数字图像处理第八章

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数字图像处理_第八章二值图像处理2

数字图像处理_第八章二值图像处理2

图(d) : N (4) (0 0) (0 0) (0 0) (0 0) 0; N (8) (1 0) (1 0) (1 1) (1 0) 3. 图(e) : N (4) (1 0) (1 0) (1 0) (1 0) 4; N (8) (0 0) (0 0) (0 0) (0 0) 0. 图(f ) : N (4) (0 0) (0 0) (0 0) (0 0) 0; N (8) (1 0) (1 0) (1 0) (1 0) 4.
原图
四连接定义下
八连接定义下
在四连接定义下,内部点是“在当前点的八近邻像素点中没有值为0 的点”,而在八连接定义中,内部点是“在当前点的四近邻像素点中 没有值为0的点”。
2013-8-7 4
10.1.3 连接数与交叉数
连接数:是指沿着当前点的近邻(四近邻或者八近邻)像 素所构成的边界轨迹上移动时,通过的像素值为1的点的 个数。 四近邻下的连接数定义:
判断该结构元素所覆盖范围内的像素值是否至少有一个为1如果是则膨胀后的图像的相同位置上的像素值为1如果该覆盖范围内的所有像素值为0则膨胀后图像的相同位置上的像素值0101000110100010000011000000001011111110011010011100001100000000原图像原图像结构元素结构元素膨胀后的图像膨胀后的图像2012627161022膨胀原图图原膨胀一次次膨胀一膨胀二次次膨胀二膨胀三次次膨胀三201262717103开运算与闭运算腐蚀处理目标物的面积减少
LS N e 2 N o
其中,Ne表示边界ຫໍສະໝຸດ 上的方向码为偶数的像 素个数;No为边界线上方向码为奇数的像素 个数。

遥感数字图像处理第8章 图像分割

遥感数字图像处理第8章 图像分割

腐蚀运算
目的:消除目标的边界点,用于消除无意义的小目标
(毛刺,小突起)
方法:
1.原点在集合B(结构元素)中
2.原点不在集合B(结构元素)中
腐蚀运算(erosion)
腐蚀运算(erosion)
A B x | ( B )x A .
对结构元素B作平移x,B全包含在A中时,
原点的集合就是计算结果
(1)直方图方法:直方图的谷底位置
最佳阈值的选择
(2)自适应阈值方法
A.将目标分割成大小固定的块
B.确定每一个块的目标峰值和背景峰值
C.第一次处理:对每一个块进行分割(边界阈值采用目标和背 景峰值的中点) D.计算每一个块的目标灰度和背景灰度平均值 E.第二次处理:对每个块再次分割(边界阈值采用目标和背景灰 度平均值的中值)
四连通 八连通
工作流程
1.确定待分割对象
2.选择敏感波段
3.选择分割方法
4.对分割的结果进行矢量化
分割原理和方法
边界(边缘)方法: 阈值分割技术,微分算子
边缘检测
假设:图像分割结果中的子区域在原来图像中有边缘存在,或
不同子区域间有边界的存在(像素值灰度不连续性)
区域方法:区域增长技术,聚类分割技术
图像分割的目的
图像分割的目标:根据图像中的物体将图像的像素分
类,并提取感兴趣目标
图像分割是图像识别和图像理解的基本前提步骤
图像
图像预处理
图像识别
图像理解
图像分割
图像分割的目的
图像分割是把图像分解成构成的部件和对象的过程
把焦点放在增强感兴趣对象:汽车牌照(前景)
排除不相干图像成分:其它区域(背景)
最佳阈值的选择

