 算术处理 （ Arithmetic Processing ） ， 图像增强 （ Image Enhancement ），图像复原（Image Restoration），图像 重 建 （ Image Reconstruction ） ， 图像编码 (Image Encoding），图像识别（Image Recognition），图像理解 （lmage Understanding）。 （1）几何处理 几何处理主要包括坐标变换，图像的放大、缩小、旋 转、移动，多个图像配准，全景畸变校正，扭曲校正， 周长、面积、体积计算等
(2)算术处理 算术处理主要对图像施以 ×、÷等运算,虽 然该处理主要针对像素点的处理,但非常有用,如医学图 像的减影处理就有显著的效果 (3)图像增强 图像增强处理主要是突出图像中感兴趣的信息,而减 弱或去除不需要的信息,从而使有用信息得到加强,便于 区分或解释。主要方法有直方图增强、伪彩色增强法 ( pseudo color)、灰度窗口等技术, (4)图像复原 图像复原处理的主要目的是去除干扰和模糊,恢复图 像的本来面目。典型的例子如去噪就属于复原处理。图像 噪声包括随杋噪声和相干噪声,随机噪声干扰表现为麻点 干扰,相干燥声表现为网纹干扰。去模糊也是复原处理的 任务。这些模糊来自透镜散焦,相对运动,大气湍流,以 及云层遮挡等。维纳滤波、逆滤波、同态滤波等方法加以 去除。 2021年2月20日 数字图象处理演示稿纪玉波制作
2021年2月20日 数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C) 8 （2）算术处理 算术处理主要对图像施以＋、－、×、÷等运算，虽 然该处理主要针对像素点的处理，但非常有用，如医学图 像的减影处理就有显著的效果。 （3）图像增强 图像增强处理主要是突出图像中感兴趣的信息，而减 弱或去除不需要的信息，从而使有用信息得到加强，便于 区分或解释。主要方法有直方图增强、伪彩色增强法 （pseudo color）、灰度窗口等技术。 （4）图像复原 图像复原处理的主要目的是去除干扰和模糊，恢复图 像的本来面目。典型的例子如去噪就属于复原处理。图像 噪声包括随机噪声和相干噪声，随机噪声干扰表现为麻点 干扰，相干燥声表现为网纹干扰。去模糊也是复原处理的 任务。这些模糊来自透镜散焦，相对运动，大气湍流，以 及云层遮挡等。维纳滤波、逆滤波、同态滤波等方法加以 去除
(5)图像重建 几何处理、图像增强、图像复原都是从图像到图像的处 理,即输入的原始数据是图像,处理后输出的也是图像, 而重建处理则是从数据到图像的处理。也就是说输入的是 某种数据,而处理结果得到的是图像,该处理的典型应用 就是CT技术。CT技术发明于1972年,早期为X射线(X ray)CT,后来发展的有ECT、超声CT、核磁共振(NMR) 等。图像重建的主要算法有代数法、迭代法、傅里叶反投 影法、卷积反投影法等,其中以卷积反投影法运用最为丿 泛,因为它的运算量小、速度快。值得注意的是三维重建 算法发展得很快,而且由于与计算机图形学相结合,把多 二维图像合成三维图像,并加以光照模型和各种渲染技 术,能生成各种具有强烈真实感及纯净的高质量图像。三 维图形的主要算法有线框法、表面法、实体法、彩色分域 法等等,这些算法在计算机图形学中都有详尽的介绍。三 维重建技术也是当今颇为热门的虚拟现实和科学可视化技 术的基础 2021年2月20日 数字图象处理演示稿纪玉波制作
2021年2月20日 数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C) 9 （5）图像重建 几何处理、图像增强、图像复原都是从图像到图像的处 理，即输入的原始数据是图像，处理后输出的也是图像， 而重建处理则是从数据到图像的处理。也就是说输入的是 某种数据，而处理结果得到的是图像,该处理的典型应用 就是CT技术。CT技术发明于1972年，早期为X射线（Xray）CT，后来发展的有ECT、超声CT、核磁共振（NMR） 等。图像重建的主要算法有代数法、迭代法、傅里叶反投 影法、卷积反投影法等，其中以卷积反投影法运用最为广 泛，因为它的运算量小、速度快。值得注意的是三维重建 算法发展得很快，而且由于与计算机图形学相结合，把多 个二维图像合成三维图像，并加以光照模型和各种渲染技 术，能生成各种具有强烈真实感及纯净的高质量图像。三 维图形的主要算法有线框法、表面法、实体法、彩色分域 法等等，这些算法在计算机图形学中都有详尽的介绍。三 维重建技术也是当今颇为热门的虚拟现实和科学可视化技 术的基础
(6)图像编码 图像编码研究属于信息论中信源编码范畴,其主要宗旨 是利用图像信号的统计特性及人类视觉的生理学及心理学特 性对图像信号进行高效编码,即研究数据压缩技术,以解决 数据量大的矛盾。一般来说,图像编码的目的有三个:①减 少数据存储量;②降低数据率以减少传输带宽;③压缩信息 量,便于特征抽取,为识别作准备。就编码而言,以去除冗 余为基础的编码方法称为第一代编码。如:PCM、DPCM 亼M、亚取样编码法;变换编码中的DFT、DCT、Wash Hadamard变换等方法以及以此为基础的混合编码法均属于 经典的第一代编码法。而第二代编码方法多是20世纪80年代 以后提出的新的编码方法,如余字塔编码法, fractal编码、 基于神经元网络的编码方法、小波变换编码法、模型基编码 法等,现代编码法的特点是:①充分考虑人的视觉特性;② 恰当地考虑对图像信号的分解与表述;③采用图像的合成与 识别方案压缩数据率。 2021年2月20日 数字图象处理演示稿纪玉波制作
2021年2月20日 数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C) 10 （6）图像编码 图像编码研究属于信息论中信源编码范畴，其主要宗旨 是利用图像信号的统计特性及人类视觉的生理学及心理学特 性对图像信号进行高效编码，即研究数据压缩技术，以解决 数据量大的矛盾。一般来说，图像编码的目的有三个：①减 少数据存储量；②降低数据率以减少传输带宽；③压缩信息 量，便于特征抽取，为识别作准备。就编码而言，以去除冗 余为基础的编码方法称为第一代编码。如：PCM、DPCM。 △M、亚取样编码法；变换编码中的DFT、DCT、WalshHadamard变换等方法以及以此为基础的混合编码法均属于 经典的第一代编码法。而第二代编码方法多是20世纪80年代 以后提出的新的编码方法，如余字塔编码法，Fractal编码、 基于神经元网络的编码方法、小波变换编码法、模型基编码 法等，现代编码法的特点是：①充分考虑人的视觉特性；② 恰当地考虑对图像信号的分解与表述；③采用图像的合成与 识别方案压缩数据率