数字图像处理应用实例 PPT
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数字图像处理ppt课件
between 64 to 128 (using function
imagesc).
>>clims=[64,128]
>>imagesc(a,clims)
f. Make a movie from a 4-D image (load mri, make the movie by immovie, then show movie by function movie).
二、实验内容：
使用Photoshop观察数字图像增强的效果； 练习和掌握图像增强的Matlab编程。。 熟悉下列模块函数
Image enhancement. histeq - Read image file. imadust - Adust imae intensity values or colormap.
imshow - Display image.
subimage - Display multiple images in single figure.
truesize - Adjust display size of image.
warp - Display image as texture-mapped surface.
processing.
f. Compare the qualities of two images and
makes a discussion about them.
g. Add noises, such as gaussian, salt&pepper,
speckle noise into the image respectively.
10)选图像Blood、噪声类型Salt & Pepper、滤波器类型Median、邻域3x3，比较原始图像、
数字图像处理(冈萨雷斯)-4_fourier变换和频域介绍(dip3e)经典案例幻灯片PPT
F (u,v)
F *(u, v)
f ( x ,y ) ☆ h ( x ,y ) i f f t c o n j F ( u , v ) H ( u , v )
h(x,y):CD 周期延拓
PAC1
h:
PQ
QBD1
DFT
H (u,v)
F*(u,v)H(u,v)
IDFT
R(x,y):PQ
✓ 使用这组基函数的线性组合得到任意函数f，每个基函数的系 数就是f与该基函数的内积
图像变换的目的
✓ 使图像处理问题简化； ✓ 有利于图像特征提取； ✓ 有助于从概念上增强对图像信息的理解；
图像变换通常是一种二维正交变换。
一般要求： 1. 正交变换必须是可逆的； 2. 正变换和反变换的算法不能太复杂； 3. 正交变换的特点是在变换域中图像能量将集中分布在低频率 成分上，边缘、线状信息反映在高频率成分上，有利于图像处理
4.11 二维DFT的实现
沿着f(x,y)的一行所进 行的傅里叶变换。
F (u ,v ) F ( u , v ) (4 .6 1 9 )
复习：当两个复数实部相等,虚部互为相 反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.
4.6
二维离散傅里叶变换的性质
其他性质：
✓尺度变换〔缩放〕及线性性
a f( x ,y ) a F ( u ,v ) f( a x ,b y ) 1 F ( u a ,v b ) |a b |
域表述困难的增强任务，在频率域中变得非常普通
✓ 滤波在频率域更为直观，它可以解释空间域滤波的某些性质
✓ 给出一个问题，寻找某个滤波器解决该问题，频率域处理对 于试验、迅速而全面地控制滤波器参数是一个理想工具
✓ 一旦找到一个特殊应用的滤波器，通常在空间域用硬件实现
数字图像处理技术的应用7图像分析课件
离散函数形式的数字图像矩及中心矩：
mpq
x p yq f (x, y)
xy
u pq
(x
p
x) ( y
y)q
f
( x,
y)
xy
质心：x m10 m00
y m01 m00
7.3 图像描述
中心矩是图像区域灰度相对于灰度重心分布的一种量度，可对区 域形状进行描述
If u20>u02, If u30＝0， If u03＝0，
矩阵形式：XA Y
7.3 图像描述