数字图像处理第八章课件

数字图像处理第八章课件
消除心理视觉冗余会导致数量信息的损失,又称量化。
Chapter 8 Image Compression
量化,不可逆,信息损失
IGS, Improved Gray-Scale quantization
IGS意识到眼睛对边缘特有的敏感性,通过加入伪随机数 来破坏边缘:
伪随机数从邻近像元的低4位获得,加入当前像元灰度值后 才量化。(图像的低bit面很象随机数,见p.89) 低4位的初值为0000,对高4位为1111的像素不加随机数。
Chapter 8 Image Compression
Chapter 8 Image Compression
Chapter 8 Image Compression
Chapter 8 Image Compression
Chapter 8 ImaCompression
Chapter 8 Image Compression
Chapter 8 Image Compression
Chapter 8 Image Compression
Chapter 8 Image Compression
Chapter 8 Image Compression
Chapter 8 Image Compression
Chapter 8 Image Compression
8.1 基础
数据压缩——表示定量信息所需数据量的减少过程
数据、信息、知识。
比如,不同人讲相同的事件。
数据冗余:是数字图像压缩的中心问题。
这不是抽象的概念,而是可以用数学式子度量的实体:
如果表示相同信息的两组数据所用的信息载体单元数量
分别为n1和n2, 则第一组数据的相对(第二组数据的)
a

(完整版)数字图像处理每章课后题参考答案

(完整版)数字图像处理每章课后题参考答案

数字图像处理每章课后题参考答案第一章和第二章作业:1.简述数字图像处理的研究内容。

2.什么是图像工程?根据抽象程度和研究方法等的不同,图像工程可分为哪几个层次?每个层次包含哪些研究内容?3.列举并简述常用表色系。

1.简述数字图像处理的研究内容?答:数字图像处理的主要研究内容,根据其主要的处理流程与处理目标大致可以分为图像信息的描述、图像信息的处理、图像信息的分析、图像信息的编码以及图像信息的显示等几个方面,将这几个方面展开,具体有以下的研究方向:1.图像数字化,2.图像增强,3.图像几何变换,4.图像恢复,5.图像重建,6.图像隐藏,7.图像变换,8.图像编码,9.图像识别与理解。

2.什么是图像工程?根据抽象程度和研究方法等的不同,图像工程可分为哪几个层次?每个层次包含哪些研究内容?答:图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的新的交叉科学。

根据抽象程度、研究方法、操作对象和数据量等的不同,图像工程可分为三个层次:图像处理、图像分析、图像理解。

图像处理着重强调在图像之间进行的变换。

比较狭义的图像处理主要满足对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果。

图像处理主要在图像的像素级上进行处理,处理的数据量非常大。

图像分析则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。

图像分析处于中层,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形式描述。

图像理解的重点是进一步研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系,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,从而指导和规划行为。

图像理解主要描述高层的操作,基本上根据较抽象地描述进行解析、判断、决策,其处理过程与方法与人类的思维推理有许多相似之处。

第三章图像基本概念1.图像量化时,如果量化级比较小时会出现什么现象?为什么?答:当实际场景中存在如天空、白色墙面、人脸等灰度变化比较平缓的区域时,采用比较低的量化级数,则这类图像会在画面上产生伪轮廓(即原始场景中不存在的轮廓)。

数字图像处理及应用MATLAB第8章.ppt

数字图像处理及应用MATLAB第8章.ppt
功能:图像文件的写入(保存),把图像写入图形文件中 格式:imwrite(A,filename,fmt) ;A,filename,fmt意义同上 所述。
(3)imshow 功能:显示图像
格式:imshow(I,n) ;imshow(I,[low high]) ;imshow(BW) %显示黑白图像
imshow(X,map) %显示索引色图像;imshow(RGB) %显示真彩色图像
imshow filename (4)figure
功能:创建图形窗口 (5)subplot
功能:将多个图画到一个平面上的工具。 格式:subplot(m,n,p)或者subplot(mnp) 说明:其中,m表示是图排成m行,n表示图排成n列,也就 是整个figure中有n个图是排成一行的,一共m行。
(a)原始图像 实验结果图
(b) 处理后图像
(4)实现真彩色图像与索引图像的互相转换。
clear,clc close all RGB1 = imread('peppers.png');%读入真彩色图像 [X1,map1] = rgb2ind(RGB1,128);%真彩色图像转化为索引图 imshow(X1,map1) %显示索引图像 load clown;%载入图像 rgb2=ind2rgb(X,map);%将索引图像转化为真彩色图像 figure,imshow(rgb2)
2、实验中所用部分函数介绍
(1)imread 功能:图像文件的读取 格式: A=imread(filename,fmt) 将文件命为filename表示的扩展名为fmt的图像文件读Байду номын сангаас到矩
阵A中。MATLAB支持的图像格式有bmp、jpg或jpeg、tif或tiff、 gif、pcx、png、xwd。 (2)imwrite

