图像处理PPT课件
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此外，Matlab还支持由多帧图像组成的图像序列。
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不同分辨率下的图像
1024 ×1024 → 512 × 512 → 256 × 256 → 128 × 128 → 64 × 64 → 32 × 32
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不同灰度级的图像
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二值图像与灰度图像
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3）灰度图像 通常用一个数据矩阵来描述，图像的每一个像
素点会对应到数据矩阵中的一个元素.例如， 8位 灰度图像中，0代表黑色，255代表白色。 4) RGB图像
RGB图像又称真彩图像，它是利用R、G 、B 三个分量标识一个像素的颜色，利用三个基色可 以合成任意颜色的原理，对一个尺寸为nXm的彩 色图像来说，在Matlab7.0中则存储一个nXmX3 的多维数组，其中数组中的元素定义了图像中每 一个象素的红、绿、蓝颜色值真彩图像。
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一、图像处理的基础知识 1、图形与图像
●图像：直接量化的原始信号形式 ●图形：运算形成的抽象化产物
● 图像的最小单位是像素 ● 用于表现自然影像
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● 图形由具有方向和长度的 矢量表示
● 用于分析运算结果，简单 图形表示
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数字图像的生成
• 图像是由“照射”源和形成图像的“场景”元素对光能的反射或吸 收相结合而产生的。照射可能由电磁能源引起，如雷达、红外线或X 射线，也可能是非传统光源，如超声波等。场景可能是熟悉的物体 ，也可能是分子、沉积岩、大脑等。图显示了数字图像生成的典型 过程，成像系统获取场景反射的能量，并将其映射到图像平面，经 过采样和量化即得到数字图像。
● 注意：图像文件的扩展名不要轻易修改，否则不能使用
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5.数字图像处理的研究内容
数字图像处理的研究主要有两个方面： 1.为了便于人工分析而对图像信息的改进，包括图像 去噪、增强、图像恢复等； 2.为了便于机器自动理解，对图像进行的分割、理解等
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图像研究介绍
底层信息
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图像文件
● 数字化图像以文件的形式存在，其文件名有严格的约定
文件
颜色与分辨率
用途
.GIF . BMP . TIF . JPG . TGA . PCD
256 / 96dpi 用于动画、多媒体程序界面，网页界面 256 ～ 224 / * dpi 用于Windows环境下的任何场合 256 ～ 232 / * dpi 用于专业印刷 216 ～ 232 / * dpi 用于数字图片保存、传送 256 ～ 224 / 96dpi 用于专业动画影视制作 216 ～ 232 / * dpi 用于PHOTO CD
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3) TIF文件 保存为*.tif ，该格式是一种应用非常广泛的的
无损压缩图像格式，用于应用程式之间和计算机 平台之间的交换文件，它的出现使图像数据交换 变的简单。（常见扫描仪扫描的图片，无压缩文 件较大）
4) JPEG格式 保存为*.jpg ，该格式是目前压缩率最高的格式，
常见于数码像机以及普遍应用于图像显示和超文 本文档（如网页）中 。在压缩保存过程中与GIF 格式不同，JPEG保留RGB图像中的所有颜色信 息，以失真最小的方式去小一些细微的数据。
与标记图像中的不同物体。
高层信息 图像语义描述：例如，上图可理解为
一幅春季的农场图片。往往由图像中所 包含物体的特征所推理得到的语义描述。 高层语义描述具有不唯一性。
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图像研究介绍
• 图像研究分类
– 基础研究
• 图像的基本规律、模式识别的基本理论、生物学 基础等；
– 算法研究
像素：每幅图像存储为矩阵[a(i,j)], 其中(i, j) 为像素空间位置，a(i,j)为像素的的像素点 集合。生物视觉系统对边缘具有强敏感性。
纹理：草地、树林、天空等区域。
中层信息 分割：例如上述图像可分割为不同
