数字图象处理第四章1
《数字影像处理》课件
数字影像处理的发展趋势
1
智能化处理
人工智能、深度学习等技术在数字影像处理中的应用
2
实时处理
通过GPU、FPGA等加速器实现高速、高性能的实时图像处理
3
互联网+数字影像处理
将数字影像处理与互联网、云计算等技术相结合，实现分布式、协同的图像处理
案例分析
医学影像处理
结合医生的经验和影像学知识， 实现人体器官的实时分析和诊断
视频监控与物体识别
通过计算机视觉和深度学习技术 对监控视频进行实时分析和物体 识别，提高安全管理效率
航空影像处理与地图制作
通过卫星、飞机等航空影像，制 作高精度的地图，支持城市规划、 农业管理等领域
总结和展望
总结
数字影像处理是计算机视觉和计算机图形学的核心 技术，广泛应用于医学、遥感、安全等领域。
常用的数字影像处理技术
1 滤波
去除或增强图பைடு நூலகம்中的某种特征或信息，如均 值滤波、中值滤波、高斯滤波等
2 边缘检测
提取图像边缘上的信息，如Sobel、Canny等 算子
3 图像增强
调整图像的对比度、亮度等，使其更易观察 或显示，如直方图均衡化、拉普拉斯变换等
4 数字图像压缩
减小图像文件的尺寸、降低存储和传输成本， 如JPEG、GIF等压缩算法
数字影像处理
数字影像处理（DIP）涉及对数字图像进行处理以提高其质量和性能。它是数 字计算机视觉和计算机图形学的重要组成部分，并在医学、遥感、安全等广 泛应用。
应用领域
医学
CT、MRI等医学影像的诊断与分析
安全
视频监控、图像识别、人脸识别等，为安保提 供技术支持
遥感
卫星、飞机拍摄的航空影像处理与地图制作
电子信息工程《数字图像处理》总复习题(第1-7章)(1)
二.选择题
1. 下面说法正确的是：（ B ）
A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换；
B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种；
C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图
像域的方法计算复杂较高；
D、基于频域的图像增强方法比基于空域的图像增强方法的增强效果好。
灰度图像是指每个像素的信息由一个量化后的灰度级来描述的数字图像，灰度图像中 不包含彩色信息。标准灰度图像中每个像素的灰度值是 0-255 之间的一个值，灰度级数为 256 级。
彩色图像是根据三原色成像原理来实现对自然界中的色彩描述的。红、绿、蓝这三种 基色的的灰度分别用 256 级表示，三基色之间不同的灰度组合可以形成不同的颜色。
4. 图像与灰度直方图间的对应关系是：（ B ）
A、 一一对应 B、 多对一
C、 一对多
D、 都不对
一幅图像只有一个灰度直方图与之对应；但是内容不同的图像，他们的直方图有可能一
样。
5. 下列算法中属于局部处理的是：（ D ）
A、 灰度线性变换 B、二值化 C、 傅立叶变换 D、 中值滤波
6. 一幅 256*256 的图像，若灰度级数为 16，则该图像的大小是：（ B ）
分析。 ⑤图像识别与理解：通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获
得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。 2. 简述图像几何变换与图像变换的区别。
①图像的几何变换：改变图像的大小或形状。比如图像的平移、旋转、放大、缩小等，这 些方法在图像配准中使用较多。
②图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行 分析。比如傅里叶变换、小波变换等。 3. 简述数字图像处理的至少 4 种应用。
遥感数字图像处理复习资料(1-4章)
第一章概论1、按图像的明暗程度和空间坐标的连续性，可以分为数字图像和模拟图像。
数字图像：可用计算机存储和处理，空间坐标和灰度均不连续。
模拟图像：计算机无法直接处理，空间坐标和明暗程度连续变化。
2遥感数字图像中的像素值称为亮度值（灰度值/DN值），它的高低由传感器所探测到的地物电磁波的辐射强度决定。
2、遥感数字图像处理的主要内容包括以下三个方面：图像增强、图像校正、信息提取。
1）图像增强：用来改善图像的对比度，突出感兴趣的地物信息，提高图像大的目视解译效果，它包括灰度拉伸、平滑、锐化、滤波、变换（K—L/K—T）、彩色合成、代数运算、融合等。
图像显示：为了理解数字图像中的内容，或对处理结果进行对比。
图像拉伸：为了提高图像的对比度（亮度的最大值与最小值的比值），改善图像的显示效果。
2）图像校正（恢复/复原）：为了去除和压抑成像过程中由各种因素影响而导致的图像失真。
注意：图像校正包括辐射和几何校正，前者通过辐射定标和大气校正等处理将像素值由灰度级改变为辐照度或反射率，后者利用已有的参照系修改像素坐标，使得图像能够与地图匹配或多景图像之间可以相互匹配。
3）信息提取：从校正后的遥感数据中提取各种有用的地物信息。
包括图像分割、分类等。
图像分割：用于从背景中分割出感兴趣的地物目标。
分割的结果可作为监督分类的训练区。
图像分类：按照特定的分类系统对图像中像素的归属类别进行划分。
3、遥感数字图像处理系统：硬件系统（输入、存储、处理、显示、输出），软件系统。
4、数字图像处理的两种观点：离散方法（空间域）、连续方法（频率域）2.遥感图像的获取和存储1、遥感是遥感信息的获取、传输、处理以及分析判读和应用的过程。
