冈萨雷斯数字图像处理 第一章
数字图像处理(冈萨雷斯)课件
y
y
x
彩色图像可以用红、绿、蓝三元组的二维矩阵来表示。 通常，三元组的每个数值也是在0到255之间，0表示相应 的基色在该像素中没有，而255则代表相应的基色在该像 素中取得最大值
数字图像的像素表示
什么是像素？
数字图像由二维的元素组成，每一个元素具有一个 特定的位置（x,y）和幅值f(x,y),这些元素就称为像素
考试内容
平时作业50%，考试成绩50% 平时作业选择下列两个之一：
分组完成一个大作业 其（基本概念、原理和算法）
助教老师
曹磊 E_mail: caolei@ 电 话：82529384
注意：有不懂的地方多问助教老师，充分发挥助教老师的 指导作用
上课主要内容（续）
9. 图像压缩（2） 10. 形态学图像处理 11. 图像分割 12. 表示与描述 13. 基于内容的视频分析和检索技术（补充） 14. 考试复习
课程目的与要求
掌握数字图像处理的基本概念、原理和 方法
初步运用所学知识解决实际问题 为图像处理及相关领域的研究打下基础
图像处理 计算机视觉 基于内容的图像、视频检索 人脸识别、指纹识别、掌纹识别、虹膜识别 图像分类、图像和视频的语义概念检测、……
Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods， Digital Image Processing(Second Edition) ，Prentice Hall，2003。
教材及参考书（续）
参考书
Kenneth R. Castleman著，朱志刚、林学訚、石定 机等译，数字图像处理，电子工业出版社，2002年。 章毓晋，图象工程上册—图象处理和分析，清华大 学出版社，2003年。
《数字图像处理_第三版_中_冈萨雷斯》第一章笔记
《数字图像处理_第三版_中_冈萨雷斯》第⼀章笔记
前⾔：没有做过系统性的学习，如何能对⼀个领域达到深究的地步。
《数字图像处理》——冈萨雷斯版只是零零碎碎的阅读过，未曾做过系统性的通读，故⽤博客记录，以便后续的巩固和温习，帖⼦只记录⼀些个⼈觉得⽐较有⽤的知识。
第⼀章笔记
数字图像处理领域
各种成像实例：伽马摄像成像、X射线成像、紫外波段成像、可见光及红外波段成像、微波波段成像、⽆线电波段成像。
超声图像成像步骤
数字图像处理的基本步骤
图像获取：图像起源
图像增强：对⼀幅图像进⾏某种操作。
图像复原：改进图像外观的处理领域，倾向于图像退化的数学或者概率模型为基础。
⼩波：不同分辨率描述图像的基础。
形态学处理：提取图像分量的⼯具，描述图像形状。
分割：将⼀幅图像划分它的组成部分或者⽬标。
图像处理系统的组成
趋势：⼤型图像处理系统朝着⼩型化和通⽤化的⼩型机并且带有专⽤图像处理硬件的混合系统的⽅向发展。
数字图像处理 第三版 (冈萨雷斯,自己整理的1)
1.1 图像与图像处理的概念图像(Image)：使用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的，可以直接或间接作用于人眼并进而产生视觉的实体。
包括：·各类图片，如普通照片、X光片、遥感图片；·各类光学图像，如电影、电视画面；·客观世界在人们心目中的有形想象以及外部描述，如绘画、绘图等。
数字图像：为了能用计算机对图像进行加工，需要把连续图像在坐标空间和性质空间都离散化，这种离散化了的图像是数字图像。
图像中每个基本单元叫做图像的元素，简称像素（Pixel）。
数字图像处理（Digital Image Processing）：是指应用计算机来合成、变换已有的数字图像，从而产生一种新的效果，并把加工处理后的图像重新输出，这个过程称为数字图像处理。
也称之为计算机图像处理（Computer Image Processing）。
1.2 图像处理科学的意义1.图像是人们从客观世界获取信息的重要来源·人类是通过感觉器官从客观世界获取信息的，即通过耳、目、口、鼻、手通过听、看、味、嗅和接触的方式获取信息。
在这些信息中，视觉信息占70％。
·视觉信息的特点是信息量大，传播速度快，作用距离远，有心理和生理作用，加上大脑的思维和联想，具有很强的判断能力。
·人的视觉十分完善，人眼灵敏度高，鉴别能力强，不仅可以辨别景物，还能辨别人的情绪。
2.图像信息处理是人类视觉延续的重要手段非可见光成像。
如：γ射线、X射线、紫外线、红外线、微波。
利用图像处理技术把这些不可见射线所成图像加以处理并转换成可见图像，可对非人类习惯的那些图像源进行加工。
3.图像处理技术对国计民生有重大意义图像处理技术发展到今天，许多技术已日益趋于成熟，应用也越来越广泛。
它渗透到许多领域，如遥感、生物医学、通信、工业、航空航天、军事、安全保卫等。
1.3 数字图像处理的特点1. 图像信息量大每个像素的灰度级至少要用6bit（单色图像）来表示，一般采用8bit（彩色图像），高精度的可用12bit 或16bit。
数字图像处理-冈萨雷斯-课件(英文)Chapter01Eng 绪论
(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.