的区域：天空、树林、草地、马。 目标检测：例如利用算法自动识别
保存为*.gif ，该格式是CompuServe提供的一种图形格 式，常见于因特网HTML网页中的动画（在没有flash之前）， 它使用LZW的压缩方式将文件压缩而不会占磁盘空间，因此 gif格式广泛应用与因特网HTML网页文档中，或网络上的图 片传输，但只能支持8位的图像文件，它还可以支持透明背 景和动画的图像格式。
Matlab的图像处理
2021/7/1
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数字图像实际上是一组有序离散的数据， Matlab是一种 基于向量（数组）而不是标量的高级程序语言，因而 Matlab从本质上就提供了对图像的支持。使用Matlab可 以对这些离散数据形成的矩阵进行一次性的处理。
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一、图像处理的基础知识。 二、 Matlab图像处理工具箱简介 二、Matlab进行图像处理范例。
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2、位图图像
图像像点
● 图像由基本显示单元“像素”构成 ● 像素由若干个二进制位进行描述 ● 二进制位代表图像颜色的数量
● 二进制位与图像之间 存在严格的“位映射”关系
● 具有位映射关系的图叫作“位图”
8bit ( 28 = 256色 ) 16bit ( 216 = 65536色 ) 24bit ( 224 = 16M色 )
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4、常用图像存储格式
不同的操作系统、不同的图像处理软件所支持的图像格式 是不同的。 1）BMP文件
保存为*.bmp ，BMP是一种Windows标准的点阵式图形 文件格式，常见于Windows附件中的画笔，这种格式的特点 是包含图像信息比较丰富，几乎不进行压缩，但占用磁盘空 间较大。 2）GIF文件
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● 8位图像 ● 16位图像 ● 24位图像
● “位图”特指图 像
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3、常见的图像类型
1）二进制图像 每一个像素将取离散数值0或1中的一个。
2) 索引图像 索引图像包含一个数据矩阵 X和一个颜色
映射矩阵map。选中图像中的某一处时， 此处的像素值通过数据矩阵 X，在颜色映 射矩阵map中可以找到对应的像素。
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不同分辨率下的图像
1024 ×1024 → 512 × 512 → 256 × 256 → 128 × 128 → 64 × 64 → 32 × 32
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不同灰度级的图像
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二值图像与灰度图像
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3）灰度图像 通常用一个数据矩阵来描述，图像的每一个像
素点会对应到数据矩阵中的一个元素.例如， 8位 灰度图像中，0代表黑色，255代表白色。 4) RGB图像
RGB图像又称真彩图像，它是利用R、G 、B 三个分量标识一个像素的颜色，利用三个基色可 以合成任意颜色的原理，对一个尺寸为nXm的彩 色图像来说，在Matlab7.0中则存储一个nXmX3 的多维数组，其中数组中的元素定义了图像中每 一个象素的红、绿、蓝颜色值真彩图像。
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一、图像处理的基础知识 1、图形与图像
●图像：直接量化的原始信号形式 ●图形：运算形成的抽象化产物
● 图像的最小单位是像素 ● 用于表现自然影像
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● 图形由具有方向和长度的 矢量表示
● 用于分析运算结果，简单 图形表示
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数字图像的生成
• 图像是由“照射”源和形成图像的“场景”元素对光能的反射或吸 收相结合而产生的。照射可能由电磁能源引起，如雷达、红外线或X 射线，也可能是非传统光源，如超声波等。场景可能是熟悉的物体 ，也可能是分子、沉积岩、大脑等。图显示了数字图像生成的典型 过程，成像系统获取场景反射的能量，并将其映射到图像平面，经 过采样和量化即得到数字图像。
● 注意：图像文件的扩展名不要轻易修改，否则不能使用
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5.数字图像处理的研究内容