遥感的实施依赖于遥感系统2、遥感系统是一个从地面到空中乃至整个空间，从信息收集、储存、传输、处理到分析、判读、应用的技术体系，主要包括遥感试验、信息获取（传感器、遥感平台）、信息传输、信息处理、信息应用等5个部分。
数字图像处理第四章部分答案(全手打来自文库)
4
计算原始累积直方图 pi 0.14 0.36 0.61 0.78 0.88 0.94 0.97 1.00
5
计算规定累积直方图 pj 0
0
0
0.19 0.44 0.65 0.89 1.00
6
按照 pi→ pj 找到对应的 3
4
5
6
6
6
7
7
i和j
7
确定变换关系 i→j
0→3 1→4 2→5 3，4，5→6
pjnjn014022025017010012步骤计算方式计算结果1列出图像灰度级ij012345672计算原始直方图pri0140220250170100060030033列出规定直方图pzj0000190250210240114计算原始累积直方图pi0140360610780880940971005计算规定累积直方图pj0000190440650891006按照pipj找到对应的i和j确定变换关系ij34566677703142534566778求变换后的匹配直方图pj01402202503300645解
6，7→7
8
求变换后的匹配直方图
p(j)
0.14 0.22 0.25 0.33 0.06
4.5
解：已知通过图像平均法可以将噪声均方差降低到原来的 1/ m ,m 为用于平均的图像个数，
所以 g=1/10 n= 1/ m n
所以 M=100，T=3.33 秒
4.8 解：对提示表达式进行傅里叶变换得
3
j
0.14 0.36 0.61 0.78 0.88 0.94 0.97 1.00
计算累积直方图：pj= p(k)
k 0
4 计算变换后的灰度值： 1
《遥感导论》 第四章1PPT幻灯片
4.1.2 加色法与减色法(二)：色度图
颜色相加的原理可以用色度图来表现，比加色法示意图更 接近实际情况，因为每种波长的光都可以用红绿蓝三原色 相加产生。
对任何一种颜色的光，当匹配的各波长光谱能量相同（等 能光谱）时，都可以推算出其所需要的红绿蓝三原色的数 量值。
用白光由红、绿、蓝三色组成这种理想模型来理解，可以 认为黄色，是减去蓝色的的红绿组合；同样地，品红色是减 去绿色的红蓝组合，青色是减去红色的蓝绿组合。这样，黄 、品红、青便是减色法的三原色。
将彩色涂料的三色叠加时，由于光线依次通过减红、减绿 、减蓝层就成黑色。只有当涂料浓度不够，减色不彻底时才 会出现灰白色，但这仍是减色法而不是加色法。
度高
白
光源：亮度越大，明度越高
黑白图象：灰度、灰阶
浅灰
中灰 深灰
黑 （a）明度轴
灰度（明度）、灰阶
4.1.1 颜色视觉(二)——颜色的性质：色调(Hue)
色调：是色彩彼此间相互区分的特性。可见光波段的不同 波长刺激人眼产生了不同色彩（红—紫）的感觉。
颜色环
从红到紫是可见光谱上存在的颜色，每种颜色对 应一个波长值，是光谱色。
明度（Lightness, 强度, Intensity） 色调（Hue） 饱和度(Saturation)
4.1.1颜色视觉(二)——颜色的性质：明度(Lightness)
明度：是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。与电磁波辐 射亮度的概念不同，明度受人的视觉感受性和经验影响。
物体反射率越高，明度就越高。白比灰明度高，黄比红明
4.1 光学原理与光学处理
1 颜色的性质和颜色立体 2 加色法与减色法 补充：遥感数字影像的表现形式： 黑白影像与彩色影像 光学处理（了解）
第四章1 《数字逻辑》(第二版)习题答案
第四章1．分析图1所示的组合逻辑电路，说明电路功能，并画出其简化逻辑电路图。
图1 组合逻辑电路解答○1根据给定逻辑电路图写出输出函数表达式CA B CBA B CAA B CF⋅+⋅+⋅=○2用代数法简化输出函数表达式CBA ABC CBA ABC C)B(A ABCCABCBABCAABCF+ =+ ++ =+ +=⋅+⋅+⋅=○3由简化后的输出函数表达式可知，当ABC取值相同时，即为000或111时，输出函数F的值为1，否则F的值为0。
故该电路为“一致性电路”。
○4实现该电路功能的简化电路如图2所示。
图24．设计一个组合电路，该电路输入端接收两个2位二进制数A=A2A1,B=B2B1。
当A＞B时，输出Z=1，否则Z=0。
解答○1根据比较两数大小的法则，可写出输出函数表达式为○2根据所得输出函数表达式，可画出逻辑电路图如图6所示。
图66．假定X=AB代表一个2位二进制数，试设计满足如下要求 (2) Y=X3(Y也用二进制数表示。
)○1假定AB表示一个两位二进制数，设计一个两位二进制数立方器。
由题意可知，电路输入、输出均为二进制数，输出二进制数的值是输入二进制数AB的立方。
由于两位二进制数能表示的最大十进制数为3，3的立方等于27，表示十进制数27需要5位二进制数，所以该电路应有5个输出。
假定用TWXYZ表示输出的5位二进制数，根据电路输入、输出取值关系可列出真值表如表4所示。
由真值表可写出电路的输出函数表达式为T=AB,====BWAB,ZA,Y0,X根据所得输出函数表达式，可画出用与非门实现给定功能的逻辑电路图如图9所示。
图98．设计一个“四舍五入”电路。
该电路输入为1位十进制数的8421码，当其值大于或等于5时，输出F 的值为1，否则F 的值为0。
