數(shù)字圖像處理第一章課件

數(shù)字圖像處理

信息學(xué)院教學(xué)計劃課程性質(zhì)和任務(wù)

通過本課程的學(xué)習(xí)，系統(tǒng)地了解數(shù)字圖像的基本概念、數(shù)字圖像形成的原理，掌握數(shù)字圖像處理的理論基礎(chǔ)和技術(shù)方法。著重掌握數(shù)字圖像的增強、復(fù)原、壓縮和分割的技術(shù)方法，為今后能夠從事有關(guān)數(shù)字圖像處理的研究和技術(shù)方法應(yīng)用等工作掌握必備的基礎(chǔ)知識。

先修課程

高等數(shù)學(xué),線性代數(shù)教材岡薩雷斯著，阮秋琦譯數(shù)字圖像處理（第二版）電子工業(yè)出版社2003年3月

參考書：圖像處理和分析，章毓晉，清華大學(xué)出版社，2000年6月

教學(xué)計劃課程內(nèi)容

第1章緒論

第2章數(shù)字圖像基礎(chǔ)

第3章空間域圖像增強

第4章頻率域圖像增強

第5章圖像復(fù)原

第8章圖像壓縮

第10章圖像分割教學(xué)要求考核方式

本課程的考核分為平時成績、副卷成績、期末考試成績兩大部分，其中期末考試以閉卷筆試為主?？偝煽儼匆韵鹿接嬎悖嚎偝煽儯狡綍r成績×20%＋副卷成績×20%+期末成績×60%

第1章緒論

本章要點數(shù)字圖像處理的概念數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例數(shù)字圖像處理的基本步驟數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成1.1數(shù)字圖像處理及其特點計算機方便處理數(shù)字圖像以數(shù)字格式存放的圖像數(shù)字化像素7667522572277667用二維矩陣表示灰度信息數(shù)字化將模擬圖像數(shù)字化的主要設(shè)備是掃描儀。將視頻畫面數(shù)字化的設(shè)備有圖像采集卡。數(shù)碼照相機、數(shù)碼攝像機。第1章緒論

數(shù)字圖像處理的概念1.數(shù)字圖像的表示：f(x,y)表示一幅圖像，x,y,f為有限、離散值第1章緒論

數(shù)字圖像處理的概念2.圖像處理涉及的相關(guān)領(lǐng)域：（圖像分析、計算機視覺）

低級處理：輸入輸出均為圖像（如圖像縮放、圖像平滑）中級處理：輸入圖像，輸出提取的特征（如區(qū)域分割、邊界檢測）高級處理：理解識別的圖像(如無人駕駛，自動機器人)3.數(shù)字圖像處理包括輸入和輸出均是圖像的處理，同時也包括從圖像中提取特征及識別特定物體的處理。文本識別的例子第1章緒論

數(shù)字圖像處理的起源與發(fā)展1.20世紀20年代第一次通過海底電纜傳輸圖像

1921年用電報打印機采用特殊字符在編碼紙帶中產(chǎn)生的圖像1922年在信號兩次穿越大西洋后，從穿孔紙帶得到的數(shù)字圖像第1章緒論

數(shù)字圖像處理的起源與發(fā)展

1929年從倫敦到紐約用15級色調(diào)設(shè)備傳送的照片第1章緒論

數(shù)字圖像處理的起源與發(fā)展2.20世紀60年代早期第一臺執(zhí)行有意義的圖像處理任務(wù)的大型計算機

計算機的發(fā)展，空間項目開發(fā)利用計算機改善空間探測器發(fā)回的圖像工作美國航天器傳送的第一張月球照片，“旅行者7號”衛(wèi)星1964年7月31日9點09分（東部白天時間）在光線影響月球表面17分鐘時攝取的圖像第1章緒論

數(shù)字圖像處理的起源與發(fā)展3.20世紀60年代末、70年代初開始用于醫(yī)學(xué)圖像、地球遙感、天文學(xué)等領(lǐng)域

計算機軸向斷層術(shù)(CAT,CT)獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎

胸部X射線圖像頭部CT圖像第1章緒論

數(shù)字圖像處理的起源與發(fā)展4.至今廣泛用于工業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)、地理學(xué)、考古學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)等多個領(lǐng)域太空技術(shù)：航天技術(shù)、空間防御、天文學(xué)生物科學(xué)：生物學(xué)和醫(yī)學(xué)刑事/物證：指紋、人臉分析國防：軍事探測工業(yè)應(yīng)用：產(chǎn)品檢測日常生活應(yīng)用：照片編輯、影視制作5.利用圖像處理技術(shù)幫助解決機器感知問題