2）也可用直线段进行分段拟合 Step:1）连A、B,选一个离该直线最远的点，如C,连AC,BC,代替AB
2) 重复1） 优点：简便易行，缺点：对位置噪声比较敏感
7.3 图像描述
三、矩描述：若区域只给出其内部点时，希望找到另一种不随大 小、旋转及平移变化而变化的区域描述子，矩满足这一点。
方法：先将图像进行微分从而求得边缘，作出关于边缘的大小和方向
的直方图，将这些直方图和灰度直方图合并，作为纹理特征
Eg：a）粗纹理：图像单位面积内的边缘数目较少 b）细纹理：图像单位面积内的边缘数目较多
7.4.1 纹理分析
利用方向性，也可识别那些灰度直方图相同，纹理不同的图像模式
2、自相关函数特征
f(i,j)f(i+x,j+y)
3种误差 a）增加了新的区域，b）失去了原有的区域，c）区域分割 边界定位不正确
动态门限：把图像分成子图像，子图像做直方图，再定不同的门限
7.2.1 幅度分割
2)统计门限法：
设图像中目标及背景的灰度为正态分布， 其灰度分布概率密度函数分别P2(X), P1(X),
P2(X)
《数字图像处理应用》PPT课件
（四）扫描分辨率 指在扫描一幅图象之前所设定的分辨率，它将影响所生成 的图象文件的质量和使用性能，它决定图象将以何种方式 显示或打印，扫描仪的分辨率又分光学分辨率和插值分辨 率,光学分辨率是指扫描仪的实际分辨率。
常规概念和名词
（五）显示分辨率
显示分辨率是指显示屏上能够显示出的像素数目。例如， 显示分辨率为640×480表示显示屏分成480行，每行显示 640个像素，整个显示屏就含有307200个显像点。屏幕能够 显示的像素越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图 像质量也就越高。在计算机上，显示分辨率可人为设定。
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计算机图像的文件格式
计算机图形应用的发展历史
（一）辅助设计阶段
80年代中期，计算机在图形方面的运用开始推广， 此时主要用于工程制图和数学线性图，
此时的处理特点，是以线和点为主的图形，而色 彩等参数常常被忽略，只需要满足客户在准确度方面的要 求就行。
操作者主要是一些工程计算机专业人员，在设计 过程中需要相当的计算机硬件方面的知识，需要编制程序， 熟悉图形学，熟悉数学，实现复杂，也不方便。
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计算机图像的色彩模式
四、色彩空间模型
LAB色彩模型，是由国际照明委员会（CIE）制定的，它与 设备无关，色调成分的某一值既可描述打印、又可描述显 示色调。Lab的颜色光谱囊括了RGB和CMYK的颜色光谱。 Lab模型由照明发光率（Luminance）和两个颜色轴通道组 成。L指发光率和亮度值；a表示从绿到红的颜色轴通道；b 表示从蓝到黄的颜色轴通道。 Lab模型能表达的色彩空间比RGB、CMYK模型所表达颜色范 围大。
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计算机图像的文件格式
常用图像文件格式及特点 psd格式：是Photoshop内部固有的文件格式，其采用无损 压缩，支持Photoshop可处理的任何内容，包括图层、蒙版、 样通道、路径、切片以及注解等。在作业尚未完成时应采 用该格式 。
常规概念和名词
（五）显示分辨率
显示分辨率是指显示屏上能够显示出的像素数目。例如， 显示分辨率为640×480表示显示屏分成480行，每行显示 640个像素，整个显示屏就含有307200个显像点。屏幕能够 显示的像素越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图 像质量也就越高。在计算机上，显示分辨率可人为设定。
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计算机图像的文件格式
计算机图形应用的发展历史
（一）辅助设计阶段
80年代中期，计算机在图形方面的运用开始推广， 此时主要用于工程制图和数学线性图，
此时的处理特点，是以线和点为主的图形，而色 彩等参数常常被忽略，只需要满足客户在准确度方面的要 求就行。
