数字图像处理与分析-1绪论ppt课件
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数字图像处理第一章概论优秀课件
随着计算机技术的发展，逐渐应用于图像领域。 60年代第一台可执行有意义的图像处理任务的大 型计算机出现，逐渐应用于空间图像处理、医学图像、 地球遥感、天文学
Chapter 1: Int像的来源：主要是电磁能谱，此外还 有声波、超声波和电子（用于电子显微镜的电子束形式 ）及计算机产生。
Chapter 1: Introduction
1.2 数字图像处理的起源
最早起源之一是报纸 20年代 伦敦→纽约（海底电缆）
图像→编码→打印 一幅图片1个多星期→ 3个多小时
Chapter 1: Introduction
1.2 数字图像处理的起源
Chapter 1: Introduction
1.2 数字图像处理的起源
Chapter 1: Introduction
1.3 数字图像处理的应用实例
1.3.7 其他图像模式应用的实例 “声音”成像：地质勘探，工业和医学（超
声波）以医学超声波为例： 1、超声波系统（计算机+超声波+接收器） 2、声波传入体内，碰撞组织边缘，一部分返回到
探头，一部分继续传播。 3、反射波被探头收集→计算机 4、根据传播速度及每个回波返回的时间计算从探
1.3 数字图像处理的应用实例
1.3.5 微波波段成像 典型应用是雷
达，其独特之处是不 管在任何范围、任何 时间、任何气候周围 光照条件都可以。可 穿过云层，看到的是 反射到雷达天线的微 波能量。
Chapter 1: Introduction
1.3 数字图像处理的应用实例
1.3.6 无线电波成像 医学中：磁共振成像
电磁波谱：
Chapter 1: Introduction
1.3 数字图像处理的应用实例
Chapter 1: Int像的来源：主要是电磁能谱，此外还 有声波、超声波和电子（用于电子显微镜的电子束形式 ）及计算机产生。
Chapter 1: Introduction
1.2 数字图像处理的起源
最早起源之一是报纸 20年代 伦敦→纽约（海底电缆）
图像→编码→打印 一幅图片1个多星期→ 3个多小时
Chapter 1: Introduction
1.2 数字图像处理的起源
Chapter 1: Introduction
1.2 数字图像处理的起源
Chapter 1: Introduction
1.3 数字图像处理的应用实例
1.3.7 其他图像模式应用的实例 “声音”成像：地质勘探，工业和医学（超
声波）以医学超声波为例： 1、超声波系统（计算机+超声波+接收器） 2、声波传入体内，碰撞组织边缘，一部分返回到
探头，一部分继续传播。 3、反射波被探头收集→计算机 4、根据传播速度及每个回波返回的时间计算从探
1.3 数字图像处理的应用实例
1.3.5 微波波段成像 典型应用是雷
达，其独特之处是不 管在任何范围、任何 时间、任何气候周围 光照条件都可以。可 穿过云层，看到的是 反射到雷达天线的微 波能量。
Chapter 1: Introduction
1.3 数字图像处理的应用实例
1.3.6 无线电波成像 医学中：磁共振成像
电磁波谱：
Chapter 1: Introduction
1.3 数字图像处理的应用实例
数字图像处理课件ppt
06 数字图像处理的应用案例
人脸识别系统
总结词
人脸识别系统是数字图像处理技术的重要应 用之一，它利用计算机视觉和图像处理技术 识别人的面部特征，实现身份认证和安全监 控等功能。
详细描述
人脸识别系统通过采集输入的人脸图像，提 取出面部的各种特征，如眼睛、鼻子、嘴巴 等部位的形状、大小、位置等信息，并与预 先存储的人脸特征进行比对，从而判断出人 的身份。该系统广泛应用于门禁系统、安全
分类器设计
总结词
分类器设计是图像识别技术的核心，它通过训练分类器，使其能够根据提取的特征对图 像进行分类和识别。
详细描述
分类器设计通常采用机器学习算法，如支持向量机、神经网络和决策树等。这些算法通 过训练数据集进行学习，并生成分类器模型，用于对新的未知图像进行分类和识别。
模式识别
总结词
模式识别是图像识别技术的最终目标，它通 过分类器对提取的特征进行分类和识别，实 现对图像的智能理解和处理。
源调查和环境监测。
计算机视觉
为机器人和自动化系统提供视 觉感知能力，用于工业自动化
、自主导航等。
数字图像处理的基本流程
特征提取
从图像中提取感兴趣的区域、 边缘、纹理等特征，为后续分 类或识别提供依据。
图像表示与压缩
将图像转换为易于处理和分析 的表示形式，同时进行数据压 缩，减少存储和传输成本。
预处理
详细描述
模式识别在许多领域都有广泛应用，如人脸 识别、物体识别、车牌识别等。通过模式识 别技术，可以实现自动化监控、智能安防、 智能驾驶等应用。随着深度学习技术的发展 ，模式识别的准确率和鲁棒性得到了显著提 高。
05 数字图像处理中的常用算 法
傅里叶变换算法
傅里叶变换
【课件】数字图像处理01ppt
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，这种情况下每个像素可用三个字节来表示。
彩色图像(128x128)及其对应的数值矩阵（仅列出一 部分(25x31)）
1 什么是数字图像
2 数字图像处理系统的基本结构
Terrain Model of Mars' Mojave Crater
4 数字图像处理应用_视觉监控
视频监视、公安：
银行防盗，人脸识别等。
4 数字图像处理应用_工业检测
工业检测与测量：
3 数字图像处理术语
运算
全局运算：对全幅图像所有像素做相同的处理。 点 运 算：输出图像每个像素的灰度值只依赖于对应
输入图像像素的灰度值。
局部运算：输出图像每个像素的灰度值依赖于对应输
入图像该像素邻域的灰度值。
几何运算：…… 代数运算：…… 邻域预算：……
4 数字图像处理应用
数字图像处理：是指将一幅图像转变为另一幅图像。 数字图像分析：是指将一幅图像转换为一种非图像的
表示。但数字图像处理通常又包括数字图像分析。如天 气预报，视频统计等。
计算机图形学：用计算机将由概念或数学描述所表示
的物体图像（非实物）进行处理和显示的过程。如机械 图、建筑图等，通过建筑图统计水泥、钢筋用量等。
图像数字化设备：扫描仪、数码相机、摄象机与图像采集卡 等
图像处理计算机：PC、工作站等（通常将存储设备也包括在 内）