数字图像处理第8章-image understanding.ppt

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华中农业大学计算机科学与技术系
(1) 边界用隙码表示时,周长为24; (2) 边界用链码表示时,周长为10+5 2 ; (3) 边界用面积表示时,周长为15。
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表示为
p Ne
2N
式中,Ne和No分别是边界链码(8方向)中走偶步与走奇步
的数目。
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3. 周长 区域的周长即区域的边界长度。常用的简便方法如下:
(3) 计算边界点数之和求周长:周长用边界所占面积表示, 也即边界点数之和, 每个点占面积为1的一个小方块。
(3) 用边界坐标计算面积
Green(格林)定理表明,在x-y平面中的一个封闭曲线包 围的面积由其轮廓积分给定,即
A12(xdyyd)x
其中,积分沿着该闭合曲线进行。将其离散化变为
1 Nb
A 2 i1 [xi(yi1 yi ) yi(xi1 xi )]
1 2
Nb i1
[xi
yi1
xi1yi
特征提取:将由图像分割得到区域的特征提取出来,用 于 图像识别与理解。
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1. 特征表示与描述:把图像分割后,为了进一步的处理,分割 后的图像一般要进行形式化的表达和描述。
2. 解决形式化表达问题一般有两种选择:
1)根据区域的外部特征来进行形式化表示
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物体方向可由最小二阶矩轴定义

第八章数字图像处理系统

第八章数字图像处理系统

连接电视机的视频接口 连接打印机的接口
数字图像处理及应用
8.2.4 摄像机(摄像头) 摄像机(摄像头)
“电视制式摄像头” 把景物光像转变为电信号的装置。其结 构大致可分为三部分:
光学系统(主要指镜头) 光电转换系统(主要指摄像管或固体摄像器 件) 电路系统(主要指视频处理电路)
光学系统的主要部件是光学镜头,它由 透镜系统组合而成 。
显示功能: 显示功能
显示颜色的类型,黑白/伪彩色/真彩色显示 清晰度:每个象素显示的bit数。 伪彩色:查找表(LUT,look -up table) 特殊显示:重叠显示、动态显示等。
数字图像处理及应用
指标3
帧存容量:图像硬件系统内部,图像存储体容 帧存容量 量的大小。
三部分:帧存的数目/单位帧存的点阵数(指图像系 统用来存储一幅图像必需的帧存,其容量大于等于 一幅数字图像的点阵数,小于两幅图像的点阵数, 通常取512×512或1024×1024)/每个象素的字长 (用bit数表示,黑白或伪彩色系统为8bit,真彩色 系统通常为8×3bit/8×4bit),新增的通道用于图像 叠加处理。 如帧存容量为24×512×512×8bit,则表示单位帧存 的点阵数为512×512,灰度分辨率8bit,共有24个 单位帧存
数字图像处理及应用
指标4
数据传输速度:主要指图像硬件系统和 数据传输速度: 计算机之间数据传输速度,单位 µs/pixel。
不给出具体的数值,而是指出所采用的计 算机总线类型,如PCI或ISA。 影响的因素有微机的速度、软件的编排、 硬件采用的等待时间等等。
数字图像处理及应用
指标5
硬件指标:处理功能 硬件指标
数字图像处理及应用
型号Model 影像传感器Pick up Element 影像图素Number of pixels 清晰度Resolution 最低照度 Min.Illumination 信噪比S/N Ratio 电子快门Electronic Shutter 背光补偿Backlight Compensations Backlight 电源Power Supply 工作温度Operation Temp 白平衡White Balance 同步系统Sync System 重量Weigh 尺寸Dimensions(mm)

