1.第一章-數(shù)字圖像處理基礎(chǔ).ppt

數(shù)字圖像基礎(chǔ),圖像數(shù)字化,數(shù)字化:將一幅圖像從原來的形式轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式的過程。掃描、采樣、量化構(gòu)成了數(shù)字化過程,圖像數(shù)字化-術(shù)語,掃描對(duì)一幅圖像內(nèi)給定位置的尋址把圖像劃分為矩形網(wǎng)格，即光柵掃描的最小單元為像素,圖像數(shù)字化-術(shù)語,采樣在一幅圖像的每個(gè)像素位置上測量灰度值傳感元件將光亮度轉(zhuǎn)化為電壓值。對(duì)圖像信號(hào)的定義域離散化,量化將測量的灰度值用整數(shù)表示通過模數(shù)轉(zhuǎn)化器實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像信號(hào)的值域離散化,圖像數(shù)字化,圖像的表示,點(diǎn)陣圖像（位圖）-數(shù)字圖像常用矩陣來表示：,設(shè)采樣后，每個(gè)樣本灰度表示為稱為“像素”或“像元”。若取圖像尺寸M=N，即i,j=0,1,N-1，則數(shù)字圖像可用矩陣表示如下,圖像的像素,顯示器、打印機(jī)等的像素,圖像的像素,像素的三個(gè)屬性：大小灰度位置,圖像的像素,大小與空間分辨率有關(guān)灰度與灰度分辨率有關(guān),圖像的像素-大小,如用掃描儀進(jìn)行數(shù)字化過程中，像素的大小決定于photocell的多少和推進(jìn)速度長的采樣間隔產(chǎn)生低的空間分辨率短的采樣間隔產(chǎn)生高的空間分辨率,圖像的像素-大小,長的采樣間隔產(chǎn)生低的空間分辨率短的采樣間隔產(chǎn)生高的空間分辨率,圖像的像素-大小,圖像質(zhì)量與分辨率,圖像的像素-大小,顯示器的像素打印機(jī)的像素,圖像的像素-灰度,位深度用來存放像素顏色值所用的位數(shù)。1位(2色)/4(16)/8(256)/24(真彩色)灰度級(jí)表示象素明暗程度的整數(shù)量，如0,1,255層次表示灰度級(jí)的數(shù)量,如16,64,256灰度分辨率指值的單位幅度上包含的灰度級(jí)數(shù),256個(gè)層次的圖像,64個(gè)層次的圖像,16個(gè)層次的圖像,圖像的像素-灰度,位深度,圖像的像素-灰度,位深度、灰度級(jí)、層次,圖像的像素-灰度,位深度為1的圖像只有黑、白2個(gè)層次的灰度級(jí)(值0/1)用一組黑白像素模擬灰度(ditheringorhalftoning),位深度8的圖像有256個(gè)層次的灰度級(jí)(值0,1,255)每個(gè)像素值可以是黑、白或中間的254個(gè)灰度,位深度為12的圖像提供了超過4000(212)個(gè)層次的灰度級(jí),圖像的像素-灰度,圖像數(shù)據(jù)的實(shí)際層次越多視覺效果就越好,圖像的像素-灰度,圖像的像素位置,圖像的像素-位置,圖像的像素-位置,鄰域（neighbor）4-鄰域D-鄰域8-鄰域連通性(adjacency)4-連通8-連通m-連通距離,圖像的像素-位置,4-鄰域（neighbor）定義象素p(x,y)的4-鄰域是(x+1,y)(x-1,y)(x,y+1)(x,y-1)用N4(p)表示p的4-鄰域D-鄰域象素p(x,y)的對(duì)角上的點(diǎn)(x+1,y+1)(x+1,y-1)(x-1,y+1)(x-1,y-1)用ND(p)表示p的D-鄰域8-鄰域定義象素p(x,y)的8-鄰域是4-鄰域的點(diǎn)加上對(duì)角上的點(diǎn)(x+1,y+1)(x+1,y-1)(x-1,y+1)(x-1,y-1)用N8(p)表示p的8-鄰域,圖像的像素-位置,兩個(gè)像素鄰接的兩個(gè)必要條件是兩個(gè)像素的位置在某種情況下是否相鄰兩個(gè)像素的值是否滿足某種相似性鄰接(adjacency)類型4-鄰接8-鄰接m-鄰接,圖像的像素-位置,4-鄰接(adjacency)定義對(duì)于具有值V的象素p和q如果q在集合N4(p)中則稱這兩個(gè)象素是4-鄰接的8-鄰接(adjacency)定義對(duì)于具有值V的象素p和q如果q在集合N8(p)中則稱這兩個(gè)象素是8-鄰接的,圖像的像素-位置,m-鄰接(adjacency)定義對(duì)于具有值V的象素p和q如果:q在集合N4(p)中或qND(p),且N4(p)N4(q)不含值為V的任何象素則稱這兩個(gè)象素是m-鄰接的即4-鄰接和D-鄰接的混合鄰接,圖像的像素-位置,像素臨近(adjacent)的定義如果象素p和q是鄰接的，則稱p臨近于q可以定義4-臨近(adjacent)8-臨近m-臨近圖像子圖臨近的定義如果兩個(gè)圖象子集S1和S2中的某些象素是臨近的，則稱S1和S2是臨近的,圖像的像素-位置,路徑(Path)的定義一條從具有坐標(biāo)(x,y)的象素p,到具有坐標(biāo)(s,t)的象素q的路徑,是具有坐標(biāo)(x0,y0),(x1,y1),.,(xn,yn)的不同象素的序列.其中(x0,y0)=(x,y),(xn,yn)=(s,t),(xi,yi)臨近于(xi-1,yi-1),1=i=0(D(p,q)=0僅當(dāng)p=q)-兩點(diǎn)之間距離大于等于0(b)D(p,q)=D(q,p)-距離與方向無關(guān)(c)并且D(p,z)=D(p,q)+D(q,z)-兩點(diǎn)之間直線距離最短,圖像的像素-位置,歐幾里德距離p和q之間的歐基里德距離定義為De(p,q)=(x-s)2+(y-t)21/2對(duì)于這個(gè)距離計(jì)算法,具有與(x,y)距離小于等于某個(gè)值r的那些象素是包含在以(x,y)為圓心以r為半徑的圓環(huán)中的那些點(diǎn),圖像的像素-位置,D4距離城市距離p和q之間的D4距離定義為D4(p,q)=|x-s|+|y-t|具有與(x,y)距離小于等于某個(gè)值r的那些象素形成一個(gè)菱形,例如與點(diǎn)(x,y)中心點(diǎn)D4距離小于等于2的象素形成下列常數(shù)距離的輪廓具有D4=1的象素是(x,y)的4-鄰域,圖像的像素-位置,D8距離棋盤距離p和q之間的D8距離定義為D8(p,q)=max(|x-s|,|y-t|);具有D8=1的象素是(x,y)的8-鄰域距離小于r的像素圍城一個(gè)矩形,圖像的質(zhì)量,清晰度-與清晰度相關(guān)的主要因素亮度對(duì)比度主題內(nèi)容的大小細(xì)微層次顏色飽和度等,圖像的質(zhì)量,亮度,圖像的質(zhì)量,對(duì)比度:是指一幅圖象中灰度反差的大小,圖像的質(zhì)量