数字图像处理复习

4. 3 图像平滑

减弱、抑制或消除这类噪声而改善图像质量的方法称为图像平滑。图像平滑可以在空间域进行，也可以在频域进行。

（四）模板平滑法(均值滤波法)

平滑模板特点：

（1）模板内系数全为正，表示求和；所乘小于1的系数表示取平均；（2）模板系数之和为1，表示对常数图像处理前后亮度不变，而对一般图像而言，处理前后平均亮度基本保持不变。

（五）多图像平均法：

4.2.2 频域低通滤波法

根据信息在空域和频域的对应关系，即空间位置突变的信息在频域是高频，而缓变的信息在频域是低频。具体到图像中，边缘和噪声对应于频域的高频区域，而背景及信号缓变部分则对应于频域的地坪区域。因此，可以利用频域的低通滤波法来达到滤波（高频）噪声的目的，这就是图像的频域平滑法，一般称作低通滤波法。

4.3.3中值滤波法

采用一个奇数点的移动窗口，将窗口内所有像素的灰度按从小到大的顺序排列，取其中间值作为（m,n）处的灰度值。中值滤波既能去除图像中的噪声，又能保持图像中物体的边缘。

中值滤波优点

在去除噪声的同时，可较好地保留边缘轮廓信息和图像的细节。

4. 4 图像锐化

图像经转换或传输后，质量可能下降，难免有些模糊。

图像锐化目的（概念）：加强图像轮廓，使图像看起来比较清晰。

4. 6 图像的彩色增强

常用的彩色增强方法有伪彩色增强、假彩色增强技术和真彩色增强技术三种。

4.16 如题图4.16 所示256×256 的二值图像（白为1，黑为0），其中的白条是7像素宽，210像素高。

两个白条之间的宽度是17 像素，当应用下面的方法处理时图像的变化结果（按最靠近原则仍取0 或1）

是什么？（图像边界不考虑）

（1）3×3的邻域平均滤波。

（2）7×7的邻域平均滤波。

（3）9×9的邻域平均滤波。

解答：

在题图4.16 中，由于取值为 1 的白条的宽度是7，大于9×9滤波窗宽的一半（4.5）,当然也大于7×7和3×3的窗宽的一半。这样就使得在用这三种邻域平均滤波时，若滤波像素点的值是1，则滤波窗中1的个数必多于窗内参加平均的像素个数的一半，平均并四舍五入后的结果仍为1；同理，若滤波像素点的值是0，则滤波窗中0 的个数必多于窗内参加平均的像素个数的一半，平均并四舍五入后的结果仍为0。所以，按题意对题图4.16 所示二值图像用三种大小不同的邻域进行邻域平均滤波时，结果图像与原图像相同。

第六章：图像压缩编码

6.1.2图像压缩编码的概念

图像压缩编码主要包括图像编码和图像解码两个部分。

（1）图像编码：对图像信息进行压缩和编码，在存储、处理和传输前进行，也称图像压缩；

（2）图像解码：对压缩图像进行解压以重建原图像或其近似图像。

6.1.3图像压缩方法分类

按压缩前及解压后的信息保持程度和方法的原理来分类：

1.按照压缩前及解压后的信息保持程度分为三类：

（1）信息保持型

压缩、解压中无信息损失

（2）信息损失型

牺牲部分信息，来获取高压缩比

（3）特征抽取型

仅对于实际需要的特征信息进行编码，丢掉非特征信息

6.2 图像编码的基本理论

6.2.1数据冗余

6.2.2保真度准则

通常这种评价准则分为客观保真度准则和主观保真度准则。

6.3 无损压缩编码

6.3.1信息量的计算

6.3.2信息的熵

6.3.3基本编码定理

6.3.4霍夫曼编码法

霍夫曼编码法是消除编码冗余最常用的方法。

6.4.3正交变换编码

另一个限失真编码方法为变换编码。它利用某种变换把空域中的图像变换到频域，结果会使频域中的相关性明显下降，更利于压缩编码。变换编码用在哪个图像编码中：JPEG、JPEG2000和MPEG。

6.5.2游程编码

二维图像矩阵用游程编码。

6.7 图像压缩国际标准简介

JPEG标准、JPEG2000 、H.261/H.263、MPEG

6.1

第七章图像分割

7.1.2灰度图像分割依据

图像局部特性的相似性和互斥性可作为图像分割依据。

具体到灰度图像，其分割依据就是像素灰度值的两个基本特性：区域内部的灰度相似性和区域之间的灰度突变性。

7.2.1边缘点检测的基本原理

在一副图像中，边缘有方向和幅度两个特性。

边缘点的检测问题就转换为边缘截面的一阶导数峰值和二阶导数过0点的问题。

7.2.2正交梯度梯度算子法

比较两种边缘：

正交边缘检测点过程

1．正交梯度法(正交模板法)：

特点：仅计算相邻像素的灰度差，对噪声比较敏感，无法抑止噪声的影响。

2.Roberts算子（四点差分法）

特点：与梯度算子检测边缘的方法类似，对噪声敏

感，但效果较梯度算子略好。

3.平滑梯度算子法（平均差分法）

Prewitt梯度算子法（平均差分法）：

特点：在检测边缘的同时，能抑止噪声的影响