圖像處理與模式識別-第一章課件

1、圖像處理與模式識別10/3/20221圖像處理與模式識別教材與參考書教 材沈庭芝等 編著. 數(shù)字圖像處理及模式識別（第二版），北京理工大學出版社，2007.參考書章毓晉 編著. 圖像工程（第二版），清華大學出版社，1999. Gonzalez R.C. and Woods R.E. Digital Image Processing, Prentice Hall, 2010.張學工 編著. 模式識別（第三版），清華大學出版社，2010.Duda RO, Hart PE, Stork DG. Pattern Classification(2nd Edition), Wiley, 2001.10/3

2、/20222圖像處理與模式識別重要期刊IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (TPAMI) IEEE Transactions on Image ProcessingIEEE Transactions on Circuits and Systems for Video TechnologyInternational Journal of Computer Vision Computer Vision and Image UnderstandingPattern RecognitionPattern Reco

3、gnition Letters10/3/20223圖像處理與模式識別高水平國際會議ICCV: IEEE International Conference on Computer Vision 領域頂級國際會議，錄取率20%左右，2年一次，中國大陸每年論文數(shù)不超過10篇CVPR: IEEE International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition領域頂級國際會議，錄取率25%左右，每年一次，中國大陸每年論文數(shù)不超過20篇ECCV: European Conference on Computer Vision領域頂級國際

4、會議，錄取率25%左右，2年一次，中國大陸每年論文數(shù)不超過20篇IEEE ICIP: International conference on Image Processing圖像處理領域最具影響力國際會議，一年一次International Symposium on Video/Image Processing and Multimedia Communications視頻圖像處理領域頂級國際會議International Conference on Pattern Recognition模式識別領域的頂級國際會議10/3/20224圖像處理與模式識別主要內(nèi)容第一章 緒論第二章 圖像變換第三章

5、 圖像增強第四章 圖像的復原 第五章 數(shù)字圖像的壓縮編碼第六章 馬爾可夫隨機場及其應用第七章 圖像分割第八章 模式識別技術(shù)第九章 圖像處理與模式識別技術(shù)應用舉例10/3/20225圖像處理與模式識別1.1 基本概念圖：物體透射或反射光的分布，是客觀存在的。像：人的視覺系統(tǒng)對圖在大腦中形成的印象或認識，是人的感覺。圖像（image）：圖和像的有機結(jié)合，既反映物體的客觀存在，又體現(xiàn)人的心理因素；是客觀對象的一種可視表示，它包含了被描述對象的有關(guān)信息。數(shù)字圖像：物體的一個數(shù)字表示，是以數(shù)字格式存放的圖像，它是目前社會生活中最常見的一種信息媒體，它傳遞著物理世界事物狀態(tài)的信息，是人類獲取外界信息的主要

6、途徑。數(shù)字圖像處理：將圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并利用計算機對其進行處理的過程，以提高圖像的實用性，從而達到人們所要求的期望結(jié)果。1、數(shù)字圖像處理的基本概念10/3/20227圖像處理與模式識別1.1 基本概念模式：我們把通過對具體的個別事物進行觀測所得到的具有時間和空間分布的信息稱為模式，而把模式所屬的類別或同一類中模式的總體稱為模式類（或簡稱為類），也有人將模式類稱為模式。模式識別(Pattern Recognition)是指對表征事物或現(xiàn)象的各種形式的(數(shù)值的、文字的和邏輯關(guān)系的)信息進行處理和分析,以對事物或現(xiàn)象進行描述、辨認、分類和解釋的過程,是信息科學和人工智能的重要組成部分。模式識別又常

7、稱作模式分類。2、模式識別的基本概念10/3/20228圖像處理與模式識別1.3 數(shù)字圖像處理的主要應用宇宙探測中的應用：主要是星體圖片的獲取、傳送和處理。通信方面的應用：圖像信息傳輸、電視電話、衛(wèi)星通信、數(shù)字電話等。主要是壓縮圖像數(shù)據(jù)和動態(tài)圖像（序列）傳送。遙感方面的應用：（航空遙感和衛(wèi)星遙感），地形、地質(zhì)、資源的勘測，自然災害監(jiān)測、預報和調(diào)查，環(huán)境監(jiān)測、調(diào)查等。生物醫(yī)學方面的應用：細胞分析、染色體分類、放射圖像處理、血球分類、各種CT、核磁共振圖像分析、DNA顯示分析、顯微圖像處理、癌細胞識別、心臟活動的動態(tài)分析、超聲圖像成像、生物進化的圖像分析等等。天氣預報:天氣云圖測繪、傳輸，氣象衛(wèi)星

8、云圖的處理和識別等.10/3/202210圖像處理與模式識別1.3 數(shù)字圖像處理的主要應用軍事公安方面的應用：軍事：軍事目標的偵察和探測、導彈制導、各種偵察圖像的判讀和識別，雷達、聲納圖像處理、指揮自動化系統(tǒng)等。公安：現(xiàn)場實景照片、指紋、足跡的分析與鑒別，人像、印章、手跡的識別與分析，集裝箱內(nèi)物品的核輻射成像檢測，人隨身攜帶物品的X射線檢查等。工業(yè)生產(chǎn)的應用: 將CAD和CAM技術(shù)應用于磨具和零件優(yōu)化設計和制造、印制板質(zhì)量和缺陷的檢測、無損探傷、石油氣勘測、交通管制和機場監(jiān)控、紡織物的圖案設計、光的彈性場分析、運動工具的視覺反饋控制、流水線零件的自動監(jiān)測識別、郵件自動分揀和包裹的自動分揀識別等

9、?？脊牛赫滟F文物圖片、名畫、壁畫的輔助恢復。10/3/202211圖像處理與模式識別1.3 數(shù)字圖像處理的主要應用新領域：信息安全：信息隱藏與數(shù)字水印，指紋識別、虹膜識別和面部識別等；圖像檢索：基于內(nèi)容的圖像檢測、識別與檢索；體育運動：運動員動作的分析、評測及優(yōu)化設計.10/3/202212圖像處理與模式識別1.4 數(shù)字圖像處理的步驟和方法圖像數(shù)字化：將非數(shù)字形式的圖像信號通過數(shù)字化設備轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，包括采樣和量化。圖像變換：對圖像信息進行變換以便于在頻域?qū)D像進行更有效的處理。 圖像增強：增強圖像中的有用信息，削弱干擾和噪聲，提高圖像的清晰度，突出圖像中所感興趣的部分。圖像恢復（復原）：對

10、退化的圖像進行處理，使處理后的圖像盡可能地接近原始（清晰）圖像。 2、數(shù)字圖像處理的內(nèi)容和方法 10/3/202214圖像處理與模式識別1.2 數(shù)字圖像處理的步驟和方法圖像壓縮編碼： 對待處理圖像進行壓縮編碼以減少描述圖像的數(shù)據(jù)量。圖像分割： 根據(jù)選定的特征將圖像劃分成若干個有意義的部分，這些選定的特征包括圖像的邊緣、區(qū)域等。圖像分析與描述： 主要是對已經(jīng)分割的或正在分割的圖像各部分的屬性及各部分之間的關(guān)系進行分析表述。圖像識別分類： 根據(jù)從圖像中提取的各目標物的特征，與目標物固有的特征進行匹配、識別，以作出對各目標物類屬的判別.2、數(shù)字圖像處理的內(nèi)容和方法 10/3/202215圖像處理與模式識別1.5 圖像的數(shù)字化由于 代表該點圖像的光強度，而光是能量的一種形式，故其值必須大于零，且為有限。以上數(shù)字化抽樣是按正方形取樣的，