數(shù)字圖像處理的基本原理和常用方法

數(shù)字圖像處理的基本原理和常用方法目錄圖像的基本屬性01圖像的加減運(yùn)算02數(shù)字圖像處理常用方法03數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用04圖像的基本屬性亮度：也稱為灰度，它是顏色的明暗變化，常用0％～100％(由黑到白)表示。對(duì)比度：是畫面黑與白的比值，也就是從黑到白的漸變層次。比值越大，從黑到白的漸變層次就越多，從而色彩表現(xiàn)越豐富。直方圖：表示圖像中具有每種灰度級(jí)的象素的個(gè)數(shù)，反映圖像中每種灰度出現(xiàn)的頻率。圖像在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)形式，就像是有很多點(diǎn)組成一個(gè)矩陣，這些點(diǎn)按照行列整齊排列，每個(gè)點(diǎn)上的值就是圖像的灰度值，直方圖就是每種灰度在這個(gè)點(diǎn)矩陣中出現(xiàn)的次數(shù)。直方圖均衡化：通過灰度變換將一幅圖像轉(zhuǎn)換為另一幅具有均衡直方圖的圖像，即在一定灰度范圍內(nèi)具有相同的象素點(diǎn)數(shù)的圖像的過程。下面是直方圖均衡化前后的圖形變化以及直方圖變化：

圖像的加減運(yùn)算兩幅圖像的加減運(yùn)算：對(duì)圖像進(jìn)行加減運(yùn)算，就是將圖像對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)矩形點(diǎn)列上的灰度值進(jìn)行加減運(yùn)算。圖像相加可以將一幅圖像的內(nèi)容加到另一幅圖像上，可以實(shí)現(xiàn)二次曝光，也可一對(duì)同一個(gè)場(chǎng)景的多幅圖像求平均值，這樣可以降低噪聲。圖像相減可以用于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)或去除圖像中不需要的加性圖案。圖像的加法示例：圖中運(yùn)算為：(a)+(b)=(c)abbc圖像的減法運(yùn)算示例：圖中運(yùn)算為(a)-(b)=(c)abc數(shù)字圖像處理常用方法圖像變換：由于圖像陣列很大，直接在空間域中進(jìn)行處理，涉及計(jì)算量很大。因此，將空間域的處理轉(zhuǎn)換為變換域處理，不僅可減少計(jì)算量，而且可獲得更有效的處理。圖像編碼壓縮：圖像編碼壓縮技術(shù)可減少描述圖像的數(shù)據(jù)量（即比特?cái)?shù)），以便節(jié)省圖像傳輸、處理時(shí)間和減少所占用的存儲(chǔ)器容量。圖像增強(qiáng)和復(fù)原：圖像增強(qiáng)和復(fù)原的目的是為了提高圖像的質(zhì)量，如去除噪聲，提高圖像的清晰度等。圖像增強(qiáng)不考慮圖像降質(zhì)的原因，突出圖像中所感興趣的部分。圖像復(fù)原要求對(duì)圖像降質(zhì)的原因有一定的了解，一般講應(yīng)根據(jù)降質(zhì)過程建立“降質(zhì)模型”，再采用某種濾波方法，恢復(fù)或重建原來的圖像。數(shù)字圖像處理常用方法圖像分割：圖像分割是將圖像中有意義的特征部分提取出來，其有意義的特征有圖像中的邊緣、區(qū)域等，這是進(jìn)一步進(jìn)行圖像識(shí)別、分析和理解的基礎(chǔ)。圖像描述：最簡(jiǎn)單的二值圖像可采用其幾何特性描述物體的特性，一般圖像的描述方法采用二維形狀描述，它有邊界描述和區(qū)域描述兩類方法。對(duì)于特殊的紋理圖像可采用二維紋理特征描述。圖像分類（識(shí)別）：圖像分類（識(shí)別）屬于模式識(shí)別的范疇，其主要內(nèi)容是圖像經(jīng)過某些預(yù)處理（增強(qiáng)、復(fù)原、壓縮）后，進(jìn)行圖像分割和特征提取，從而進(jìn)行判決分類。數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用圖像處理技術(shù)在娛樂中的應(yīng)用主要包括：電影特效制作、電腦電子游戲、數(shù)碼相機(jī)、視頻播放、數(shù)字電視等。電影特效制作：越來越多的計(jì)算機(jī)制作的圖像被運(yùn)用到了電影作品的制作中。其視覺效果的魅力有時(shí)已經(jīng)大大超過了電影故事的本身。電腦電子游戲：電腦電子游戲的畫面，是近年來電子游戲發(fā)展最快的部分之一。

數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用數(shù)碼相機(jī)：所謂數(shù)碼相機(jī)，是一種能夠進(jìn)行拍攝，并通過內(nèi)部處理把拍攝到的景物轉(zhuǎn)換成以數(shù)字格式存放圖像的特殊照相機(jī)。視頻播放與數(shù)字電視：家庭影院中的VCD，DVD播放器和