第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例根據(jù)信息源分類（電磁波譜）

根據(jù)光子能量排布的電磁波譜第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例Gamma射線骨骼掃描PET圖像天鵝星座環(huán)來自反應(yīng)器電子管的伽馬輻射第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例X射線

（a）胸部X射線圖像（b）主動脈造影圖像（c）頭部CT（d）電路板（e）天鵝星座環(huán)第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例紫外線成像

(1)普通谷物(2)被真菌感染的谷物(3)天鵝星座環(huán)第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例可見光與紅外波段成像

第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例可見光與紅外波段成像

利用可見光顯微鏡獲取的圖像(1)紫杉酚250倍(2)膽固醇40倍(3)微處理器60倍(4)鎳氫化物薄片600倍(5)音像CD表面1750倍(6)有機超導(dǎo)450倍第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例可見光與紅外波段成像華盛頓地區(qū)的衛(wèi)星圖像第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例

第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例

第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例

第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例可見光與紅外波段成像

颶風(fēng)圖像第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例可見光與紅外波段成像

美洲的紅外衛(wèi)星圖像第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例可見光與紅外波段成像

利用圖像處理技術(shù)檢測產(chǎn)品(a)電路板(b)封裝的丸劑(c)瓶子(d)清潔塑料上的氣泡(e)谷物(f)眼部種植體圖像第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例可見光與紅外波段成像

(a)指紋(b)紙幣(c)自動讀取牌照第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例微波段成像（雷達）不受氣候、光照條件影響，可以穿透云層，通過植被、冰層和極干燥地區(qū)西藏東南山區(qū)航天器拍攝的雷達圖像第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例

第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例無線電波成像

(a)膝蓋(b)脊椎磁共振成像(MRI)第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例其他圖像成像方式聲波成像

地震模型橫截面圖像，箭頭指示碳氫化合物第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例其他圖像成像方式超聲波成像

(a)胎兒(b)胎兒另一側(cè)(c)甲狀腺(d)肌肉層有損害第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例其他圖像成像方式電子顯微鏡成像

(a)過熱損壞的鎢絲250倍(b)損壞的集成電路2500倍第1章緒論

數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實例其他圖像成像方式計算機合成(a)和(b)分形圖像(c)和(d)從顯示物體的三維計算機模型產(chǎn)生的圖像第1章緒論

數(shù)字圖像處理的起源與發(fā)展第1章緒論

數(shù)字圖像處理的起源與發(fā)展

第1章緒論

數(shù)字圖像處理的基本步驟第1章緒論

數(shù)字圖像處理的基本步驟─圖像獲取、表示和表現(xiàn)ImageAcquisitionImage,RepresentationandPresentation─圖像增強ImageEnhancement圖像增強是對圖像質(zhì)量在一般意義上的改善。─圖像復(fù)原ImageRestoration

復(fù)原技術(shù)是已知圖像品質(zhì)下降的原因時，對圖像進行校正。─圖像分割I(lǐng)mageSegmentation

把圖像分成區(qū)域的過程就是圖像分割。─圖像壓縮ImageCompression－彩色圖像處理ColorImageProcessing─圖像形態(tài)學(xué)MorphologicalProcessing

提取圖像的形態(tài)分量第1章緒論

圖像處理系統(tǒng)的構(gòu)成1.4數(shù)字圖像處理系統(tǒng)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)硬件

電視攝像機

掃描儀數(shù)碼照相機遙感圖像獲取設(shè)備

計算機圖像輸入卡（采集卡)顯示卡圖像存貯裝置圖像數(shù)字化設(shè)備輸入圖像輸出圖像打印機繪圖儀圖像處理計算機圖像輸出設(shè)備第1章緒論

圖像處理系統(tǒng)開發(fā)軟件─Mathlab圖像處理工具箱

MATLAB具有相當(dāng)強大的矩陣運算和操作功能，MATLAB圖像處理