图像输出设备：打印机、绘图仪等
图像显示 硬拷贝
SAN网络
计算机 特殊图像处理硬件
图像传感器 问题域
大规模存储 图像处理软件
彩色图像(128x128)及其对应的数值矩阵（仅列出一 部分(25x31)）
1 什么是数字图像
2 数字图像处理系统的基本结构
Terrain Model of Mars' Mojave Crater
4 数字图像处理应用_视觉监控
视频监视、公安：
银行防盗，人脸识别等。
4 数字图像处理应用_工业检测
工业检测与测量：
3 数字图像处理术语
运算
全局运算：对全幅图像所有像素做相同的处理。 点 运 算：输出图像每个像素的灰度值只依赖于对应
输入图像像素的灰度值。
局部运算：输出图像每个像素的灰度值依赖于对应输
入图像该像素邻域的灰度值。
几何运算：…… 代数运算：…… 邻域预算：……
4 数字图像处理应用
数字图像处理：是指将一幅图像转变为另一幅图像。 数字图像分析：是指将一幅图像转换为一种非图像的
表示。但数字图像处理通常又包括数字图像分析。如天 气预报，视频统计等。
计算机图形学：用计算机将由概念或数学描述所表示
的物体图像（非实物）进行处理和显示的过程。如机械 图、建筑图等，通过建筑图统计水泥、钢筋用量等。
图像数字化设备：扫描仪、数码相机、摄象机与图像采集卡 等
图像处理计算机：PC、工作站等（通常将存储设备也包括在 内）
图像输出设备：打印机、绘图仪等
图像显示 硬拷贝
SAN网络
计算机 特殊图像处理硬件
图像传感器 问题域
大规模存储 图像处理软件
数字图像处理 第1章 绪论PPT课件
7）. 图像分割（Image Segmentation）
把图像分成不同区域（每个区域具有某种特性）的处理就是 图像分割。图像自动分割是图像处理中最困难的问题之一。将 各种方法融合在一起并使用知识来提高处理的可靠性和有效性 是图像分割的研究热点。
8）. 图像分析（ Image analysis）
图像处理应用的目标几乎均涉及到图像分析，即对图像中的 不同对象进行分割、特征提取和表示，从而有利于计算机对图 像进行分类、识别和理解。
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。
1.2.2 数字图像处理的主要内容
1）. 图像获取、表示和表现
（Image Acquisition，Representation and Presentation）
该过程主要是把模拟图像信号转化为计算机所能接受的数 字形式，以及把数字图像显示和表现出来（如打印）。这一过 程主要包括摄取图像、 光电转换及数字化等几个步骤。
6）. 图像压缩编码（Image Encoding ）
数字图像的特点之一是数据量庞大。主要是利用图像信号的 统计特性及人类视觉的生理学及心理学特性，对图像信号进行 高效压缩编码，在保证图像质量的前提下压缩数据，便于存储 和传输，以解决数据量大的矛盾。一般来说，图像编码的目的 有三个： ①减少数据存储量；②降低数据率以减少传输带宽； ③压缩信息量，便于特征提取，为后续识别作准备。
◇图像的种类
借助集合的概念，图像可根据其生成方法或存在形式分成若干 类。所有图像的总体可以看作客观世界的一部分，或者叫做客观世 界的一个子集，而图像本身又可进一步划分为若干子集（若干类）。 图像的各子集中，最重要的一个子集是可见图像子集。
types of images
把图像分成不同区域（每个区域具有某种特性）的处理就是 图像分割。图像自动分割是图像处理中最困难的问题之一。将 各种方法融合在一起并使用知识来提高处理的可靠性和有效性 是图像分割的研究热点。
8）. 图像分析（ Image analysis）
图像处理应用的目标几乎均涉及到图像分析，即对图像中的 不同对象进行分割、特征提取和表示，从而有利于计算机对图 像进行分类、识别和理解。
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。
1.2.2 数字图像处理的主要内容
1）. 图像获取、表示和表现
（Image Acquisition，Representation and Presentation）
该过程主要是把模拟图像信号转化为计算机所能接受的数 字形式，以及把数字图像显示和表现出来（如打印）。这一过 程主要包括摄取图像、 光电转换及数字化等几个步骤。
6）. 图像压缩编码（Image Encoding ）
数字图像的特点之一是数据量庞大。主要是利用图像信号的 统计特性及人类视觉的生理学及心理学特性，对图像信号进行 高效压缩编码，在保证图像质量的前提下压缩数据，便于存储 和传输，以解决数据量大的矛盾。一般来说，图像编码的目的 有三个： ①减少数据存储量；②降低数据率以减少传输带宽； ③压缩信息量，便于特征提取，为后续识别作准备。
◇图像的种类
借助集合的概念，图像可根据其生成方法或存在形式分成若干 类。所有图像的总体可以看作客观世界的一部分，或者叫做客观世 界的一个子集，而图像本身又可进一步划分为若干子集（若干类）。 图像的各子集中，最重要的一个子集是可见图像子集。
types of images
数字图像处理ppt课件
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图象文件的数据结构
一个完整的图象处理程序的基本功能有:打开图象文件、 显示图象、对图象文件进行指定的处理、存储图象文件。
由于图象文件比较大，通常需要在储存前进行压缩。所以 打开和存储图象文件涉及到文件的格式。
• 图象文件的格式
图像文件指包含图像数据的文件。文件内除图像数据本身
狭义的数字图象处理是指图象的增强、恢复和重建， 操作的对象是图象的象素，输出的是图象。
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• 什么是图像工程？（广义的数字图像处理）
它是由图像处理、图像分析和图像理解三个系统所组 成。图像处理包括图像采集和从图像到图像的变换，以改 善主观的视觉效果和为图像分析和图像理解作初步的处理。 图像分析是从图像中取出感兴趣的数据，以描述图像中目 标的特点。图像理解是在图像分析的基础上研究各目标的 性质和相互关系，以得出图像内容的理解和对原场景的解 释。图像处理、图像分析和图像理解是处在从低到高的三 个不同的抽象程度上的过程。本课程着重于图像处理和分 析系统。
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补充：图象和视觉基础