解答○1 根据题意，可列出真值表如表5所示。
表5○2 由真值表可写出输出函数表达式为 F(A,B,C,D)=∑m(5~9)+∑d(10~15)经化简变换后，可得到最简与非表达式为○3逻辑电路图如图11所示。
数字图像处理复习资料(11春季)
数字图像处理课程复习大纲——————上大（11春季）已扩展第1章绪论要求：掌握《数字图像处理》理论及技术的基础性概念；掌握数字图像处理这门学科的基本理论及技术架构；熟悉其应用领域，硬件系统及设备1.1.数字图像及应用数字图像，各种电磁波谱及各种图像成像技术，以及图像处理在各种行业当中的应用，不同波段的图像，图像类型，图像应用领域1.信息是事物存在的一种形式，数据是信息的“符号”载体；2.图像：用各种观测系统①以不同的形式和手段观测世界②而获得的，可以直接或间接作用于人眼③并进而产生视知觉的实体④3.图像在计算机里的表示形式就是所谓的“数字图像”。
4.数字图像处理的应用主要有三方面的因素需要考虑：存储器的容量，计算速度，传输带宽。
5.图像的分类：按灰度分：二值图像和多灰度图像；按色彩分：单色图像和彩色图像；按运动分类：静态图像和动态图像；按时空分布分类：二维图像，三维图像和多维图像。
6.图像处理的基本内容：图像信息的获取，图像的存储，图像的传输，图像处理。
1.2.图像工程概述图像处理3层次，数字图像处理于其他学科的关系1.图像工程的三个层次：图像理解，图像分析，图像处理；2.图像：主要特点为由一系列的具有不同灰度值的像素所组成；图形：主要特点为由一组数学公式描述。
1.3.图像表示和显示图像与函数，像素，图像的矩阵表示，图像的解析表示，图像输出设备1.一幅图像一般可以用一个2-D函数f(x, y)来表示（计算机中为一个2-D数组）。
2.一幅图像可分解为许多个单元。
每个基本单元叫做图像元素，简称像素。
3.将一个区域分成3*3个单元以输出10种不同的灰度。
用“区域”来代替“像素”。
4.抖动技术：通过调节或变动图像的幅度值来改善量化过粗图像的显示质量。
1.4.数字图像存储格式存储器件，图像文件格式主题词：不同波段的图像，数字图像，数字图像处理系统，图像成像技术；3-D图像，彩色图像，多光谱图像，立体图像，序列图像，深度图像，纹理图像，投影重建图像，合成图像；图像处理，图像分析，图像理解；图像的矩阵表示，半调输出，抖动技术，BMP，GIF，TIFF，JPEG1.图像文件格式：一种是矢量形式，另一种是光栅形式。
数字图像处理-第二版-贾永红-复习资料
第一章导论图像是对客观存在对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。
模拟图像空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计算机无法直接处理的图像数字图像空间坐标和灰度均不连续的、用离散的数字（一般整数）表示的图像（计算机能处理）。
是图像的数字表示，像素是其最小的单位。
数字图像处理（Digital Image Processing）利用计算机对数字图像进行（去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、识别等）系列操作，从而获得某种预期的结果的技术。
（计算机图像处理）数字图像处理的特点（1）处理精度高，再现性好。
（2）易于控制处理效果。
（3）处理的多样性。
（4）图像数据量庞大。
（5）图像处理技术综合性强。
数字图像处理的目的（1）提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的。
（2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息。
（3）对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。
数字图像处理的主要研究内容（1）图像的数字化（2）图像的增强（3）图像的恢复（4）图像的编码（5）图像的重建（6）图像的分析（7）图像分割与特征提取（8）图像隐藏（9）图像通信图像工程的三个层次（1）图像分析：图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它们的客观信息，从而建立对图像的描述。
（2）图像理解：图像理解的重点是在图像分析的基础上，进一步研究图像中各个目标的性质和他们之间的相互联系，并得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释，从而指导和规划行动。
（3）图像处理：数字图像处理的应用领域1.通信：图象传输，电视电话等。
2.宇宙探测：星体图片处理。
遥感：地形、地质、矿藏探查，森林、水利、海洋、农业等资源调查，自然灾害预测，环境污染的监测，气象云图。
3.生物医学：CT，X射线成象，B超，红外图象，显微图象。
4.工业生产：产品质量检测，生产过程控制，CAD，CAM。
5.军事：军事目标侦察，制导系统，警戒系统，自动火器控制，反伪装等。
数字图像处理总复习(14)(1)
2.图像锐化与图像平滑有何区别与联系？
第三章 （不考计算题） 频域滤波的物理含义 傅立叶变换性质 频域滤波的基本方法
第四章 灰度基本变换（线形、非线性） 直方图处理（定义、直方图规定化、均衡化） 算术逻辑运算（帧差分，帧平均） 空间滤波（均值、中值、KNN） 同态滤波（滤波流程） 边缘检测（一阶，二阶，循环卷积） 图像锐化与图像平滑 真彩色图像处理与伪彩色图像处理
