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1、Digital Image Processing数字图像处理,北京理工大学珠海学院计算机学院,Introduction,Name:毕秀丽Tel：E-mail：,教学要求掌握数字图像处理的基本知识常用算法初步的数字图像处理程序设计能力学习方法自主学习重视思考,教材：刘直芳 数字图像处理与分析 清华大学出版社参考书：龚声蓉 数字图像处理与分析 清华大学出版社 陈天华 数字图像处理 清华大学出版社冈萨雷斯 Digital Image Processing 电子工业出版社,考核,本课程为考试课，闭卷考试期末成绩分为几个部分：平时成绩中段测验+实验成绩+期末成绩期末总成绩平时成绩=出勤成绩+作业,其他,
2、关于出勤关于学习方法关于成绩,百闻不如一见,One picture is worth more than ten thousand words.Anonymous,数字图像处理概论数字图像基础空间域图像增强频率域图像增强图像复原图像压缩图像分割与边缘检测数字图像水印技术模式识别,Content,1.1 图像的基本概念1.2 数字图像处理的起源1.3 数字图像处理的应用实例1.4 数字图像处理的基本步骤1.5 图像处理系统的部件,Content of chap 1,1.1 图像的基本概念,1.1 图像的基本概念,“图”:是物体投射或反射光的分布，“像”:是人的视觉系统对图的接受在 大脑中形成的印
3、象或反映。因此，图像是客观和主观的结合。,（1）从视觉特点，分为：可见图像 不可见图像（2）从图像空间坐标和明暗程度的连续性，可分为：模拟图像 数字图像,图像的分类,图像是连续的，即用函数 f(x,y)表示的图像。其中 x,y:表示空间坐标点的位置；f:表示图像在点（x,y）的某种性质的数值 如：亮度、灰度，色度等。f,x,y 可以是任意实数。,模拟图像：,I(r,c)是对 f(x,y)的离散化后的结果。r：表示图像的行(row)；c：表示图像的列(column)；I：表示离散后的f；I,r,c的值只能是整数。数字图像可用矩阵或数组进行描述。,数字图像：,数字图像的矩阵表示,1.2 数字图像处
4、理的起源,1.20世纪20年代：第一次通过海底电缆传输图像,1921年用电报打印机采用特殊字符在编码纸带中产生的图像,1922年在信号两次穿越大西洋后，从穿孔纸带得到的数字图像,1929年从伦敦到纽约用 15级色调设备传送的照片,2.二十世纪五十年代：数字计算机发展到一定水平，数字图象处理引起巨大关注。,美国喷气推进实验室用计算机处理了美国航天器传送的第一张月球照片，“旅行者7号”卫星1964年7月31日9点09分（东部白天时间）在光线影响月球表面17分钟时摄取的图像,阿波罗登月,图像处理最先应用于空间探索,3.二十世纪六十年代至八十年代：随着离散数学理论的创立和完善，数字图象处理理论和方法进
5、一步完善，应用范围更加广泛,开始用于医学图像、地球遥感、天文学等领域.,Hounsfield和Cormack因发明CT获得1979年诺贝尔医学和生理学。,伦琴因发现X射线获得1895年首届诺贝尔物理学奖。,螺旋锥形束CT,(From G.Wang),心脏成像,6.二十世纪九十年代：以多媒体技术为代表，IP的应用涉及到人类生活的各个方面。,网页设计,点击图片 播放FLASH,计算机合成图像,广告设计,动画,娱乐,1.3 数字图像处理的应用实例,根据信息源分类（电磁波谱）,根据光子能量排布的电磁波谱,Gamma射线,骨骼扫描PET图像天鹅星座环来自反应器电子管的伽马辐射,PET,X射线,（a）胸部
6、X射线图像（b）主动脉造影图像（c）头部CT（d）电路板（e）天鹅星座环,紫外线成像,(1)普通谷物(2)被真菌感染的谷物(3)天鹅星座环,可见光与红外波段成像,华盛顿地区的卫星图像,飓风图像,红外成像与红外图像的区别,利用图像处理技术检测产品(a)电路板(b)封装的丸剂(c)瓶子(d)清洁塑料上的气泡(e)谷物(f)目镜掺杂杂质,(a)指纹(b)纸币(c)自动读取牌照,微波段成像（雷达）,不受气候、光照条件影响，可以穿透云层，通过植被冰层和极干燥地区,西藏东南山区航天器拍摄的雷达图像,无线电波成像,(a)膝盖(b)脊椎,磁共振成像(MRI),MRI,Lauterbur和Mansfield因发
7、明MRI方法获得2003年诺贝尔医学和生理学奖。,其他图像成像方式-声波成像,地震模型横截面图像，箭头指示碳氢化合物,其他图像成像方式-超声波成像,(a)胎儿(b)胎儿另一侧(c)甲状腺(d)肌肉层有损害,其他图像成像方式 电子显微镜成像,(a)过热损坏的钨丝 250倍(b)损坏的集成电路 2500倍,1.4 数字图像处理的基本步骤,图像获取、表示和表现 Image Acquisition Image,Representation and Presentation 图像增强 Image Enhancement图像增强是对图像质量在一般意义上的改善。图像复原 Image Restoration复
8、原技术是已知图像品质下降的原因时，对图像进行校正。,图像分割 Image Segmentation把图像分成区域的过程就是图像分割。图像压缩 Image Compression 彩色图像处理 Color Image Processing 图像形态学 Morphological Processing提取图像的形态分量,高层,图像理解,符号,语义,中层,图像分析,目标,操作对象,图像处理,低层,像素,数字图像处理技术已经成为一个独立的学科,对三个层次的理解,车牌识别图像预处理（阈值、去躁等）,车牌识别图像处理（特征区域提取）,车牌识别图像处理（几何归一化）,车牌识别图像分析（字符分割）,车牌识别图像理解（字符输出）-人眼很简单的识别工作，计算机却难以完成,1.5 图像处理系统的部件,