数字图像处理ch8imagesegmentation

数字图像处理ch8imagesegmentation

4
Characteristic
图像分割是指将一幅图像分解为若干互不交叠的、有意 义的、具有相同性质的区域。
分割出来的各区域对某种性质例如灰度,纹
理而言具有相似性,区域内部是连通的且没有 过多小孔; 区域边界是明确的; 相邻区域对分割所依据的性质有明显的差异。
5
Introduction
图8.10 高斯-拉普拉斯算子(LoG)
20
图8.10还显示了一个对该算子近似的55模板。这种近似 不是唯一的,其目的是得到该算子本质的形状,即一个正的中 心项,周围被一个相邻的负值区域围绕,并被一个零值的外部 区域所包围。模板的系数的总和为零,这使得在灰度级不变的 区域中模板的响应为零。这个小的模板仅对基本上无噪声的图 像有用。
拉普拉斯算子一般不以其原始形式用于边缘检测。 这是因为: (1)作为一个二阶导数,拉普拉斯算子对噪声具有无法接 受的敏感性; (2)拉普拉斯算子的幅值产生双边缘,这是复杂的分割不 希望有的结果; (3)拉普拉斯算子不能检测边缘的方向. 一种改进方式是先对图像进行平滑处理,然后再应用二 阶导数的边缘检测算子.
得更佳的效果,对于不同图像应选择不同参数。
24
8.2.2 边缘连接(Edge Connection)
利用前面的方法检测出边缘点,但由于噪声、光照不 均等因素的影响,获得边缘点有可能是不连续的,必须 使用连接过程将边缘像素组合成有意义的边缘信息,以 备后续处理。 填充小的间隙可以简单地实现,通过搜索一个以某 端点为中心的5×5或更大的邻域,在邻域中找出其它端 点并填充上必要的边界像素,从而将它们连接起来。 对具有许多边缘点的复杂场景,这种方法可能会对 图像过度分割。 为了避免过度的分割,可以规定:两个端点只有在 边缘强度和走向相近的情况下才能连接。

数字图像处理第8章

数字图像处理第8章

由以上两式所绘出的曲线都是离散波形曲线。这样就把二维图像的形
状分析转化为对一维离散曲线的波形分析。
固定i0,得到图像f(i,j)的过i0而平行于轴的截口 f(i0 ,j) j 1 ,2 , ,n 。固定
j0 ,得到图像f(i,j)的过j0而平行于i轴的截口 f(i,j0) j 1 ,2 , ,n。二值图
这里,max=255。 彩色图像变换成灰度图像的公式为:
其中R,G,B为彩色图像的三个分量,g为转换后的灰度 值。
8.2.3 颜色集
颜色直方图和颜色矩只是考虑了图像颜色的整体分布, 不涉及位置信息。
颜色集表示则同时考虑了颜色空间的选择和颜色空间 的划分
使用颜色集表示颜色信息时,通常采用颜色空间HSL
✓ 用于描述曲线的方向链码法是由Freeman提出的,该方法采用曲 线起始点的坐标和斜率(方向)来表示曲线。对于离散的数字图像 而言,区域的边界轮廓可理解为相邻边界像素之间的单元连线逐 段相连而成。对于图像某像素的8-邻域,把该像素和其8-邻域的 各像素连线方向按八链码原理图所示进行编码,用0,1,2,3, 4, 5,6,7表示8个方向,这种代码称为方向码。
像素的连接
连接成分
在图像中,把互相连接的像素的集合汇集为一组,于是具有若干个 0值的像素和具有若干个l值的像素的组就产生了。把这些组叫做连 接成分,也称作连通成分。 在研究一个图像连接成分的场合,若1像素的连接成分用4-连接或8连接,而0像素连接成分不用相反的8-连接或4-连接就会产生矛盾。 假设各个1像素用8-连接,则其中的0像素就被包围起来。如果对0像 素也用8-连接,这就会与左下的0像素连接起来,从而产生矛盾。因 此0像素和1像素应采用互反的连接形式,即如果1像素采用8-连接, 则0像素必须采用4-连接。

