圖像檢測系統(tǒng)課件

圖像檢測系統(tǒng)圖像檢測系統(tǒng)1圖像檢測系統(tǒng)圖像檢測系統(tǒng)1圖像檢測系統(tǒng)圖像獲取通過各種觀測系統(tǒng)從被觀測的場景中取得圖像圖像處理對圖像信息進行加工處理，以滿足我們不同的要求圖像檢測系統(tǒng)圖像獲取2圖像檢測系統(tǒng)圖像獲取圖像檢測系統(tǒng)圖像獲取2一、圖像檢測系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)備

光學成像設(shè)備

數(shù)字化設(shè)備

A/D

圖像顯示與輸出

計算機

存儲設(shè)備

數(shù)字圖像檢測處理系統(tǒng)一、圖像檢測系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)備光學成像設(shè)備數(shù)字化設(shè)備A3一、圖像檢測系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)備光學成像設(shè)備數(shù)字化設(shè)備A光學成像設(shè)備電子管攝像機CCD電荷耦合器件攝像機CMOS攝像機數(shù)字化設(shè)備圖像采集卡數(shù)字攝像機和數(shù)字圖像信號采集卡光學成像設(shè)備4光學成像設(shè)備光學成像設(shè)備4圖像存儲設(shè)備圖像采集卡幀緩存計算機內(nèi)存硬盤、光盤、磁帶存儲器閃存計算機主機圖像存儲設(shè)備5圖像存儲設(shè)備圖像存儲設(shè)備5圖像顯示和輸出設(shè)備電視圖像監(jiān)視器計算機顯示器打印機和數(shù)碼沖印設(shè)備膠片照相機圖像顯示和輸出設(shè)備6圖像顯示和輸出設(shè)備圖像顯示和輸出設(shè)備6二、圖像的描述連續(xù)圖像數(shù)字圖像數(shù)字圖像處理以連續(xù)圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像陣列為基礎(chǔ)的確定性情況下的圖像抽樣隨機性情況下的圖像抽樣二、圖像的描述7二、圖像的描述二、圖像的描述7三、數(shù)字圖像處理技術(shù)

指將圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并利用計算機技術(shù)對其進行處理的過程主要研究：圖像變換、圖像編碼壓縮、圖像增強和復(fù)原、圖像分割、圖像描述和圖像分類（識別）等三、數(shù)字圖像處理技術(shù)8三、數(shù)字圖像處理技術(shù)三、數(shù)字圖像處理技術(shù)8圖像變換將信號變換到其它域（多為頻率域）進行分析傅立葉變換離散余弦變換沃爾什變換哈爾變換圖像變換9圖像變換圖像變換9斜變換小波變換圖像壓縮編碼圖像數(shù)字化的關(guān)鍵就是編碼

PCM

亞奈氏取樣編碼法

常規(guī)編碼法

圖像高效編碼法

預(yù)測法

自適應(yīng)法

標準法

變換法

自適應(yīng)法

標準法

統(tǒng)計編碼

自適應(yīng)法

標準法

其他方法

輪廓編碼

行程編碼

斜變換PCM亞奈氏取樣編碼法常規(guī)編碼法圖像高效編碼10斜變換PCM亞奈氏取樣編碼法常規(guī)編碼法圖像高效編碼PCM編碼

圖像輸入

低通濾波

取樣保持

量化

編碼

譯碼

低通濾波

重建圖像

編碼、譯碼原理方框圖

PCM編碼圖像輸入低通濾波取樣保持量化編碼譯碼11PCM編碼圖像輸入低通濾波取樣保持量化編碼譯碼統(tǒng)計編碼根據(jù)像素灰度值出現(xiàn)概率的分布特性而進行的壓縮編碼叫統(tǒng)計編碼變長編碼是統(tǒng)計編碼中最為主要的一種方法最為常用的變長編碼方法是霍夫曼（Huffman）碼香農(nóng)-費諾（Shannon-Fano）碼統(tǒng)計編碼12統(tǒng)計編碼統(tǒng)計編碼12預(yù)測編碼

（DeltaModulation）或DM編碼法DPCM（DifferentialPulseCodeModulation）編碼法即差值脈沖編碼調(diào)制法

DPCM的基本原理是基于圖像中相鄰像素之間具有較強的相關(guān)性預(yù)測編碼13預(yù)測編碼預(yù)測編碼13DPCM系統(tǒng)原理框圖

量化器

編碼器

預(yù)測器

譯碼器

預(yù)測器

輸入

信道

系統(tǒng)原理框圖

輸出

Ne

+

-

NX?