2.1 概论和综述 2.2 人眼与亮度视觉 2.3 颜色视觉 2.4 光度学和成象模型 2.5 成象变换 2.6 采样和量化 2.7 象素间联系 2.8 算术和逻辑运算 2.9 坐标变换
图像理解 符号
Hale Waihona Puke 抽 象 程 度数图像分析 数据
据
量
图像处理 图像
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1.1.3 相关学科和领域
• 图象工程是一门系统地研究各种图象理论、技术和应用的 交叉学科。 从它的研究方法看，它与数学、物理学、生物学、心 理学、电子学、计算机科学可以互相借鉴，从它的研究范 围看，它与模式识别、计算机视觉、计算机图形学等学科 交叉。
数字图像处理与分析-1绪论课件
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图像处理的起源
• 数字图象处理技术的起源
• 图像传输过程中的质量改善 • 原始图像质量不佳 • 由于传输中噪音导致质量不佳
• 模式识别中的场景数据处理 • 自动识别，要求对图像进行分析 • 人工视觉，要求对图像进行解释
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例: 图象质量自动调整
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例2 图象的自动拼接
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图像处理的起源
• 60年代-70年代初期， 开始在医学、地球 监测、天文学等方 面应用。
• 70年代初期,发明CT 技术
• 1895年，x射线
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图像处理技术分类
• 模拟图像处理：
• 光学、电信号处理，包括光学透镜处理、照相、广播电 视等
• 优点
处理速度快，一般是实时处理
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序言
• 图象的生成
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20
序言
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序言-伽马射线
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序言-X射线
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序言-紫外线
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序言-超声波
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序言-光学显微镜图像
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序言-飓风的多光谱图像
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序言-红外线
数字图像处理内容
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数字图像处理内容
• 图像增强 • 图像复原 • 图像膨胀、腐蚀、细化（形态学） • 图像半色调与抖动技术 • 图像变形 • 图像合成 • 图像分析 • 图像压缩与编码 • 数字水印 • 基于内容的检索
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9
• 1.2.3 数字图像处理的特点 • 1．具有数字信号处理技术共有的特点。如： • （1）处理精度高。 • （2）重现性能好。 • （3）灵活性高。 • 2．数字图像处理后的图像可能是供人观察和评价的，也
可能作为机器视觉的预处理结果。 • 3．数字图像处理技术适用面宽。原始模拟图像可以来自
多种信息源，它们可以是可见光图像，也可以是不可见的 波谱图像、超声波图像或红外图像。
1.3 基本的图像处理系统
• 图像处理系统包括
– 图像处理硬件和图像处理软件。
• 1.3.1 图像处理硬件 • 微机图像处理硬件系统主要
– 由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、 图像存储器、图像输出设备等组成。
• 软件系统包括
– 操作系统、控制软件及应用软件等。 13
图1.7 基本的数字图像处理系统
统。
• 3．图像处理开发工具
– （1）VC++面向对象可视化集成工具 – （2）MATLAB的图像处理工具箱 – （3）图像应用软件：Photoshop、CorelDRAW、
ACDSee
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1.4 数字图像处理的应用与发展趋势
• 1.4.1 数字图像处理的应用 • 1．航天和航空技术方面的应用 • 2．生物医学工程方面的应用 • 3．通信工程方面的应用 • 4．工业自动化和机器人视觉方面的应用 • 5．军事和公安方面的应用 • 6．生活和娱乐方面的应用
– 像素（picture element，简称pixel）
• 一幅图像可以用二维矩阵表示。
4
图1.1 自然景物图像
(a)原图
(b)将原图放大4倍
• 图像的数字化包括两个主要步骤：离散和量化
5
• 1.1.2 图像处理的发展简史 • 数字图像处理首次成功地应用在1964年美国
• 1.2.3 数字图像处理的特点 • 1．具有数字信号处理技术共有的特点。如： • （1）处理精度高。 • （2）重现性能好。 • （3）灵活性高。 • 2．数字图像处理后的图像可能是供人观察和评价的，也
可能作为机器视觉的预处理结果。 • 3．数字图像处理技术适用面宽。原始模拟图像可以来自
多种信息源，它们可以是可见光图像，也可以是不可见的 波谱图像、超声波图像或红外图像。
1.3 基本的图像处理系统
• 图像处理系统包括
– 图像处理硬件和图像处理软件。
• 1.3.1 图像处理硬件 • 微机图像处理硬件系统主要