(数字图像处理)第八章图像形态学运算

(数字图像处理)第八章图像形态学运算

缺点
对参数敏感
形态学运算的效果很大程度上取决于所选择的参 数,如结构元素的大小、形状和方向等,参数选 择不当可能导致处理效果不佳。
对大图像处理效率较低
对于大规模的图像,形态学运算可能需要较长时 间来计算,影响处理效率。
可能改变原始信息
形态学运算可能会改变图像中的原始信息,如细 小的细节或纹理,这在使用形态学运算进行图像 增强时需要注意。
击中击不中变换
总结词
击中击不中变换是一种基于形态学运算的逻辑运算,通过判断结构元素是否能够 击中或击不中图像中的对象来确定输出结果。
详细描述
击中击不中变换通过比较结构元素与图像中的对象是否匹配来确定输出结果。如果 结构元素能够击中图像中的对象,则输出为1,否则输出为0。击中击不中变换在检 测图像中的边缘、识别特定形状等方面具有广泛应用。
应用前景
医学影像分析
形态学运算在医学影像分析中 具有广泛应用,如病灶检测、 组织分割等。
遥感图像处理
在遥感图像处理中,形态学运 算可用于提取地形地貌特征、 监测土地利用变化等。
计算机视觉
在计算机视觉领域,形态学运 算可用于目标检测、跟踪和识 别等任务。
THANK YOU
感谢聆听
02
03
04
简化图像处理流程
形态学运算能够直接对图像进 行操作,无需进行复杂的预处 理或后处理,简化了图像处理 的流程。
增强图像特征
形态学运算能够突出图像中的 形状、边缘和纹理等特征,有 助于后续的特征提取和识别。
抑制噪声
形态学运算能够有效地去除图 像中的噪声,提高图像的清晰 度和质量。
实现简单
形态学运算算法相对简单,易 于实现,降低了计算复杂度和 时间成本。

《数字图像处理入门》第8章(无水印)

《数字图像处理入门》第8章(无水印)

第8章 图象的检测及模板匹配图象的分割与检测(识别)实际上是一项非常困难的工作。

很难说清楚为什么图象应该分割成这样而不是那样。

人类的视觉系统是非常优越的,它不仅包含了双眼,还包括了大脑,可以从很复杂的景物中分开并识别每个物体,甚至可以毫不费力地跟上每秒好几十帧变化的图象。

举两个例子来说明一下人类视觉系统的优越性。

图8.1 单词THE图8.2 看不见的三角 图8.1是单词THE ,这一点很容易看出来,但仔细观察一下,就会发现,图中少了很多线条。

在我们人类看来很简单的一件事,让计算机来做就很困难了。

图8.2中尽管没有任何线条,但我们还是可以很容易的看出中间存在着一个白色三角形。

计算机却很难发现。

由于人类在观察图象时适用了大量的知识,所以没有任何一台计算机在分割和检测真实图象时,能达到人类视觉系统的水平。

正因为如此,对于大部分图象应用来说,自动分割与检测还是一个将来时。

目前只有少数的几个领域(如印刷体识别OCR)自动识别达到了实用的水平。

也许算是题外话,我们可以憧憬这样一种应用:基于内容的搜索。

在一场足球比赛的录象中,用户可以输入命令,由计算机自动搜索出所有射门的镜头并显示在屏幕上。

目前,我们能从一幅图象中获得的信息只是每个象素的颜色或灰度值,除此以外别无其它,完成上述功能实在是太困难了。

所以说解决图象分割和检测最根本的方法是在编码(成象)时就给予考虑。

这也正是MPEG4及未来的视频压缩编码标准的主要工作。

正因为有上述的困难,所以我们今天要介绍的只是一些最基本,最简单的算法和思想,针对也只能是一些具体(而不是通用)的应用。

算法共有三个:投影法、差影法和模板匹配。

8.1 投影法在介绍投影法之前,我先出一道题目,下面的这幅照片是著名的华盛顿纪念碑(我记得在“阿甘正传”中曾经看到过它),怎样从图中自动检测到水平方向上纪念碑的位置。