第一章图像数字图像处理灰度图像的概念图像工程定义分类图像的表达图像文件格式bmp文件第二章视觉感知要素图像采样和量化颜色模型像素之间的基本关系邻接连通距离度量第三章不考计算题频域滤波的物理含义傅立叶变换性质频域滤波的基本方法第四章灰度基本变换线形非线性直方图处理定义直方图规定化均衡化算术逻辑运算帧差分帧平均空间滤波均值中值knn同态滤波滤波流程边缘检测一阶二阶循环卷积图像锐化与图像平滑真彩色图像处理与伪彩色图像处理第五章图像编码与压缩不考计算图像编码的基本概念图像编码的方法第六章图像恢复颜色模型第七章图像分割图像的阈值分割图像的梯度分割图像边缘检测第八章目标的表达和描述目标表达目标的描述第九章形态学运算膨胀腐蚀开运算闭运算?除电磁波谱图像外按成像来源进行划分的话常见的计算机图像还包三种类型
8. 直方图修正有哪两种方法？二者有何主要区别于 联系？
方法：直方图均衡化和直方图规定化。
区别：直方图均衡化得到的结果是整幅图对比度的增 强，但一些较暗的区域有些细节仍不太清楚，直方图 规定化处理用规定化函数在高灰度区域较大，所以变 换的结果图像比均衡化更亮、细节更为清晰。联系： 都是以概率论为基础的，通过改变直方图的形状来达 到增强图像对比度的效果。
数字图象处理期末考试复习
数字图象处理第一章绪言一幅图像可以定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间坐标，而f在任意一对坐标（x,y）处的幅度称为该图像的亮度或灰度，当x,y和f的幅值都是有限的离散值时，称该图像为数字图像，数字图象处理就是用计算机处理数字图像，数字图象处理是由有限数量的元素组成的，图像的处理分为：低级、中级和高级处理。
低级处理包括原始操作，它的特点是其输入输出均为图像。
中级处理的特点是，其输入通常是图像，但输出则是从这些图像中提取的属性，高级处理通过执行通常与人类视觉相关的感知函数。
Matlab的典型应用有：数学和计算、算法开发、数据获取、建模、模拟和原型设计、数据分析、研究和可视化、科学和工程图形、应用开发文件必须在当前的目录中，或者在搜索路径的目录中M函数有两种可以由用户显示的信息类型，第一种信息类型称为H1，它包含函数名和一行描述，第二种信息类型称为帮助文本快。
第二章基本原理数据处理工具箱（IPT）是扩展MAtLAB数值计算能力的函数集一幅图像可以定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间（平面）坐标，而f在任意一对坐标（x,y）处的幅度称为该图像的亮度或灰度，灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是单个二维图像组合形成的。
将坐标值数字化称为取样，将振幅数字化称为量化,当F的x,y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。
取样和量化的结果是一个实数矩阵，工具箱使用（r,c）表示行与列。
读取图像函数imread(‘图像名‘)imread支持GIF格式，但imwrite不支持，函数size（f）可以输出一幅图像的行数和列数，whos f可以显示出一个数组的附加信息，显示图像用函数imshow（f,G）,f 是一个图像数组，G使显示该图像的灰度等级，省略则默认灰度等级为256，imshow(f,[low high])，会将所有小于或等于low的值都显示为黑色，所有大于或等于high的值都显示为白色，imshow（f,[ ]）可以将变量的low设置为数组f的最小值，将变量high设置为数组f的最大值，函数Pixval经常用来交互地显示单个像素的亮度值。
数字图像处理课程教学大纲
《数字图像处理》课程教学大纲【课程代码】：13319617【英文译名】：Digital Image Processing【适用专业】：地理信息系统【学分数】：3【总学时数】：48一、本课程教学目的和课程性质通过对本课程的学习，要求较深入地理解数字图像处理的基本概念、基础理论以及解决问题的基本思想方法，掌握基本的数字图像处理处理技术，了解与各个处理技术相关的应用领域。
该课程为专业选修课。
二、本课程的基本要求要求学生经过本课程的学习后，能熟练使用数字图像处理方法，具有一定的数字图像处理能力，并为以后进一步学习和研究其它数字图像处理方法和提高数字图像处理能力奠定基础。
掌握数字图象处理基本概念、掌握数字图象处理基本运算、理解图象的变换域处理、了数字图象处理的应用。
三、本课程与其他课程的关系先修课程：数学分析，概率与统计四、课程内容(内容体系、结构、基本知识点和重点、难点)该课程主要是让学生学习对航片数据和卫片数据的处理，学习一些基本的数字处理的方法，让学生了解地理信息系统中数据的主要获取方法。
主要的内容有数字图象处理基本概念、数字图象处理基本运算、图象的变换域处理和数字图象处理的应用。
重点是图象的变换域处理和数字图象处理的应用，难点是图象的变换域处理和数字图象处理基本运算。
第一章：数字图象处理基本概念在本章主要学习数字图象处理的一些基本概念。
主要的内容有图象和数字图象、数字化图象、基本的数字图象处理系统、基本术语、数字图象的显示。
重点：数字图象的基本术语和对数字图象的理解难点：基本的数字图象处理系统第二章：数字图象处理基本运算在该章主要是学习数字图象处理的一些运算方法。
主要的内容有灰度直方图、点运算、代数运算、几何运算。
重点：数字图象的代数运算和几何运算难点：灰度直方图第三章：图象的变换域处理在本章主要是学习数字图象处理的一些变换域理论和方法。
