目录
1 数字图像与图像处理
- 图像处理方法：模拟图像处理、数字图像处理、光电结合处理。
- 图像的输入输出都是图像。
- 图像分析：目的：缩减对图像的描述。特征：输入是图像，输出是对输入图像进行描述的信息。
1.1图像处理与图像分析的关系
具有通用性，灵活性强。
1.2 数字图像处理系统组成
- 基本图像处理系统的结构：图像输入系统、图像处理与分析系统、图像输出系统、图像存储系统。
- 图像变换：简化图像处理过程和提高图像处理效果。傅里叶变换、离散余弦变换、小波变换。
- 图像增强：突出图像中感兴趣的特征，显现图像中那些模糊了的细节，使图像更清晰。
- 图像恢复：获得与景物真是面貌相像的图像。
- 图像的压缩编码：不损失图像质量或少损失图像质量的前提下，尽可能的减少图像的存储量。
- 彩色图像处理：目标物的识别和提取。
- 图像的三维重建：
- 图像分割：把一幅图像划分成背景和目标，从而提取感兴趣的目标。
- 图像的表示和描述：
1.3 数字图像处理技术的应用领域
- 应用领域：生物医学、遥感技术、工业、军工...
- 发展历史：20世纪20年代：报纸业。 70年代：医学，航天
- 应用领域：医学：x线片、ct、气象、资源勘探、空间探索、工业生产、军事、通信、公安、测绘。
2 数字图像处理的基础
2.1电磁波谱与可见光谱
- 电磁辐射波：主要的图像来源于电磁辐射波。包括：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x/y射线
- 太阳的电磁辐射波：若物体反射的光使平衡的，则对观察者来说显示白色，若反射可见光谱中有限范围的光，呈现颜色。
- 相关概念：仅有单一波长的光单色光、含俩种以上波长成份的光使复合光、消色光：没有色彩，用灰度级gray lever表示。
2.2 人眼视觉特性
- 视觉系统基本构造：虹膜、视网膜、视锥体、视感体。
- 亮度适应能力：人眼对从亮突变到暗环境的适应能力称为暗适应性。
- 视觉暂留：人眼对亮度比变化跟踪滞后的性质称为视觉惰性。
- 同时对比度：背景不同感受到的亮度不同。
- 亮度区分能力：韦伯率
- 马赫带：
2.3 图像的采样和量化
- 采样：空间坐标的离散化称为空间采样。用空间上部分点的灰度值代表图像。这些点称为采样点。
- 量化：均匀量化：将样点灰度级等间隔分档取整。非均匀量化：将样点灰度级不等间隔分档取整。
- 计算占多少bit：M*N*k M:长，N：宽， G：2^k 灰度等级
2.4 像素间的关系
- 图像空间的关系：图像由像素组成，像素在图像空间上按规律排列，相互之间由一定的联系。
- 像素的邻域与连接：4邻域 上下左右四个坐标；对角邻域，四个角；8邻域，周围8个像素。
- 连接：邻接仅考虑像素的空间关系；连接：空间上邻接且像素灰度值相似。
- 三种连接：4连接； 8连接； m连接。
- 连通性：通路； 连通：通路上的所有像素灰度值满足相似准则。
- 距离：
2.5 图像文件类型
- 图像分类：静止图像和运动图像；按色彩分：灰度图像和彩色图像；按维数分：二维图像、三维图像和多维图像。
- 位图：通过许多像素点表示一幅图像，每个像素具有颜色属性和位置属性。
- 位图分类：二值图像：黑白俩种颜色。亮度图像：在亮度图像中，像素灰度级用8表示，所以每个像素都是介于黑色和白色之间的256种灰度中的一种。索引图像：颜色是预先定义的，所以颜色的图像最多只能显示256张颜色。RGB图像：一幅RGB图像就是彩色像素有一个MxNx3数组，其中每一个彩色像素点都是在特定空间位置的彩色图像对应的红绿蓝三个分量0-255。
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