仔细观察,不难发现,纪念碑上象素的灰度都差不多而且与众不同,如果我们选取合适的阈值,做削波处理(这里选175到220),将该图二值化,如图8.3所示:图8.3 华盛顿纪念碑图8.4 削波处理,将图8.3二值化 由于纪念碑所在的那几列的白色点比起其他列多很多,如果把该图在垂直方向做投影,如图8.5所示。

数字图像处理 第八章课件.ppt

数字图像处理 第八章课件.ppt
2019/12/31
图像编码技术的进展已使这些制约因素不再 成为瓶颈,从而推动了各类图像通信系统的推广 和应用。
图像编码是各类图像信息传输、存贮产品的 一项核心技术。
2019/12/31
8.1.2 图像压缩编码的目的 图像编码是一种信源编码,其信源是
各种类型的图像信息。图像压缩编码的目 的是以尽量少的比特数表征图像,同时保 持复原图像的质量,使它符合预定应用场 合的要求。
2019/12/31
在实际应用中,映射变换的方法种类 繁多,还可以更复杂。如在变换编码中, 先将图像分成若干个n×n大小的子块,然 后进行映射变换。在这种情况下的映射变 换是对各子块进行某种正交变换。而量化 和编码是对变换后所得系数进行的。
2019/12/31
2) 量化器
在限失真编码中要对映射后的数据进行量化。 若量化是对映射后的数据逐个地进行的,则称标 量量化;若量化是成组地进行的,则称为矢量量 化。
2019/12/31
4) 上述三个步骤之间是相互联系相互制约的
对有些编码方法,如预测编码或变换编码, 映射变换后数据量并没有减少,甚至因动态范 围的加大而使数据量略有增加。但它为后两步 作了准备,使它们能有效发挥作用。而在模型 编码中,经映射变换后得到的模型参数,其数 据量已大大小于原始图像,即第一步已经实现 了很大的压缩。后面的量化编码则是作进一步 的压缩。其情况和变换编码有很大的不同。
图像编码技术就是要把种种压缩的可能性 变为现实。
2019/12/31
8.1.4 图像压缩编码一般框图
图像编码的过程可以概括成图1所示的 三个步骤,原始图像经映射变换后的数据,经 量化器和熵编码器成为码流输出。
原始图像 f(m,n)
映射变换 映射后数据