Automated Visual Inspection (cont.)
(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.
These images are not computerized processed.
(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.
Digital Images in Early Era
Multispectral images
(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.
Seismic imaging
(Images frord E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.
Energy Sources for Images
Main energy source Electromagnetic wave
Other energy sources - Sound - Magnetic fields - Electron - others
(Images from Rafael C. Gonzalez and Richard E. Wood, Digital Image Processing, 2nd Edition.
冈萨雷斯数字图像处理中文版课件_第一章
伦琴因发现X射线获得 首届诺贝尔物理学奖。
Hounsfield和Cormack因发明CT获得 1979年诺贝尔医学和生理学奖。
Bloch和Purcell因发现NMR现象获得 1952年诺贝尔物理学奖。
发明MRI中Fourier重建方法的Ernst 获得1991年诺贝尔化学奖。
航天器拍摄的 西藏东南山 区雷达图像
1.5.6 无线电波成像
无线电波段成像主要应用在医学和天文学
在医学中，无线电波用于磁共振成像（MRI)
1.5.7 其他图像模式应用的实例
超声波成像系统（应用医学 如妇产科） 超声波图像产生的步骤：
1.超声波系统向身体传输高频（1～5MHz）声脉冲。 2.声波传入体内并碰撞组织间的边缘，声波的一部
分返回到探头，一部分继续传播直到另一边界并被反射回来。
3.反射波被探头收集起来并传给计算机。
4. 计算机根据声波在组织中的传播速度和每个回波返回 的时间计算从探头到组织或者器官边界的距离。 5. 系统在屏幕上显示回波的距离和亮度形成的二维图像。
超声图象
电子显微镜成像
过热损坏的钨丝 （250倍）
损坏的IC电路 （2500倍）
3. 图像理解：研究图像中各目标的性 质和它们之间的相互联系；得出对图
像内容含义的理解及原来客观场 景的解释；
以客观世界为中心，借助知识、经 验来推理、认识客观世界，属于高 层操作（符号运算）。
可见，图像处理、图像分析和图像理解是处在三 个抽象程度和数据量各有特点的不同层次上。图 像处理是比较低层的操作， 它主要在图像像素级 上进行处理， 处理的数据量非常大。图像分析则 进入了中层，分割和特征提取把原来以像素描述 的图像转变成比较简洁的非图像形式的描述。图 像理解主要是高层操作， 基本上是对从描述抽象 出来的符号进行运算，其处理过程和方法与人类 的思维推理有许多类似之处。 根据本课程的任务和目标，本书重点放在图 像处理上，并学习图像分析的基本理论和方法。
数字图像处理第三版中文答案解析冈萨雷斯
数字图像处理第三版中文答案解析引言《数字图像处理》是一本经典的图像处理教材，目前已经出版了第三版。
本文是对该书答案解析的总结，将分析和解释书中的问题和答案。
目录•第一章：绪论•第二章：数字图像基础•第三章：灰度变换•第四章：空间滤波•第五章：频域滤波•第六章：图像复原•第七章：几何校正•第八章：彩色图像处理•第九章：小波与多分辨率处理第一章：绪论本章主要介绍了数字图像处理的概念和基本步骤。
答案解析中包括对一些基本概念和术语的解释，以及相关的数学公式和图像处理方法的应用。