– 由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、 图像存储器、图像输出设备等组成。
• 软件系统包括
– 操作系统、控制软件及应用软件等。 13
图1.7 基本的数字图像处理系统
统。
• 3．图像处理开发工具
– （1）VC++面向对象可视化集成工具 – （2）MATLAB的图像处理工具箱 – （3）图像应用软件：Photoshop、CorelDRAW、
ACDSee
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1.4 数字图像处理的应用与发展趋势
• 1.4.1 数字图像处理的应用 • 1．航天和航空技术方面的应用 • 2．生物医学工程方面的应用 • 3．通信工程方面的应用 • 4．工业自动化和机器人视觉方面的应用 • 5．军事和公安方面的应用 • 6．生活和娱乐方面的应用
– 像素（picture element，简称pixel）
• 一幅图像可以用二维矩阵表示。
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图1.1 自然景物图像
(a)原图
(b)将原图放大4倍
• 图像的数字化包括两个主要步骤：离散和量化
5
• 1.1.2 图像处理的发展简史 • 数字图像处理首次成功地应用在1964年美国
数字图像处理讲课ppt
可见光及红外线成像
左图为放大250倍的 紫杉汾 右图为放大40倍的 胆固醇
华盛顿地区的卫星图像
1 对水有最大的穿透 5 植被和土壤含水量
2 测量植物生活力
3 植被鉴别 4 生物图案和海岸线
6
7
土壤湿度热量
矿物测绘
可见光及红外线成像
微波图像
雷达像一个闪光照相机， 自己提供照明（微波脉 冲），去照明一个区域， 并快速拍摄图像，与照相 机镜头不同，雷达用天线 和计算机记录图像。在雷 达图像中，只能看到反射 到雷达天线的微波能量。
人类最早的图像处理是光学处理，如放大、 缩小、显微等。
1、光学处理：光学滤波器、激光全息技术 2、电子处理：照相、电视信号处理、遥感 图像处理 特点：速度快、实时、并行处理； 精度差、灵活性差。
数字图像处理
一般用数字计算机处理或其他高速、大规模集成数 字硬件处理，所以亦称为计算机图像处理。
对从图像信息转换来的数字电信号进行某些数字 运算或处理，以期提高图像的质量或达到人们所 要求的某些预期的结果。 特点：精度高、灵活性强可以长期保存不失
1929年从伦敦到纽约15级色调通 过电缆传递照片。从早期5个灰度
1921年通过海底电缆传送 ，用电报打印机采用特殊 字符在编码纸带中打印出 来的图像。
到15灰度。
1922年，两次穿越大西 洋后，采用光学还原技
术，从穿孔纸带得到图
像。
简明历史
五十年代中期在太空计划的推动下 开始这项技术的研究。重要标志是 1964 年美国喷气推进实验室（ JPL ） 正式使用数字计算机对“旅行者 7 号”太空船送回的四千多张月球照 片进行了处理。
真。分辨率高、但速度受限。
数字图像处理ch01(MATLAB)-课件
2024/10/12
第一章 绪论
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第一章 绪论
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第一章 绪论
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第一章 绪论
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<2>几何处理
放大、缩小、旋转，配准，几何校正，面积、周长计算。
请计算台湾的陆地面积
2024/10/12
第一章 绪论
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<3>图象复原
由图象的退化模型，求出原始图象
图像处理是指按照一定的目标，用一系列的操 作来“改造”图像的方法.
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第一章 绪论
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➢图象处理技术的分类(从方法上进行分类)[2]
1．模拟图象处理（光学图像处理等）
用光学、电子等方法对模拟信号组成的图像，用光学器 件、电子器件进行光学变换等处理得到所需结果（哈哈 镜、望远镜，放大镜，电视等）.
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第一章 绪论
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<4>图象重建[3]
[3]此图像来自罗立民，脑成像，
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第一章 绪论
23
/zhlshb/ct/lx.htm
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第一章 绪论
图形用户界面，动画，网页制作等
2024/10/12象处理的基本概念，和基 本问题，以及一些典型的应用。
2024/10/12
第一章 绪论
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提问
摄像头(机),扫描仪,CT成像装置,其他图象成像装置
2)图象的存储
各种图象存储压缩格式(JPEG,MPEG等),海量图象数据库技术
3)图象的传输
内部传输(DirectMemoryAccess),外部传输(主要是网络)
数字图像处理技术PPT课件.ppt
数字图像处理技术概述
数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信 号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。
这一过程包括对图像进行增强、除噪、分割、复原、编 码、压缩、提取特征等内容，图像处理技术的产生离不开计 算机的发展、数学的发展以及各个行业的应用需求的增长。 20世纪60年代，图像处理的技术开始得到较为科学的应用， 人们用这种技术进行输出图像的理想化处理。