具体的内容有线性系统理论、Fourier变换（Fourier变换的性质、线性系统和Fourier变换、二维Fourier变换、相关和功率谱）、滤波器设计（低通滤波器、带通和带止滤波器、高频增强滤波器、最优线性滤波器设计）、离散图象变换（线性变换、基函数和基图象、正弦变换、矩形波变换、基于特征向量的变换、变换域滤波）、小波变换（连续小波变换、小波级数展开、离散小波变换）重点：线性系统理论和小波变换难点：Fourier变换和小波变换第四章：数字图象处理的应用在本章主要是学习数字图象处理的一些基本应用。
2022秋国家开放大学《数字与图像处理》形考1-4答案
2022秋国家开放大学《数字与图像处理》形考1-4答案形考11.下面说法正确的是（B）A.基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换B.基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种C.基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像域的方法计算复杂较高D.基于频域的图像增强方法比基于空域的图像增强方法的增强效果好2.采用幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于1时，该变换是针对如下哪一类图像进行增强。
（B）A.图像整体偏暗B.图像整体偏亮C.图像细节淹没在暗背景中D.图像同时存在过亮和过暗背景3.计算机显示器主要采用哪一种彩色模型（A）A.RGBB.CMY或CMYKC.HISD.HSV4.图像灰度方差说明了图像哪一个属性。
（B）A.平均灰度B.图像对比度C.图像整体亮度D.图像细节5.维纳滤波器通常用于（C）A.去噪B.减小图像动态范围C.复原图像D.平滑图6.高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。
这样的滤波器叫（B）A.巴特沃斯高通滤波器B.高频提升滤波器C.高频加强滤波器D.理想高通滤波器7.彩色图像增强时，（C）处理可以采用RGB彩色模型。
A.直方图均衡化B.同态滤波C.加权均值滤波D.中值滤波8.（B）滤波器在对图像复原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。
A.逆滤波B.维纳滤波C.约束最小二乘滤波D.同态滤波9.下列算法中属于图象锐化处理的是：（C）A.低通滤波B.加权平均法C.高通滤波D.中值滤波10.采用模板［-1 1］T主要检测（A）方向的边缘。
A.水平B.45oC.垂直D.135o11.中值滤波器（AC）A.和最大值滤波器可能有相同的滤波结果B.和最大值滤波器不可能有相同的滤波结果C.和中点滤波器可能有相同的滤波结果D.和中点滤波器不可能有相同的滤波结果12.要把图像中某个频率范围中的成分除去，除可以使用带阻滤波器外，还可以使用（CD）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.低通滤波器和高通滤波器13.磁共振信号（BC）A.取决于物体内中子的密度B.可以用帮助确定物体内质子的密度C.可用来帮助重建问题的物体内的自旋密度分布函数D.仅与空间有关而与时间无关14.梯度算子：（AD）A.可以检测阶梯状边缘B.可以消除随机噪声C.总产生双像素宽边缘D.总需要两个模板15.为利用断层重建实现3-D 重建，一定要（BD）A.使用扇束扫描投影B.使用锥束扫描投影C.使用多个发射源D.使用多个接收器16.拉普拉斯算子：（BC）A.是一阶微分算子B.是二阶微分算子C.包括一个模板D.包括两个模板17.噪声对利用直方图取阈值分割算法的影响源于：（ACD）A.噪声会使得直方图不平衡B.噪声会减小直方图的峰间距离C.噪声会填满直方图的谷D.噪声会使得直方图产生新的峰18.算术编码（ACD）A.的硬件实现比哈夫曼编码的硬件实现要复杂B.在信源符号概率接近时，比哈夫曼编码效率高C.在JPEG的扩展系统中被推荐来代替哈夫曼编码D.中不存在源符号和码字间一一对应关系19.在对图像编码前，常将2-D像素矩阵表达形式进行转换（映射）以获得更有效的表达形式，这种转换：（ABC）A.减少了像素间冗余B.可反转，也可能不可反转C.压缩了图像的动态范围D.这种映射与电视广播中隔行扫描消除的是同一种数据冗余20. 以下分割方法中属于区域算法的是：（AD）A.分裂合并B.哈夫变换C.边缘检测D.阈值分割21.直方图均衡是一种点运算，图像的二值化则是一种局部运算（×）22.数字图像坐标系可以定义为矩阵坐标系（√）23.图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于图像的空间分辨率不够高造成（×）24.图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于图像的灰度级数不够多造成的（√）25.均值平滑滤波器可用于锐化图像边缘（×）26.矩阵坐标系与直角坐标系一致（×）27.数字图像坐标系与直角坐标系一致（×）28.可以用f(x,y)来表示一个在3-D空间中的客观景物的投影（√）29.可以用f(x,y)来表示一幅2-D数字图像（√）30.共点直线群的Hough变换是一条正弦曲线（√）形考21.高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。