操作者主要是一些工程计算机专业人员，在设计 过程中需要相当的计算机硬件方面的知识，需要编制程序， 熟悉图形学，熟悉数学，实现复杂，也不方便。
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计算机图像的色彩模式
四、色彩空间模型
LAB色彩模型，是由国际照明委员会（CIE）制定的，它与 设备无关，色调成分的某一值既可描述打印、又可描述显 示色调。Lab的颜色光谱囊括了RGB和CMYK的颜色光谱。 Lab模型由照明发光率（Luminance）和两个颜色轴通道组 成。L指发光率和亮度值；a表示从绿到红的颜色轴通道；b 表示从蓝到黄的颜色轴通道。 Lab模型能表达的色彩空间比RGB、CMYK模型所表达颜色范 围大。
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计算机图像的文件格式
常用图像文件格式及特点 psd格式：是Photoshop内部固有的文件格式，其采用无损 压缩，支持Photoshop可处理的任何内容，包括图层、蒙版、 样通道、路径、切片以及注解等。在作业尚未完成时应采 用该格式 。
图像处理应用实例ppt课件
（3）图像增强 使用膨胀算法，使与白色象素连接的背景
点(黑色象素)合并到目标象素中，结果是使白象 素区域增大，空洞缩小。
（4）车牌区域检测
车牌区域检测就是利用车牌字符垂直边缘紧 密连接的特征来检测的。
（5）颜色分析 颜色分析就是根据待定车牌区域的颜色信息判断车牌
Him=0如果Im
e e e d d 0 i (0 ) (r0 )2 / 2 (0 )2 / 2
不同尺寸；256－Byte
(4) 匹配
1 2048
HD 2048
Aj Bj
j 1
循环策略：旋转校正
☆ 国际上影响最大、识别率很高
2、多通道Gabor滤波器方法
特点：用多通道Gabor滤波器或小波滤波器形成多幅不同频 率的图像；计算每幅图像的均值与方差；由欧氏距离进行 判决识别。
4. 易接受性。
可以不与人体接触，甚至能够在人们没有觉察的情况 下把虹膜图像拍摄下来。
虹膜识别技术的基本原理
图
虹
特
像
膜
征
获
定
提
取
位
取
特 征 数 据 库
识
别
识别 或
认
认证
证 结
果
虹膜定位
1. Daugman定位方法
max (r,x0, y0)
G
(r)
*
r
r,
x0
,
y0
I(x, y) ds
2r
缺点：最优化求解易陷于局部极值点； 如果全空间搜索，时间开销很大
缺点：阈值选取；耗时长 优点：对瞳孔定位时，稳定性较好
尺度校正
x(r, ) (1 r)xp ( ) rxs ( ) y(r, ) (1 r) yp ( ) rys ( )
图像处理介绍与应用实例ppt课件
色度空间转换
为更好地进行肤色匹配，在人脸检测系统 中常用到YCrCb(YCC)色度模型，因此要进行 色度空间的转换。
人脸颜色建模
建模就是根据已经知道的特征为对象建立一个 模型，借此对对象实现判断、检测、绘制、控制等 功能。人脸建模一般可以分为几何建模和色彩建模， 两种方式各有优缺点。相对而言，几何建模实现起 来比较复杂，而且匹配速度较慢，但精度相对较高。 色彩建模比较简单，其建模公式如下：
像（逆问题，需要降质模型）
• 图像压缩编码—（图像传输与存储需要）
• 图像分析—包括特征提取、图像分割、图像描述、图像
理解（模式识别）
• 图像重建—由多幅二维图像恢复物体的三维结构
• 图像变换（数学方法） — 离散付氏变换、余弦变换、
沃尔什（哈达玛）变换、K-L变换、小波变换等
• 航6天数及字遥感图像处理应用
(xN 1, yN 1)
o
q
q
o
xo
q
45
a)图像空间
b) 在方向上投影 c)映射方差特征到参数空间
2．梯度矢量均值约束的线目标检测
对原始图像进行梯度变换，对梯度矢量进行统计，用梯度矢
量均值来代替上一节
处(的,q值) ，就得到了梯度矢量在参
数空间中的统计特性。
数字图像处理应用
• 工业检测
(x ecx )2 a2
( y ecx )2 b2
1
x y
cos sin
sin cos
CCbr''
cx cy
膨胀、腐蚀、闭操作
膨胀是将与物体接触的所有背景点合并到该 物体中，使边界向外部扩张的过程。可以用来填 补物体中的空洞。
数字图像处理应用实例ppt课件
军事演习
.