第一章 图像处理技术概述
4
数字图像处理技术概述 数字图像处理技术特点
1.更好的再现性
数字图像处理与传统的模拟图 像处理相比，不会因为图像处理过 程中的存储、复制或传输等环节引 起图像质量的改变。
3.适用面宽
可以从各个途；径获得数据源， 从显微镜到天文望远镜的图像都可 以进行数字处理。
2.占用的频带更宽
这一点是相对于语言信息而 言的，图像信息比语言信息所占 频带要大好几个数量级，因此图 像信息在实现操作的过程中难度 更大。
4.具有较高的灵活性
只要可以用数学公式和数理 逻辑表达的内容；，几乎都可以用 电子图像来进行表现处理。
第一章 图像处理技术概述
5
过渡页
TRANSITION PAGE
01 图像处理技术概述 0022 图图像像处处理理技技术术发发展展现现状状 03 图像处理技术的利用
之后பைடு நூலகம்年
数字图像处理技术朝着更高深的方向发展，人们开始通过计算 机构建出数字化的人类视觉系统，这项技术被称为图像理解或 计算机视觉。
第二章 图像处理技术发展现状
7
2.2 我国数字图像处理技术的发展
我国在建国之初就展开了计算机技术的研究，而改革开 放以来，我国在计算机数字图像处理技术上的发展进步也是 非常大的，甚至在某些理论研究方面已赶上了世界先进水平。
《数字图像处理绪论》课件
提取图像中的特征信息， 如边缘、纹理等。
图像数字化的基本原理与方法
数字图像获取
数字相机通过光电传感器将光信 号转换为数字信号，实现图像的 数字化。
图像量化
图像量化是将连续色彩空间离散 化为有限色调的过程，常用于图 像压缩和显示。
图像采样
图像采样是将连续二维空间的图 像转换为离散的像素点，常用于 数字图像处理。
《数字图像处理绪论》 PPT课件
数字图像处理是一门研究图像获取、呈现、分析和处理的学科，本课件将介 绍其背景、概念以及常见应用场景。
数字图像处理的背景与概念
数字图像处理是处理数字图像的技术和方法，它在计算机科景
医学影像
图像处理在医学影像中用于 疾病诊断、手术规划等方面， 提高了医疗效率和准确性。
图像的基本特征提取
1
边缘检测
边缘是图像中亮度变化明显的区域，边缘检测可以找到图像中的边缘。
2
纹理分析
纹理是图像中特定区域的颜色和亮度的统计特征，纹理分析用于图像分类和分割。
3
形状描述
形状描述通过数学方法对图像中的物体形状进行表征和描述。
灰度变换以及直方图均衡化
灰度变换是对图像的灰度级进行调整，直方图均衡化是一种灰度变换方法， 用于增强图像的对比度。
基本的空域滤波算法
1
平滑滤波
平滑滤波器可以减少图像中的噪声，使图像更加清晰。
2
锐化滤波
锐化滤波器可以增强图像中的边缘和细节，使图像更加鲜明。
3
边缘检测滤波
边缘检测滤波器可以提取图像中的边缘信息，用于图像分析和处理。
安全监控
图像处理技术可以用于人脸 识别、行为分析等领域，提 升安全监控的能力。
图像检索
第一章 数字图像处理课件
1.3 图像技术和图像工程
2.图像分析——图像到数据
对图像中感兴趣的目标物进行检测和测量，以获得它 们的客观信息，从而建立对图像的描述.
3.图像理解
重点是在图像分析的基础上，进一步研究图像中各目 标物的性质和它们间的相互关系，并得出对图像内容含义 的理解以及原来客观场景的理解，从而指导和规划行动 （比如机器人视觉、机器人足球赛等）。
图像输入模块:也称图像采集或图像数字化
为采集数字图像，需要两种装置（器件）： 一种是对某个电磁能量谱波段（如X射线、紫外线、 可见光、红外线等）敏感的物理器件； 另一种称为数字化器，它能将上述（模拟）电信号转 化为数字（离散）的形式。 如：x射线透视成像仪、CCD摄像头、数码相机等。
1.4 数字图像处理系统
图像增强(2)
1.2 数字图像处理的内容
图像压缩编码： 对待处理图像进行压缩编码以减少描
述图像的数据量，以便节省图像传输、处理时间、减 少存储空间。 主要方法： 熵编码 预测法编码 变换编码 分形编码 ……
1.2 数字图像处理的内容
图像复原：是寻找图像降质的起因，尽可能恢
复图像本来面目。 主要技术：
图像输出模块：
对图像处理来说，处理的结果主要用于显示给人 看。对图像分析来说，分析的结果也可以借助计算机 图形学技术转换为图像形式直观地展示。
如CRT显示器、液晶显示器和投影仪等。
1.4 数字图像处理系统
图像存储模块：
图像包含有大量的信息，因而存储图像也需要大量的空 间。在图像处理和分析系统中，大容量和快速的图像存储器 是必不可少的。用于图像处理和分析的数字存储器可分为3 类：
照片
图像的概念
—— 图、画
二维条码
度或色彩）的连续 性可分为模拟（连续）图像和数字图像。模拟图像 是空间坐标和幅度都连续变化的图像，而数字图像 是空间坐标和幅度均用离散的数字（一般是整数） 表示的图像。
数字图像处理第1节绪论附工程应用ppt课件
1.4.2 数字图像处理的发展趋势
• 从低分辨率向高分辨率发展 • 从二维（2D）向三维（3D）发展 • 从静止图像向动态图像发展 • 从单态图像向多态图像发展 • 结合应用数学新进展
•经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• 占用的频带较宽：电视图像的带宽5～ 6MHz，而语言带宽4KHz，频带越宽，技 术实现难度越大
• 像素相关性大：压缩潜力大 • 评价受人的影响大
•经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
•经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.1 数字图像
1.1.1 数字图像的基本概念 1.1.2 数字图像的基本特点
•经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.1.1 数字图像的基本概念
• 模拟图像
连续的，采用数字化（离散化）表示和数字技术出现 之前，图像是连续的，这一类图像称为模拟图像或连 续图像 连续的：指从时间上和从数值上是不间断的
•经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• 从低分辨率向高分辨率发展 • 从二维（2D）向三维（3D）发展 • 从静止图像向动态图像发展 • 从单态图像向多态图像发展 • 结合应用数学新进展