遥感数字图像处理智慧树知到课后章节答案2023年下河海大学

遥感数字图像处理智慧树知到课后章节答案2023年下河海大学

遥感数字图像处理智慧树知到课后章节答案2023年下河海大学河海大学第一章测试1.遥感在广义上泛指一切非接触的远距离探测技术,但在实际工作中,遥感探测的是()。

答案:电磁场2.遥感图像有哪些分辨率特性?()。

答案:空间分辨率;辐射分辨率;时间分辨率;光谱分辨率3.遥感可以观测哪些谱段的电磁波?()。

答案:可见光;无线电波;紫外线;红外线4.由于电磁波与大气发生了何种散射导致天空是蓝色的?()答案:瑞利散射5.空间分辨率与辐射分辨率之间没有关系。

()答案:错第二章测试1.轨道运行周期等同于轨道重复周期。

()。

答案:错2.高光谱遥感属于何种工作方式?()答案:被动遥感3.轨道运行周期与轨道重复周期相等。

()答案:错4.遥感成像方式有摄影成像和扫描成像答案:对5.扫描成像有哪两种工作模式?摆扫型成像和推扫型成像。

答案:对第三章测试1.辐射校正包括哪些方面?()答案:太阳高度和地形校正;大气校正;辐射定标(传感器校正)2.在3次多项式几何校正中,需要的控制点个数最少为几个?()答案:103.哪些因素会导致几何畸变的产生?()答案:大气折射和投影方式;遥感平台因素:包括由于平台的高度、速度、轨道偏移及姿态变化引起的图像畸变;传感器内部因素:包括透镜、探测元件、采样速率、扫描镜等引起的畸变;地球因素:地球自转、地形起伏、地球曲率4.在辐射定标中,表达式中的Lλ是波段λ的辐射亮度值,k是增益,c是偏移答案:对5.将消除或修正图像数据辐射失真的过程称为辐射校正答案:对第四章测试1.调整两幅图像的色调差异,使图像重叠区域的色调过渡柔和,改善图像融合和图像镶嵌效果的图像处理方法是什么?()答案:直方图匹配2.常用的图像变换算法有哪些?()答案:小波变换;主成分变换;颜色空间变换;傅里叶变换3.灰度变换图像增强常见的变换函数有哪些?()答案:线性变换;分段线性变换;非线性变换4.图像锐化增强的作用是什么?()答案:目标识别;形状提取;图像分割5.在图像上任意位置做一条横向的扫描线,通过分析扫描线的灰度分布曲线及其一阶、二阶曲线可知哪些特性?()答案:图像上的窄带在一阶、二阶曲线上的表现与孤立点类似;图像上的平坦带在一阶、二阶微分曲线上都表现为过零点;图像上的孤立点在一阶微分曲线上为过零点,在二阶微分曲线上为极小值点;图像上的灰度渐变区域在一阶微分曲线上是常数,在二阶微分曲线上的起始点非零,中间为零;图像上的灰度跃迁在一阶微分曲线上表现为极大值点,在二阶微分曲线上表现为过零点第五章测试1.常见的图像变换方法有哪些?()答案:傅里叶变换;主成分分析;缨帽变换;小波变换;最小噪声分离;颜色空间变换2.主成分分析是根据什么进行特征压缩的?()答案:方差3.最小噪声分离变换是根据什么进行特征压缩的?()答案:信噪比4.缨帽变换是根据什么进行特征压缩的?()答案:物理特征5.傅里叶变换图像增强中,噪声、边缘、跳跃部分代表图像的什么分量?()答案:高频分量第六章测试1.常用的空间域图像去噪声的方法有哪些?()答案:中值滤波;边缘保持平滑滤波;均值滤波;数学形态学2.从噪声的概率密度函数来看,图像噪声主要有哪些?()答案:均匀分布噪声;瑞利噪声;伽玛噪声;指数分布噪声;高斯噪声;脉冲噪声3.中值滤波是将中心像元替换为邻域内的像元中间值,已达到去噪声的目的。