'Ne

+

+

'NX

'Ne

'NX

NX?

NX

發(fā)送端

接收端

DPCM系統(tǒng)量化器編碼器預(yù)測器譯碼器預(yù)測器輸入14DPCM系統(tǒng)量化器編碼器預(yù)測器譯碼器預(yù)測器輸入圖像增強和復(fù)原圖像增強是指按特定的需要突出一幅圖像中的某些信息，同時，消弱或去除某些不需要的信息處理方法圖像增強技術(shù)基本上可分為兩大類頻域處理法空域處理法圖像增強和復(fù)原15圖像增強和復(fù)原圖像增強和復(fù)原15

圖像復(fù)原的主要目的是改善給定的圖像質(zhì)量，對給定的一幅退化了的或者受到噪聲污染了的圖像，利用退化現(xiàn)象的某種先驗知識來重建或恢復(fù)原有圖像其他圖像處理技術(shù)圖像分割圖像識別圖像復(fù)原的主要目的是改善給定的圖像質(zhì)量，對給定的一幅退16圖像復(fù)原的主要目的是改善給定的圖像質(zhì)量，對給定的一幅退圖像識別框圖

被識圖像

圖像信息

獲取

信息處理

特征提取

判決

結(jié)果

圖像識別系統(tǒng)框圖

圖像識別框圖被識圖像圖像信息獲取信息處理特征提取17圖像識別框圖被識圖像圖像信息獲取信息處理特征提取動態(tài)圖像處理動態(tài)圖像處理的基本任務(wù)是從圖像序列中檢測出運動信息，識別與跟蹤運動目標和估計三維運動及結(jié)構(gòu)參數(shù)運動圖像的處理方法主要分兩類基于特征的方法基于光流的方法動態(tài)圖像處理18動態(tài)圖像處理動態(tài)圖像處理18圖像檢測系統(tǒng)圖像檢測系統(tǒng)19圖像檢測系統(tǒng)圖像檢測系統(tǒng)19圖像檢測系統(tǒng)圖像獲取通過各種觀測系統(tǒng)從被觀測的場景中取得圖像圖像處理對圖像信息進行加工處理，以滿足我們不同的要求圖像檢測系統(tǒng)圖像獲取20圖像檢測系統(tǒng)圖像獲取圖像檢測系統(tǒng)圖像獲取20一、圖像檢測系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)備

光學成像設(shè)備

數(shù)字化設(shè)備

A/D

圖像顯示與輸出

計算機

存儲設(shè)備

數(shù)字圖像檢測處理系統(tǒng)一、圖像檢測系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)備光學成像設(shè)備數(shù)字化設(shè)備A21一、圖像檢測系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)備光學成像設(shè)備數(shù)字化設(shè)備A光學成像設(shè)備電子管攝像機CCD電荷耦合器件攝像機CMOS攝像機數(shù)字化設(shè)備圖像采集卡數(shù)字攝像機和數(shù)字圖像信號采集卡光學成像設(shè)備22光學成像設(shè)備光學成像設(shè)備22圖像存儲設(shè)備圖像采集卡幀緩存計算機內(nèi)存硬盤、光盤、磁帶存儲器閃存計算機主機圖像存儲設(shè)備23圖像存儲設(shè)備圖像存儲設(shè)備23圖像顯示和輸出設(shè)備電視圖像監(jiān)視器計算機顯示器打印機和數(shù)碼沖印設(shè)備膠片照相機圖像顯示和輸出設(shè)備24圖像顯示和輸出設(shè)備圖像顯示和輸出設(shè)備24二、圖像的描述連續(xù)圖像數(shù)字圖像數(shù)字圖像處理以連續(xù)圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像陣列為基礎(chǔ)的確定性情況下的圖像抽樣隨機性情況下的圖像抽樣二、圖像的描述25二、圖像的描述二、圖像的描述25三、數(shù)字圖像處理技術(shù)