第7讲—第四章 数字图像处理技术(1)
● 注意：图像文件的扩展名不要轻易修改，否则不能使用 注意：图像文件的扩展名不要轻易修改，
16
● 图像文件的体积 图像文件的体积是指图像文件的数据量， 图像文件的体积是指图像文件的数据量，其计量单位是字节 Byte）。存储位图图像所需的空间可用下列的公式计算： ）。存储位图图像所需的空间可用下列的公式计算 （Byte）。存储位图图像所需的空间可用下列的公式计算： 文件的字节数= 位图高度*位图宽度*位图颜色深度） 文件的字节数=（位图高度*位图宽度*位图颜色深度）/8
1) 二值图像：仅由两种颜色组成。 二值图像：仅由两种颜色组成。 2) 彩色与灰度图像：图像的颜色 彩色与灰度图像： 数量多，表现力较强，色彩丰富。 数量多，表现力较强，色彩丰富。 图像的种类
10
● 颜色模型 使用颜色模型的目的是尽可能多、尽可能有效地描述各种颜色， 使用颜色模型的目的是尽可能多、尽可能有效地描述各种颜色， 以便在需要时能方便地加以选择。根据需要的不同，各个领域一般使 以便在需要时能方便地加以选择。根据需要的不同， 用不同的颜色模型。如电视工业、计算机工业、 用不同的颜色模型。如电视工业、计算机工业、印刷业和专业摄影界 都使用自己的颜色模型和标准。 都使用自己的颜色模型和标准。 在多媒体应用中经常涉及的几种通用颜色模型主要有以下几种： 在多媒体应用中经常涉及的几种通用颜色模型主要有以下几种： 使用红色（Red）、绿色（Green）、 ）、绿色 ）、蓝 Blue） ● RGB 使用红色（Red）、绿色（Green）、蓝（Blue）三种基 色相加来生成所有其他颜色，因此也称为加法色彩模型。 色相加来生成所有其他颜色，因此也称为加法色彩模型。 使用Cyan Cyan（ ）、Magenta 品红）、Yellow（黄色） Magenta（ ）、Yellow ● CMYK 使用Cyan（蓝）、Magenta（品红）、Yellow（黄色）分 别为Red Green、Blue的补色 Red、 的补色。 模型采用减法合成色彩。 别为Red、Green、Blue的补色。此模型采用减法合成色彩。 HLS模型则模拟了人眼感知颜色的方式 模型则模拟了人眼感知颜色的方式， ● HLS HLS模型则模拟了人眼感知颜色的方式，使用三个数值 色相H 亮度L 饱和度S 来描述一个像素的颜色。 （色相H、亮度L、饱和度S）来描述一个像素的颜色。
《数字信号处理》 第4章
右图为描述倒位序的树状图(N=8)
5 倒位序的实现
对照表
变址功能
产生倒序数的十进制运算规律 N=2M，用M位二进制数表示，则从左至右的十进制权值为：
N 1 4
x1(2l)WNk22l
N 1 4
x1(2l
1)WNk22l1
r0
l0
l0
N1
N1
4
4
x3(l)WN kl4WN k2 x4(l)WN kl4
l0
l0
X 3(k) W N k2X 4(k),k0 ,1 ,
,N 1 2
式中
N1 4
N1 4
X3(k)DFTx3(l) x3(l)WN kl4 X4(k)DFTx4(l) x4(l)WN kl4
47线性调频变换chirp变换算法471算法原理已知序列xn0nn1是有限长序列其z变换为为适应z可沿z平面更一般的路径取值就沿z平面上的一段螺线作等分角的采样z的这些采样点zk为因此有其中a决定起始采样点z0的位置a0表示z0的矢量半径长度通常取a010表示z0的相角0表示两相邻采样点之间的角度差w0一般为正值表示螺线的伸展率图471线性调频变换在平面的螺线采样当mn即时各采样点zk就均匀等间隔地分布在单位圆上这就是求序列的dft
N
W N k(N n)W N (N k)nW N kn,
W
2 N
1
N
k
WN 2
WNk
利用这些特性，使DFT运算中有些项可以合并，并且可以 将长序列的DFT分解为几个短序列的DFT，以减少DFT的运算 次数。
《数字图象处理入门》在线中文教程chp4
第4章图象的半影调和抖动技术在介绍本章内容之前，先提出一个问题？普通的黑白针式打印机能打出灰度图来吗？如果说能，从针式打印机的打印原理来分析，似乎是不可能的。
因为针打是靠撞针击打色带在纸上形成黑点的，不可能打出灰色的点来；如果说不能，可是我们的确见过用针式打印机打印出来的灰色图象。
到底是怎么回事呢？你再仔细看看那些打印出来的所谓的灰色图象，最好用放大镜看。
你会发现，原来这些灰色图象都是由一些黑点组成的，黑点多一些，图象就暗一些；黑点少一些，图案就亮一些。
下面这几张图就很能说明这一点。
图4.1 用黑白两种颜色打印出灰度效果图4.1中最左边的是原图，是一幅真正的灰度图，另外三张图都是黑白二值图。
容易看出，最左的那幅和原图最接近。
由二值图象显示出灰度效果的方法，就是我们今天要讲的半影调(halftone)技术，它的一个主要用途就是在只有二值输出的打印机上打印图象。
我们介绍两种方法：图案法和抖动法。
4.1 图案法图案法(patterning)是指灰度可以用一定比例的黑白点组成的区域表示，从而达到整体图象的灰度感。
黑白点的位置选择称为图案化。
在具体介绍图案法之前，先介绍一下分辨率的概念。
计算机显示器，打印机，扫描仪等设备的一个重要指标就是分辨率，单位是dpi(dot per inch)，即每英寸点数，点数越多，分辨率就越高，图象就越清晰。
让我们来计算一下，计算机显示器的分辨率有多高。
设显示器为15英寸(指对角线长度)，最多显示1280×1024个点。
因为宽高比为4：3，所以宽有12英寸，高有9英寸，则该显示器的水平分辨率为106dpi，垂直分辨率为113.8dpi。