•经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• 占用的频带较宽：电视图像的带宽5～ 6MHz，而语言带宽4KHz，频带越宽，技 术实现难度越大
• 像素相关性大：压缩潜力大 • 评价受人的影响大
•经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
•经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.1 数字图像
1.1.1 数字图像的基本概念 1.1.2 数字图像的基本特点
•经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.1.1 数字图像的基本概念
• 模拟图像
连续的，采用数字化（离散化）表示和数字技术出现 之前，图像是连续的，这一类图像称为模拟图像或连 续图像 连续的：指从时间上和从数值上是不间断的
•经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
数字图像处理 PPT课件
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课程教学引导 • 教材选择 • 教学结构及主要重点 • 教学目的
目录
第一章 概 论 第二章 数字图像处理基础 第三章 VC＋＋图像编程基础 第四章 图像增强与平滑 第五章 图像分割与边缘检测 第六章 图像的几何变换 第七章 频域处理 第八章 数学形态学及其应用 第九章 图像特征与理解 第十章 图像编码 第十一章 图像复原
应用实例（续）
无线电波成像 主要用途： ������ 医学（核磁共振成像）
������ 天文观测
应用实例（续）
其它成像模式 ������ 声波成像：
������ 地质勘探、工业、医学 ������ 电子显微镜
应用实例（续）
数字图像处理－绪论
基本概念 应用实例 研究目的 主要研究内容 本课程特点
当造成图像退化（图像品质下降）的原因已知时，
复原技术可以对图像进行校正。图像复原最关键的是对每
种退化都需要有一个合理的模型。
主要研究内容（续）
4、图像分割（Image Segmentation）
主要研究内容（续）
5、图像分析
图像处理应用的目标几乎均涉及到图像分析， 即 对图像中的不同对象进行分割、 特征提取和表示，从
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 图像获取、表示与表现 ������图像增强 ������图像复原 ������图像分割 图像分析 ������图像重建 ������图像编码压缩 ……
主要研究内容（续）
1. 图像获取、表示和表现
该过程主要是把模拟图像信号转化为计算机所能 接受的数字形式，以及把数字图像显示和表现出来（ 如打印）。这一过程主要包括摄取图像、 光电转换及 数字化等几个步骤。
课程教学引导 • 教材选择 • 教学结构及主要重点 • 教学目的
目录
第一章 概 论 第二章 数字图像处理基础 第三章 VC＋＋图像编程基础 第四章 图像增强与平滑 第五章 图像分割与边缘检测 第六章 图像的几何变换 第七章 频域处理 第八章 数学形态学及其应用 第九章 图像特征与理解 第十章 图像编码 第十一章 图像复原
应用实例（续）
无线电波成像 主要用途： ������ 医学（核磁共振成像）
������ 天文观测
应用实例（续）
其它成像模式 ������ 声波成像：
������ 地质勘探、工业、医学 ������ 电子显微镜
应用实例（续）
数字图像处理－绪论
基本概念 应用实例 研究目的 主要研究内容 本课程特点
当造成图像退化（图像品质下降）的原因已知时，
复原技术可以对图像进行校正。图像复原最关键的是对每
种退化都需要有一个合理的模型。
主要研究内容（续）
4、图像分割（Image Segmentation）
主要研究内容（续）
5、图像分析
图像处理应用的目标几乎均涉及到图像分析， 即 对图像中的不同对象进行分割、 特征提取和表示，从
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 图像获取、表示与表现 ������图像增强 ������图像复原 ������图像分割 图像分析 ������图像重建 ������图像编码压缩 ……
主要研究内容（续）
1. 图像获取、表示和表现
该过程主要是把模拟图像信号转化为计算机所能 接受的数字形式，以及把数字图像显示和表现出来（ 如打印）。这一过程主要包括摄取图像、 光电转换及 数字化等几个步骤。
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数字图像处理内容
.
数字图像处理内容
图像增强 图像复原 图像膨胀、腐蚀、细化（形态学） 图像半色调与抖动技术 图像变形 图像合成 图像分析 图像压缩与编码 数字水印 基于内容的检索
.
.Байду номын сангаас
.
数字水印提出的背景
多媒体信息安全中传统的加解密系统并不能很 好地解决版权保护问题。因为，虽然经过加密 后只有被授权持有解密密钥的人才可以存取数 据，但是这样就无法向更多的人展示自己的作 品；而且数据一旦被解开，就完全置于解密人 的控制之下，原创作者没有办法追踪作品的复 制和二次传播。
数字水印的概念
数字水印（digital watermark）技术，是指在数 字化的数据内容中嵌入不明显的记号。被嵌入 的记号通常是不可见或不可察的，但是通过一 些计算操作可以被检测或者被提取。水印与源 数据（如图象、音频、视频数据）紧密结合并 隐藏其中，成为源数据不可分离的一部分，并 可以经历一些不破坏源数据使用价值或商用价 值的操作而存活下来。
计算机 数学 摄影 电子 光学
.
序言
数字图象处理承袭的技术和理论
信号处理 图形学 色彩学 独有技术
.
序言
图象的生成
.
序言
.
序言-伽马射线
.
序言-X射线
.
序言-紫外线
.
序言-超声波
.
序言-光学显微镜图像
.
序言-飓风的多光谱图像
.
序言-红外线
.
序言-红外线
.
序言-西藏西南山区的空间雷达图像
由树的分形模型生成的黑山茱萸树
(a) 没有树叶
.
(b) 有树叶
与其它相关学科的关系
计算机视觉（模式识别、图像 理解）
图
像
处
图像与信号数据
理
计
算
几
数据与几何模型
何
图形学、可视化 摄像机 扫描仪 数码相机
交互设备
.