数字图像处理的研究主要有两个方面： 1.为了便于人工分析而对图像信息的改进，包括图像 去噪、增强、图像恢复等； 2.为了便于机器自动理解，对图像进行的分割、理解等
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图像研究介绍
底层信息
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图像文件
● 数字化图像以文件的形式存在，其文件名有严格的约定
文件
颜色与分辨率
用途
.GIF . BMP . TIF . JPG . TGA . PCD
256 / 96dpi 用于动画、多媒体程序界面，网页界面 256 ～ 224 / * dpi 用于Windows环境下的任何场合 256 ～ 232 / * dpi 用于专业印刷 216 ～ 232 / * dpi 用于数字图片保存、传送 256 ～ 224 / 96dpi 用于专业动画影视制作 216 ～ 232 / * dpi 用于PHOTO CD
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3) TIF文件 保存为*.tif ，该格式是一种应用非常广泛的的
无损压缩图像格式，用于应用程式之间和计算机 平台之间的交换文件，它的出现使图像数据交换 变的简单。（常见扫描仪扫描的图片，无压缩文 件较大）
4) JPEG格式 保存为*.jpg ，该格式是目前压缩率最高的格式，
常见于数码像机以及普遍应用于图像显示和超文 本文档（如网页）中 。在压缩保存过程中与GIF 格式不同，JPEG保留RGB图像中的所有颜色信 息，以失真最小的方式去小一些细微的数据。
与标记图像中的不同物体。
高层信息 图像语义描述：例如，上图可理解为
一幅春季的农场图片。往往由图像中所 包含物体的特征所推理得到的语义描述。 高层语义描述具有不唯一性。
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图像研究介绍
• 图像研究分类
– 基础研究
• 图像的基本规律、模式识别的基本理论、生物学 基础等；
– 算法研究
像素：每幅图像存储为矩阵[a(i,j)], 其中(i, j) 为像素空间位置，a(i,j)为像素的的像素点 集合。生物视觉系统对边缘具有强敏感性。
纹理：草地、树林、天空等区域。
中层信息 分割：例如上述图像可分割为不同
的区域：天空、树林、草地、马。 目标检测：例如利用算法自动识别
保存为*.gif ，该格式是CompuServe提供的一种图形格 式，常见于因特网HTML网页中的动画（在没有flash之前）， 它使用LZW的压缩方式将文件压缩而不会占磁盘空间，因此 gif格式广泛应用与因特网HTML网页文档中，或网络上的图 片传输，但只能支持8位的图像文件，它还可以支持透明背 景和动画的图像格式。
Matlab的图像处理
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1
数字图像实际上是一组有序离散的数据， Matlab是一种 基于向量（数组）而不是标量的高级程序语言，因而 Matlab从本质上就提供了对图像的支持。使用Matlab可 以对这些离散数据形成的矩阵进行一次性的处理。
2021/7/1
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一、图像处理的基础知识。 二、 Matlab图像处理工具箱简介 二、Matlab进行图像处理范例。
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2、位图图像
图像像点
● 图像由基本显示单元“像素”构成 ● 像素由若干个二进制位进行描述 ● 二进制位代表图像颜色的数量
● 二进制位与图像之间 存在严格的“位映射”关系
● 具有位映射关系的图叫作“位图”
8bit ( 28 = 256色 ) 16bit ( 216 = 65536色 ) 24bit ( 224 = 16M色 )
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4、常用图像存储格式
不同的操作系统、不同的图像处理软件所支持的图像格式 是不同的。 1）BMP文件
保存为*.bmp ，BMP是一种Windows标准的点阵式图形 文件格式，常见于Windows附件中的画笔，这种格式的特点 是包含图像信息比较丰富，几乎不进行压缩，但占用磁盘空 间较大。 2）GIF文件
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● 8位图像 ● 16位图像 ● 24位图像
● “位图”特指图 像
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3、常见的图像类型
1）二进制图像 每一个像素将取离散数值0或1中的一个。
2) 索引图像 索引图像包含一个数据矩阵 X和一个颜色
映射矩阵map。选中图像中的某一处时， 此处的像素值通过数据矩阵 X，在颜色映 射矩阵map中可以找到对应的像素。