一般的激光打印机的分辨率有300dpi×300dpi，600dpi×600dpi，720dpi×720dpi。
所以打出来的图象要比计算机显示出来的清晰的多。
扫描仪的分辨率要高一些，数码相机的分辨率更高。
言归正传，前面讲了，图案化使用图案来表示象素的灰度，那么我们来做一道计算题。
第四章点处理(数字图象处理)
g (i, j ) c log10 (1 f (i, j ))
非线性动态范围调整例题
1 2 3 6 2
3 1 6 8 9
9 3 0 2 2
9 7 6 0 6
8 3 4 5 0 g(i,j)=9*log(f(i,j)+1)
3
5
9
9
9
4
5
3
8
5
0
8
8
5
6
8
4
9
9
4
4
0
8
7
0
C=16.9211
C=18.7632
1 6 1 3 1 1 2 4 6 4 4 3 3 3 6 5 6 6 4 5 2 2 4 6 6 6 6 2 4 6 6 1 6 6 3 6
h [5,4,5,6,2,14]
灰度图的灰度直方图例
彩色图的灰度直方图例
数字图像的灰度直方图的性质
• • 所有的空间信息全部丢失； 每一灰度级的像素个数可直接得到。
动态范围调整动态范围调整的思路
• 动态范围调整思路：
通过动态范围的压缩可以将所关心部分的灰 度级的变化范围扩大。 • 动态范围调整方法分为以下两种： 1）线性动态范围调整 2）非线性动态范围调整
1）线性动态范围调整基本思路
• 通过把原图中“不太黑”的像素也变成黑，把原图中“不 太白”的相素也变成白的方式，来压缩动态范围，使新的 图像中，关心部分的对比度可以展宽。
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 50 100 150 200 250
线性对比度展宽可用imadjust函数，格式如下，
[a,b]调整前的值 [ga gb]调整后的值 q1=imadjust(q,[0.3,0.6],[0,1]) imshow(q1),figure,imhist(q1),axis tight
医学影像设备学第4章 数字X线设备ppt课件
数字图像硬件框图
第四节 数字减影血管造影设备
二、影响图像质量的因素
1．成像方式 （1）脉冲方式：采用间歇X线脉冲来形成掩模像和 造影像，每秒摄取数帧影像，脉冲持续时间一般大 于视频信号一帧的时间。由于曝光X线脉冲的脉宽较 大（例如100ms左右）它主要用于脑血管、颈动脉 、肝动脉、四肢动脉等活动较缓慢的部位。
第二节 计算机X线摄影设备
四、读取装置
（一）结构 1.暗盒型读取装置：将IP置入常规X线摄影暗盒类似
的盒内，它可替代常规摄影暗盒在任何X线机上使 用。 2.无暗盒型读取装置：IP在X线曝光后直接被传送到 激光扫描和潜影消除处理，供重复使用。
第二节 计算机X线摄影设备
（二）读取装置原理：
第二节 计算机X线摄影设备来自第二节 计算机X线摄影设备
5.天然辐射的影响 来自建筑物上固定装置、天然放射性元素、宇宙射 线、IP板上微量放射性元素。 IP不仅对X线敏感，对其他电磁波也敏感，如紫外 线、γ射线、α射线β射线及电子线等。 长期存放会产生小黑斑。 使用前必须激光擦除。
第二节 计算机X线摄影设备
（四）使用注意事项 1.选用较大得IP来记录X线影像，大大减少胶片尺寸 的选择次数。 2.IP再次使用时，最好重作一次光照射，以消除潜 影。 3.由于IP的荧光物质对X线得敏感度高，要求很好的 屏蔽。
目录
一、基本结构 二、 影响图像质量的因素 三、对X线机的要求 四、X线管及探测器支撑装置 五、导管床 六、高压注射器 七、数字系统 八、DSA系统的特殊功能 九、图像质量参数及检测 十、日常维护与保养
第四节 数字减影血管造影设备 一、基本结构
❖不含对比剂的影像称为掩模像（mask image） 或蒙片，注入对比剂后得到的影像称为造影像或 充盈像。
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H1
0 0 0 1 1 0 0 0
0 1 0 0 0 0 1 0
0 3 1 0 3 7 0 1 4 12 1 1 0 4 1 0
0 3 1 3 -7 0 F H= 4 -12 1 0 4 1
0 1 1 0
各类模板运算的本质是什么？
大家动手 验证一下
模板操作是一种空域卷积操作！ 对图像中各点处理一遍，所生成的图像相当于原图像通过了 一个线性位置不变系统(模板图像)产生的响应。
m1=2,n1=2; m2=3,n2=3 M=4 N=4
3 1 0 0 4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
0 1 0 0 1 4 1 0 0 0
1 4 1 0
F
H
1 0
0 1
0 0 0 0
1 0 4 1 0 1
fp
3π
3 常用函数
4) 冲激函数、脉冲函数 （Delta Function） （狄拉克函数） （1）狄拉克函数定义
x dx x dx 1，x 0时， x 0
2 卷积
系统的响应不仅与当前时刻系统的输入有关，也跟 之前若干时刻的输入有关，因为我们可以理解为这 是之前时刻的输入信号经过一种过程（这种过程可 以是递减，削弱，或其他）对现在时刻系统输出的 影响，那么显然，计算系统输出时就必须考虑现在 时刻的信号输入的响应以及之前若干时刻信号输入 的响应之“残留”影响的一个叠加效果。 像平面上的分布是物平面上各点产生的分布叠加以 后的结果. 需用卷积运算来描述.