图像处理的起源
数字图象处理技术的起源 图像传输过程中的质量改善 原始图像质量不佳 由于传输中噪音导致质量不佳 模式识别中的场景数据处理 自动识别，要求对图像进行分析 人工视觉，要求对图像进行解释
.
例: 图象质量自动调整
.
例2 图象的自动拼接
.
图象的自动拼接
自动拼接生成的山东大学校园环境 自动拼接生成的山东大学博物馆内部的场景
.
图像处理的起源
最早应用于20世纪20年代，报纸业
.
图像处理的起源
数字图像处理作为一门学科追溯到60年代， 1964年美国喷气推进实验室利用计算机对太 空船发回的月球图像信息进行处理。
.
计算机生成的图像
.
计算机生成的图像
艺术风格绘画模拟
.
计算机生成的图像
动画图像生成等
.
User Intervention, 2D
计算机生成的图像
Traditional Japanese ink painting called sumie, and watercolor painting Brushes
什么是数字图像
一个被采样和量化后的二维函数 采用等距离矩形网格采样 对幅度进行等间隔量化 是离散的
什么是处理
让某个事物受到一个过程的作用
什么是过程
导致某个所期望的目标的一系列操作
.
序言
什么是数字图像处理
亦称计算机图像处理,指将图像信号转换成数 字格式并利用计算机对其进行一系列的操作, 以得到所期望的结果 是一个图像到图像的过程 是一新兴学科，涉及多学科知识：
数字图像处理：
采用数字计算机对数字化形式的图像进行处理 优点
精度高，处理内容丰富，处理手段灵活 缺点
计算量大，速度慢，且保持静止
.
图像处理的特点
信息量大 可采用压缩技术
综合性强 计算机 数学 摄影 电子 光学
与通讯结合紧密
.
数字图像处理系统组成
.
数字图像处理内容
根据处理流程，主要处理内容： 图像信息的获取 存储 传输 处理 输出 图象处理和编码如：图象采集、获取及存储，图象重建， 图象变换、滤波、增强、校正、恢复/复原，图象/视频 压缩编码，图象数字水印和图象信息隐藏等 B) 图象分析和识别如：边缘检测、图象分割，目标表 达、描述、测量，目标颜色、形状、纹理、空间、运动 等的分析，目标检测、提取、跟踪、识别和分类等 C) 图象理解和计算机视觉如：立体成象，图象配准、 匹配、融合、镶嵌，3-D表示、建模、重构、场景恢复， 图象感知、解释、推理等
SMS只能收发文字信息， EMS只可以收发文字和简单的静态图 片信息。 彩信却可以在一条信息中同时包含文 字、图片（包括动漫和视频流）和声 音内容，让沟通从此真的有声有色。
.
序言
.
序言
.
序言
.
广播技术的发展 电视技术的发展 网络技术的发展 四维成像
序言
.
虚拟博物馆
.
什么是图？像？
序言
.
序言
阮秋琦
数字图像处理学
.
主要内容
序言 与其它相关学科的关系 图像处理的起源 图像处理技术分类 图像处理的特点 数字图像处理系统 组成 数字图像处理内容 数字图像处理应用领域 数字图像处理发展方向
.
序言
人类获取信息的重要来源：
视觉 70%； 听觉 15%； 其他 15% 人类视觉的延伸
.
No 1
序言
.
图像处理的起源
60年代-70年代初 期，开始在医学、 地球监测、天文 学等方面应用。
70年代初期,发 明CT技术 1895年，x射线
.
图像处理技术分类
模拟图像处理：
光学、电信号处理，包括光学透镜处理、照相、广播电 视等 优点
处理速度快，一般是实时处理 缺点
精度低，抗干扰性差，灵活性差，没有对图像的理解 能力和非线性处理能力，不易保存
数字图像处理与分析 （第一章 绪 论）
参考书
R.C.Gonzalez, Digital Image Processing (数字图像处理 阮秋琦译 )
J. Gomes, Image Processing for Computer Graphics
K.R.Castleman, Digital Image Processing （朱志刚等译 数字图像处理）
.
序言
.
序言
“勇气”号和“机遇”号 两个火星探测器在拍摄 这些图片时，使用的是 绿色、蓝色及红外线滤 光镜头，没有使用绿色、 蓝色和标准红色过滤镜 头。 这种镜头拍摄出的照片 还是很精确的，但颜色 会显得特别突出，所以
人们看上去觉得有些怪。
.
序言
.
序言
.
序言
彩信是中国移动对多媒体信息服务 （Multimedia Messaging Service） 的“昵称”。 与传统的文字短信息（SMS）和增 强型短信息（EMS）相比，彩信绝 对是新生代力量。
数字图像处理内容
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数字图像处理内容
图像增强 图像复原 图像膨胀、腐蚀、细化（形态学） 图像半色调与抖动技术 图像变形 图像合成 图像分析 图像压缩与编码 数字水印 基于内容的检索
.
.Байду номын сангаас
.