第二章：数字图像基础本章介绍了数字图像的表示和存储方法，以及图像的采样和量化过程。
答案解析中详细解释了图像的像素值和灰度级之间的关系，以及采样频率和量化步长对图像质量的影响。
第三章：灰度变换本章讲述了图像的灰度变换方法，包括线性和非线性变换。
答案解析中对不同灰度变换函数的作用和效果进行了解释，并给出了一些实例和应用。
第四章：空间滤波本章介绍了图像的空间滤波方法，包括平滑和锐化滤波。
答案解析中解释了不同滤波器的原理和效果，并给出了滤波器设计的步骤和实例。
第五章：频域滤波本章讲述了图像的频域滤波方法，包括傅里叶变换和滤波器设计。
答案解析中详细解释了傅里叶变换的原理和应用，以及频域滤波器的设计方法和实例。
第六章：图像复原本章介绍了图像的复原方法，包括退化模型和复原滤波。
答案解析中详细解释了退化模型的建立和复原滤波器的设计方法，以及如何根据退化模型进行图像复原的实例。
第七章：几何校正本章讲述了图像的几何校正方法，包括图像的旋转、缩放和平移等操作。
答案解析中给出了不同几何变换的矩阵表示和变换规则，以及几何校正的应用实例。
第八章：彩色图像处理本章介绍了彩色图像的表示和处理方法，包括RGB和HSV 等颜色模型的转换和处理。
答案解析中详细解释了不同颜色模型的表示和转换方法，以及彩色图像处理的实例和应用。
第九章：小波与多分辨率处理本章讲述了小波和多分辨率处理的方法和应用。
数字图像处理第四版拉斐尔课后答案
数字图像处理第四版拉斐尔课后答案数字图像处理（美）Rafael C. Gonzalez（拉斐尔·C. 冈萨雷斯），Richard E. Woods（理查德·E. 伍兹）课后习题答案1. 新增了关于精确直⽅图匹配、⼩波、图像变换、有限差分、k均值聚类、超像素、图割、斜率编码的内容。
2. 扩展了关于⾻架、中轴和距离变换的说明，增加了紧致度、圆度和偏⼼率等描述⼦。
3. 新增了哈⾥斯-斯蒂芬斯⾓点探测器及*稳定极值区域的内容。
扫⼀扫⽂末在⾥⾯回复答案+数字图像处理⽴即得到答案4. 重写了关于神经⽹络和深度学习的内容，全⾯介绍了全连接深度神经⽹络，新增了关于深度卷积神经⽹络的内容。
5. 为学⽣和教师提供⽀持包，⽀持包可从本书的配套⽹站下载。
6. 新增了⼏百幅图像、⼏⼗个新图表和上百道新习题。
在数字图像处理领域，本书作为主要教材已有40多年。
第四版是作者在前三版的基础上修订⽽成的，是前三版的发展与延续。
除保留前⼏版的⼤部分内容外，根据读者的反馈，作者对本书进⾏了全⾯修订，融⼊了近年来数字图像处理领域的重要进展，增加了⼏百幅新图像、⼏⼗个新图表和上百道新习题。
全书共12章，即绪论、数字图像基础、灰度变换与空间滤波、频率域滤波、图像复原与重构、⼩波变换和其他图像变换、彩⾊图像处理、图像压缩和⽔印、形态学图像处理、图像分割、特征提取、图像模式分类。
本书的读者对象主要是从事信号与信息处理、通信⼯程、电⼦科学与技术、信息⼯程、⾃动化、计数字图像处理课后答案（美）Rafael C.Gonzalez（拉斐尔·C. 冈萨雷斯），Richard E. Woods（理查德·E. 伍兹）算机科学与技术、地球物理、⽣物⼯程、⽣物医学⼯程、物理、化学、医学、遥感等领域的⼤学教师和科技⼯作者、研究⽣、⼤学本科⾼年级学⽣及⼯程技术⼈员。
Rafael C. Gonzalez: 1965于美国迈阿密⼤学获电⽓⼯程学⼠学位；1967年和1970年于美国佛罗⾥达⼤学盖恩斯维尔分校分别获电⽓⼯程硕⼠学位和博⼠学位。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Digital Image Processing, 2nd ed.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction
© 2002 R. C. Gonzalez & R. E. Woods
Digital Image Processing, 2nd ed.
Chapter 1: Introduction