数字图像处理课件第8章

数字图像处理课件第8章

8.1 引言 8.2 A/D转换的有限字长效应 8.3 数字滤波器系数的有限字长效应 8.4 数字滤波器运算中的有限字长效应
3
8.1 引言
有限字长效应对数字系统输出造成的误差主 要表现在以下三个方面。 (1)A/D转换器将模拟输入信号变为一组离 散电平时产生的量化效应。一般情况下被 处理的模拟信号要经过A/D转换器变成二进 制数字序列,转换过程包括采样和量化两 个步骤,采样以后信号仍然是无限精度的 ,由于实际数字系统二进制位数有限,必 须对无限精度的信号值进行量化,由此产 生量化误差。
34
8.3 数字滤波器的有限字长效应
(2)极点偏差与系统函数的阶数N有关,阶 数越高,滤波器的极点位置对系数量化误 差越敏感,极点偏差也大。高阶直接型结 构滤波器的极点数目多而密,低阶直接型 结构滤波器的极点数目少而稀疏,因而前 者对系数量化误差要更加敏感,同理,并 联型结构和级联型结构比直接型结构要好 得多。因此,高阶结构时,由于各二阶节 相互独立级联或并联的结构来实现,而很 少采用直接型结构。
14
8.1 引言
15
8.1 引言
16
8.2 A-D转换的有限字长效应
17
8.2 A-D转换的有限字长效应
对该模型做如下假设: (1)e(n)是平稳随机序列; (2)e(n)与采样信号x(n)不相关; (3)e(n)序列本身任意两个值之间不相关; (4)e(n)在自身取值范围内呈均匀分布。
18
7
8.1 引言
3)定点运算在整个运算过程中,所有运算结 果的绝对值都不能大于1。为此绝对值大于 1的数需要表示时,可乘上一个衰减因子, 保证该数在运算中不超过1;运算后再除以 该因子还原。如运算过程中出现绝对值超 过1时,数就进位到整数部分的符号位,这 就出现错误,称为“溢出”,这时应修正衰 减因子;但在IIR滤波器中,分母的系数决 定着极点的位置,所以不适合用比例因子 。
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Line Detection
R w1 z1 w2 z2 ... w9 z9 wi zi
i 1 9
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Line Detection
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Line Detection (cont…)
Binary image of a wire bond mask
Environment controllable: such as the industrial inspection applications
Sensor controllable: such as
autonomous target acquisition, or near infrared imaging Algorithm controllable
6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0 -0.5 -1 -1.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0 0 0 0 1 2 3 4 5 5 5 5
0 0 0 1 0 0 0 0 -1 0 0
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Edge Detection
Conclusion: The first derivative can be used to detect the presence of an edge at a point in an image. (i.e. to determine if a point is on a ramp) Similarly, the sign of the second derivative can be used to determine whether an edge pixel lies on the dark or light side of an edge.
0 0 0 0 1 2 3 4 5 5 5 5
0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0
1
2
3
4
5
678Fra bibliotek910 11 12
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2nd Derivative
2 f f ( x 1) f ( x 1) 2 f ( x) 2 x
1.5 1 0.5
The formula for the 2nd derivative of a function is as follows:
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Derivatives & Noise
Firstly, we discuss Gradient operators and Laplacian operators
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Gradient Operator
The gradient vector points in the direction of maximum rate of change of f at (x,y).
We can see how derivatives are used to find discontinuities 1st derivative tells us where an edge is 2nd derivative can be used to show edge direction
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Edge Detection
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Edge Detection
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Derivatives & Noise
Derivative based edge detectors are extremely sensitive to noise
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Derivatives & Noise
i 1
9
Note: the mask response will be zero in areas of constant gray level.
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Point Detection (cont…)
dotdetection.m
X-ray image of a turbine blade
– The segmentation problem – Points detection – Lines detection – Edges detection
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Segmentation
The purpose of image segmentation is to partition an image into meaningful regions with respect to a particular application Segmentation should stop when the objects of interest in an application have been isolated The segmentation is based on measurements taken from the image and might be grey level, colour, texture, depth or motion
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Segmentation
Segmentation algorithms generally are based on of 2 basis properties of intensity values:
– Discontinuity: to partition an image based on abrupt changes in intensity (such as edges) – Similarity: to partition an image into regions that are similar according to a set of predefined criteria. Today, we will look at segmentation based on Discontinuity.
The reasons for blur: Optics sampling illumination conditions
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Edge Detection (more than one pixel width)
(more than one pixel width)
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Edges & Derivatives
We typically find discontinuities using masks and correlation
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Point Detection
Isolated point: a point whose gray level is significantly different from its background and which is located in a homogeneous or nearly homogeneous area. An isolated point will be quite different from its surroundings and thus be easily detectable by using a specially mask
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Point Detection
Point detection can be achieved simply using the mask below:
R w1 z1 w2 z2 ... w9 z9 wi zi
i 1
9
Basically, this formulation measures the weighted differences between the center point and its neighbors.
Not one pixel thick
Linedetection.m
Can be deleted by point detection
After processing with -45° line detector
Result of thresholding filtering result
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Edge Detection
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Edge Detection
Edge and Region boundary:
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Edge Detection
An edge is a set of connected pixels that lie on the boundary between two regions
Digital Image Processing
Image Segmentation
Luguangm@
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Contents
So far we have been considering image processing techniques used to transform images for human interpretation Today we will begin looking at automated image analysis by image segmentation:
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Segmentation
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Segmentation
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Segmentation
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Segmentation
most difficult tasks in image processing.
Image segmentation is one of the
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Spatial Differentiation
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