数字水印提出的背景
多媒体信息安全中传统的加解密系统并不能很 好地解决版权保护问题。因为，虽然经过加密 后只有被授权持有解密密钥的人才可以存取数 据，但是这样就无法向更多的人展示自己的作 品；而且数据一旦被解开，就完全置于解密人 的控制之下，原创作者没有办法追踪作品的复 制和二次传播。
数字水印的概念
数字水印（digital watermark）技术，是指在数 字化的数据内容中嵌入不明显的记号。被嵌入 的记号通常是不可见或不可察的，但是通过一 些计算操作可以被检测或者被提取。水印与源 数据（如图象、音频、视频数据）紧密结合并 隐藏其中，成为源数据不可分离的一部分，并 可以经历一些不破坏源数据使用价值或商用价 值的操作而存活下来。
计算机 数学 摄影 电子 光学
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序言
数字图象处理承袭的技术和理论
信号处理 图形学 色彩学 独有技术
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序言
图象的生成
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序言
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序言-伽马射线
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序言-X射线
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序言-紫外线
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序言-超声波
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序言-光学显微镜图像
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序言-飓风的多光谱图像
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序言-红外线
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序言-红外线
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序言-西藏西南山区的空间雷达图像
由树的分形模型生成的黑山茱萸树
(a) 没有树叶
.
(b) 有树叶
与其它相关学科的关系
计算机视觉（模式识别、图像 理解）
图
像
处
图像与信号数据
理
计
算
几
数据与几何模型
何
图形学、可视化 摄像机 扫描仪 数码相机
交互设备
.
图像处理的起源
数字图象处理技术的起源 图像传输过程中的质量改善 原始图像质量不佳 由于传输中噪音导致质量不佳 模式识别中的场景数据处理 自动识别，要求对图像进行分析 人工视觉，要求对图像进行解释
.
例: 图象质量自动调整
.
例2 图象的自动拼接
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图象的自动拼接
自动拼接生成的山东大学校园环境 自动拼接生成的山东大学博物馆内部的场景
.
图像处理的起源
最早应用于20世纪20年代，报纸业
.
图像处理的起源
数字图像处理作为一门学科追溯到60年代， 1964年美国喷气推进实验室利用计算机对太 空船发回的月球图像信息进行处理。
.
计算机生成的图像
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计算机生成的图像
艺术风格绘画模拟
.
计算机生成的图像
动画图像生成等
.
User Intervention, 2D
计算机生成的图像
Traditional Japanese ink painting called sumie, and watercolor painting Brushes
什么是数字图像
一个被采样和量化后的二维函数 采用等距离矩形网格采样 对幅度进行等间隔量化 是离散的
什么是处理
让某个事物受到一个过程的作用
什么是过程
导致某个所期望的目标的一系列操作
.
序言
什么是数字图像处理
亦称计算机图像处理,指将图像信号转换成数 字格式并利用计算机对其进行一系列的操作, 以得到所期望的结果 是一个图像到图像的过程 是一新兴学科，涉及多学科知识：
数字图像处理：
采用数字计算机对数字化形式的图像进行处理 优点
精度高，处理内容丰富，处理手段灵活 缺点
计算量大，速度慢，且保持静止
.
图像处理的特点
信息量大 可采用压缩技术
综合性强 计算机 数学 摄影 电子 光学
与通讯结合紧密
.
数字图像处理系统组成
.
数字图像处理内容
根据处理流程，主要处理内容： 图像信息的获取 存储 传输 处理 输出 图象处理和编码如：图象采集、获取及存储，图象重建， 图象变换、滤波、增强、校正、恢复/复原，图象/视频 压缩编码，图象数字水印和图象信息隐藏等 B) 图象分析和识别如：边缘检测、图象分割，目标表 达、描述、测量，目标颜色、形状、纹理、空间、运动 等的分析，目标检测、提取、跟踪、识别和分类等 C) 图象理解和计算机视觉如：立体成象，图象配准、 匹配、融合、镶嵌，3-D表示、建模、重构、场景恢复， 图象感知、解释、推理等
SMS只能收发文字信息， EMS只可以收发文字和简单的静态图 片信息。 彩信却可以在一条信息中同时包含文 字、图片（包括动漫和视频流）和声 音内容，让沟通从此真的有声有色。
.
序言
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序言
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序言
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广播技术的发展 电视技术的发展 网络技术的发展 四维成像
序言
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虚拟博物馆
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什么是图？像？
序言
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序言
阮秋琦
数字图像处理学
.
主要内容
序言 与其它相关学科的关系 图像处理的起源 图像处理技术分类 图像处理的特点 数字图像处理系统 组成 数字图像处理内容 数字图像处理应用领域 数字图像处理发展方向
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序言
人类获取信息的重要来源：
视觉 70%； 听觉 15%； 其他 15% 人类视觉的延伸
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No 1
序言
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图像处理的起源
60年代-70年代初 期，开始在医学、 地球监测、天文 学等方面应用。
70年代初期,发 明CT技术 1895年，x射线
.
图像处理技术分类
模拟图像处理：
光学、电信号处理，包括光学透镜处理、照相、广播电 视等 优点
处理速度快，一般是实时处理 缺点
精度低，抗干扰性差，灵活性差，没有对图像的理解 能力和非线性处理能力，不易保存
数字图像处理与分析 （第一章 绪 论）
参考书
R.C.Gonzalez, Digital Image Processing (数字图像处理 阮秋琦译 )
J. Gomes, Image Processing for Computer Graphics
K.R.Castleman, Digital Image Processing （朱志刚等译 数字图像处理）
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序言
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序言
“勇气”号和“机遇”号 两个火星探测器在拍摄 这些图片时，使用的是 绿色、蓝色及红外线滤 光镜头，没有使用绿色、 蓝色和标准红色过滤镜 头。 这种镜头拍摄出的照片 还是很精确的，但颜色 会显得特别突出，所以
人们看上去觉得有些怪。
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序言
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序言
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序言
彩信是中国移动对多媒体信息服务 （Multimedia Messaging Service） 的“昵称”。 与传统的文字短信息（SMS）和增 强型短信息（EMS）相比，彩信绝 对是新生代力量。