(a) 卷积满足交换律 Commutative Property f(x) *h(x) = h (x)* f (x)
(b) 卷积满足分配律 Distributive Property [v(x) + w(x)] *h(x) = v(x) * h (x) + w(x ) *f (x)
推论:卷积是线性运算 Linearity
hN h1 hN 1
h2 h3 h1
step 4 : 按如下方式生成一个N 2 N 2的块循环矩阵H b : H1 H Hb 2 H N HN H1 H N 1 H2 H3 H1
step5 : 二维卷积的矩阵形式，再行列转换回矩阵形式 Gp Hb 看做线 性的，且位移不变的。
主要内容
1
图像系统理论 2 卷积 3.常用函数
2 卷积
图像处理系统为线性时不变系统。 图象变换可以看成是一幅图象经过一个系 统生成的结果： f(x,y) → h(x,y)→ g(x,y)。 因此，实际上，是要根据我们需要待处理 的信号形式f(x)，来设计所谓的系统传递 函数H，那么这个系统的传递函数和输入 信号，在数学上的形式就是所谓的卷积关 系。
H4
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H3
0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 1 4 0 0 0 0 1 1 0 0 0 H 4 1 0 1 H 1 2 H3 1 4 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 4 1 0 0 0 1 0
1 图像系统理论
(2) 线性系统与非线性系统 定义：输入变量和输出变量对输入变量 所有可能的输入均具有可加性与齐次性 的系统称为线性系统。
一维系统， 以时间t作为系统变量。
二维系统， 以空间坐标x,y作为系统变量。
H [ f1 ( x, y) f 2 ( x, y)] Hf1 ( x, y) Hf 2 ( x, y)
验证一下模板操作
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 4 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3 1 已知F , H 1 4 1 , 求F H。 4 1 0 1 0
0 3 1 3 -7 0 F H= 4 -12 1 0 4 1 0 1 1 0
H [kf ( x, y)] kHf ( x, y)
其中H表示对图像进行H运算
1 图像系统理论
(3)位移不变系统和位移变化系统 位移不变系统：成像参数不随空间位置改变 而变化的系统。 若 Hf ( x, y) g ( x, y) 则
Hf ( x x0 , y y0 ) g ( x x0 , y y0 )
x x x f h b g b b b
2.2 二维卷积
1 二维卷积定义
g x, y f h
f u, v h x u, y v dudv
2 离散二维卷积定义
G F H G i, j F m, n H i m, j n
实际上,从线性代数可以知道,多项式构成一个向量空 间,其基底可选为 {1,x, x2, x3,...} 如此,则任何多项式均可与无穷维空间中的一个坐标 向量相对应, 如,( x2+3x+2)对应于 (1,3,2), (2x+5)对应 于(2,5).
多项式相乘,相当于系数向量的卷积
(4) 卷积的性质
0
1
0
主要内容
1
图像系统理论 2 卷积 3.常用函数
3 常用函数
1）矩形脉冲（Pi Function）
A, a 2 x a 2 x A 2, x a 2 0,others
A
-a/2
a/2
3 常用函数
2）三角脉冲（ Lamda Function ）
[av(x) + bw(x)] *h(x) = a[v(x)*h (x)] + b[w(x ) *f (x)] (c)卷积满足结合律 Associative Property [v(x) *w(x)] *h(x) = [v(x) *h(x)] *w(x)= v(x) *[w(x) * h(x)]
(d) 卷积的位移不变性 Shift invariance 若f(x) * h(x) = g(x), 则 f(x- x0) * h(x) = g(x - x0) 或 f(x) * h(x - x0) = g(x - x0) (e) 卷积的缩放性质 Scaling 若f(x) * h(x) = g(x), 则
卷积和信号采样
信号与系统知识
主要内容
1
图像系统理论 2 卷积 3.常用函数
1 图像系统理论
1.1系统的定义 所谓“系统”就是由若干相互作用和相互依赖 的事物组合而成的具有特定功能的整体。 对图像而言，不同的成像手段会得到不同的图 像系统。 1.2 图像系统的分类 (1)空间位置连续和离散系统 空间位置连续系统：若系统输入和输出图像都 是空间位置连续的信号。 空间位置离散系统：若系统输入和输出图像都 是空间位置离散的信号。用向量与矩阵理论进 行分析。 数字图像的系统：是一个混合系统，输入是空 间位置连续的信号，输出是离散的信号。
0 0 0 0 1 0 0 0 H 0 0 4 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0
0 1 1 0 4 1 0 1
H4
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H3
0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
H2
1 4 1 0
4 1 1 4
– 例计算下面两个矩阵的卷积。
3 1 已知F , H 1 4 1 , 求F H。 4 1 0 1 0 0 1 0
h1 h Hi 2 hN
hN h1 hN 1
h2 h3 h1
3 1 0 0 4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 1 0
H4
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H3
0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
H2
1 4 1 0
0 1
1 0
4 1 0 1
4 1 1 4
H2
1 4 1 0
4 1 0 1
fp
4 1 1 4
H1
0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
H1
H2
4 1 1 4
H3
0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
H4
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3 1 0 0 4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H1
0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
g i f i h i f
j
j h i j
(3) 一维离散卷积计算过程
对位相乘求和法:序列倒置移位相乘取和
如果按照我们上面对向量卷积的定义来处 理坐标向量：(1 3 2)*(2 5) f(0)=1,f(1)=3,f(2)=2; h(0)=2,h(1)=5,输出 m+n-1=4 g (i ) f i h i f j h i j g(0)=f(0)h(0)+f(1)h(-1) j 0 g(1)=f(0)h(1)+ f(1)h(0)+f(2)h(-1) g(2)=f(0)h(2)+f(1)h(1)+ f(2)h(0)+f(3)h(-1) g(3)=f(0)h(3)+f(1)h(2)+f(2)h(1)+f(3)h(0) 231 __ 25 -------2 231 _25 ----6+5=11