指將圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并利用計算機技術(shù)對其進行處理的過程主要研究：圖像變換、圖像編碼壓縮、圖像增強和復(fù)原、圖像分割、圖像描述和圖像分類（識別）等三、數(shù)字圖像處理技術(shù)26三、數(shù)字圖像處理技術(shù)三、數(shù)字圖像處理技術(shù)26圖像變換將信號變換到其它域（多為頻率域）進行分析傅立葉變換離散余弦變換沃爾什變換哈爾變換圖像變換27圖像變換圖像變換27斜變換小波變換圖像壓縮編碼圖像數(shù)字化的關(guān)鍵就是編碼

PCM

亞奈氏取樣編碼法

常規(guī)編碼法

圖像高效編碼法

預(yù)測法

自適應(yīng)法

標準法

變換法

自適應(yīng)法

標準法

統(tǒng)計編碼

自適應(yīng)法

標準法

其他方法

輪廓編碼

行程編碼

斜變換PCM亞奈氏取樣編碼法常規(guī)編碼法圖像高效編碼28斜變換PCM亞奈氏取樣編碼法常規(guī)編碼法圖像高效編碼PCM編碼

圖像輸入

低通濾波

取樣保持

量化

編碼

譯碼

低通濾波

重建圖像

編碼、譯碼原理方框圖

PCM編碼圖像輸入低通濾波取樣保持量化編碼譯碼29PCM編碼圖像輸入低通濾波取樣保持量化編碼譯碼統(tǒng)計編碼根據(jù)像素灰度值出現(xiàn)概率的分布特性而進行的壓縮編碼叫統(tǒng)計編碼變長編碼是統(tǒng)計編碼中最為主要的一種方法最為常用的變長編碼方法是霍夫曼（Huffman）碼香農(nóng)-費諾（Shannon-Fano）碼統(tǒng)計編碼30統(tǒng)計編碼統(tǒng)計編碼30預(yù)測編碼

（DeltaModulation）或DM編碼法DPCM（DifferentialPulseCodeModulation）編碼法即差值脈沖編碼調(diào)制法

DPCM的基本原理是基于圖像中相鄰像素之間具有較強的相關(guān)性預(yù)測編碼31預(yù)測編碼預(yù)測編碼31DPCM系統(tǒng)原理框圖

量化器

編碼器

預(yù)測器

譯碼器

預(yù)測器

輸入

信道

系統(tǒng)原理框圖

輸出

Ne

+

-

NX?

'Ne

+

+

'NX

'Ne

'NX

NX?

NX

發(fā)送端

接收端

DPCM系統(tǒng)量化器編碼器預(yù)測器譯碼器預(yù)測器輸入32DPCM系統(tǒng)量化器編碼器預(yù)測器譯碼器預(yù)測器輸入圖像增強和復(fù)原圖像增強是指按特定的需要突出一幅圖像中的某些信息，同時，消弱或去除某些不需要的信息處理方法圖像增強技術(shù)基本上可分為兩大類頻域處理法空域處理法圖像增強和復(fù)原33圖像增強和復(fù)原圖像增強和復(fù)原33

圖像復(fù)原的主要目的是改善給定的圖像質(zhì)量，對給定的一幅退化了的或者受到噪聲污染了的圖像，利用退化現(xiàn)象的某種先驗知識來重建或恢復(fù)原有圖像其他圖像處理技術(shù)圖像分割圖像識別圖像復(fù)原的主要目的是改善給定的圖像質(zhì)量，對給定的一幅退34圖像復(fù)原的主要目的是改善給定的圖像質(zhì)量，對給定的一幅退圖像識別框圖

被識圖像

圖像信息

獲取