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《数字图象处理与分析》 刘直芳等，清华大学出版社 苏丰
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第1章 绪论 图像处理概述 数字图像处理基本特点及优点 数字图像处理主要研究的内容 数字图像处理的发展及应用
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图像处理概述 什么是图像？ “图”是客观存在的 “图”是物体投射光或反射光的分布 “像”是人的视觉系统对图的接收在大脑中形成的印象或认识
图像是两者的结合 “图”是客观存在的 “像”是人的感觉 什么是图像？
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图像分类 图像 数学函数 连续函数 离散函数 可见图像 图片 照片 图 画 不可见物理图像
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光学图像 Lena 大脑断层图像
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彩色图像－RGB 索引色图像 灰度图像－灰度图（gray-scale image）按照灰度等级的数目来划分。 一幅标准灰度图像，如果每个像素的像素值用一个字节表示，灰度值级数就等于256级，每个像素可以是0～255之间的任何一个值，一幅640×480的灰度图像就需要占据300KB的存储空间。 二值图像：只有黑白两中颜色的图像称为单色图像（monochrome image），如下图所示的标准图像。图中的每个像素的像素值用1位存储，它的值只有“0”或者“1”，一幅640×480的单色图像需要占据37.5 KB的存储空间。
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为什么需要图像处理 为什么进行图像处理？ 易于存储和传输 显示和打印需要 提取信息 增强和恢复 存储到数码相机，从火星传回一幅图片
调整图片大小，色调等 为什么进行图像处理？ 如从老的照片中去除痕迹，在X光照片中，提高肿瘤的可视性 如从信封上自动获取邮政编码，从航空影像上测量水的污染性 提取信息 增强和恢复
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例子：调整了亮度和对比度
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一个被采样和量化后的二维函数 采用等距离矩形网格采样 数字图像 对幅度进行等间隔量化
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图像处理 图像信息加工 满足视觉心理和应用要求
获取外界信息－视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等多种，但绝大部分是来自视觉所接收的图像信息，“百闻不如一见”
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图像处理分类 模拟处理 数字处理 包括光学透镜处理、照相、广播电视等 采用数字计算机对数字化形式的图像进行处理 优点 缺点 优点 缺点
速度快，一般是实时处理 精度低，抗干扰性差，灵活性差，没有对图像的理解能力和非线性处理能力 图像处理分类 精度高，处理内容丰富，处理手段灵活 优点 计算量大，处理速度较慢 缺点
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将一幅图像从原来的形式转化为数字形式的过程。
逆过程是“显示” 一个非破坏性的过程 将一幅图像从原来的形式转化为数字形式的过程。 定义 数字化 把图像划分为矩形网格，即光栅 对一幅图像内给定位置的寻址 扫描的最小单元为像素 扫描
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数字图像处理的特点 信息量大 256x256 黑白图像 64K byte 512x512 彩色图像 768K byte
25Frame/s 电视图像 约20M byte 计算一下20G的硬盘能存多长时间的电视节目。
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综合性强 基础知识和专业技术 广泛－通信技术、计算机技术、电子技术、光电技术、心理学、生理学 数学、物理
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相关性大－相邻象素之间一般都有相同或接近的灰度
受人的因素影响大 音乐家或头像？
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数字图像处理的优点 再现性好 处理精度高 适用面宽 灵活性高
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主要研究的内容 图像变换
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图像增强和复原－改善图像质量
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图像压缩编码 图像分割－特征 图像分析和理解
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数字图像处理的应用 它从60年代开始，随着计算机技术的发展而迅速发展起来：美国喷气推进实验室(JPL)对徘徊者7号在64年发回的几千张月球照片，用数字图像处理技术，成功地绘制出月球表面地图。随后又对探测飞船发回的照片进行了图像处理，从此开始了数字图像处理的广泛应用。
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在航天、航空中的应用 –气象监测、资源利用，再如农作物产量计算，农作物病情防治，山林防火等
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视觉监视、公安-军事自动化指挥系统 、案件侦破、指纹识别，人脸鉴别，以及交通监控、事故分析、银行监控
银行监控，人脸识别等。
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工业检测与测量-无损探伤，石油勘探，生产过程的自动化(识别零件，装配，质量检查)，工业机器人视觉
公路路面破损图像识别 龟 裂 网 裂
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军事侦察、高精度制导
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医疗诊断：-X射线、超声、显微图片分析，内窥镜图、温谱图分析，断层及核磁共振分析
CT技术，癌细胞识别等。
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通讯：-图象传真，电视电话，卫星通讯，数字电视
可视电话，视频点播等。
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影视业、娱乐、公众服务-动画的制作，电子图像游戏
广告，基于内容检索等。
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