5、公安交通
.
5、公安交通
公共安全
.
数字图像处理应用实例 谢谢观看！
.
数字图像处理应用实例
1、医疗诊断 2、航空及遥感 3、工业检测 4、军事应用 5、公安交通
.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、医疗诊断
胸部X射线成像 血管造影图像 头部CT图像
.
1、医疗诊断
超声波成像的例子
.
不同角度的胎 儿成像
甲状腺；受损 肌肉层
1、医疗诊断
三维彩色CT技术
多器官伪彩显示
.
1、医疗诊断
（观察角度变化）
.
2、航天及遥感
月球图像
火星图像
.
2、航天及遥感
飓风的多光谱图像
西藏东南山区雷达图像
.
3、工业检测
电路板； 封装丸剂； 瓶装液体；塑料中气泡； 谷物； 目镜搀杂物
.
3、工业检测
公路损害检测
网裂
.
龟裂
4、军事应用
军事侦察、高精度制导
（夜视红外传感；智能火炮/图像制导视频跟踪；毫米波成像）
.
4、军事应用
.
5、公安交通
.
5、公安交通
公共安全
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数字图像处理应用实例 谢谢观看！
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数字图像处理应用实例
1、医疗诊断 2、航空及遥感 3、工业检测 4、军事应用 5、公安交通
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、医疗诊断
胸部X射线成像 血管造影图像 头部CT图像
.
1、医疗诊断
超声波成像的例子
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不同角度的胎 儿成像
甲状腺；受损 肌肉层
1、医疗诊断
三维彩色CT技术
多器官伪彩显示
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1、医疗诊断
（观察角度变化）
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2、航天及遥感
月球图像
火星图像
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2、航天及遥感
飓风的多光谱图像
西藏东南山区雷达图像
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3、工业检测
电路板； 封装丸剂； 瓶装液体；塑料中气泡； 谷物； 目镜搀杂物
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3、工业检测
公路损害检测
网裂
.
龟裂
4、军事应用
军事侦察、高精度制导
（夜视红外传感；智能火炮/图像制导视频跟踪；毫米波成像）
.
4、军事应用
数字图像处理 PPT课件
tt p : // ww w. xd u ph .co m
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。
最新数字图像处理的应用-Digital-Image-Processing教学讲义ppt课件
指隐藏算法有较强的抗攻击能力，隐藏信息不易破坏
12 of
数字水印技术的技术特性
36
自恢复性
由于经过一些操作或变换后，可能会使原图产生较大 的破坏，如果只从留下的片段数据，仍能恢复隐藏信 号，而且恢复过程不需要宿主信号，我们就说这样的 算法具有自恢复性
高通滤波
直方图均衡化
锐化处理
13 of 36
自恢复性
提取水印的算法
在水印提取时，选取相同的DCT系数 并根据系数之间的关系抽取特定信息。
算法分析
数据改变的幅度比较小，透明性好。 抵抗几何变换攻击的能力会比较弱。
18 of
数字水印的典型算法
36
压缩域算法
基于JPEG、MPEG标准。 水印信号的嵌入、提取、检测直接在压缩域数据中进 行。 节省了解码和重新编码的过程
输入图像
生成 查询要求
相似性 匹配
返回 初步结果
返回结果图像
特征调整
逐步筛选 、求精
25 of
基于内容的图像检索系统
36
基于内容的图像检索系统的4种检索方式
利用图片样本检索（Query By Example） • 可以由用户准备图片样本 • 可以在图片库中浏览
数字图像处理的应用-DigitalImage-Processing
2 of
数字图像处理的应用
36
本节课我们学习：
图像处理的主要应用领域 图像处理在数字水印中的应用 基于内容的图像检索
3 of
图像处理的主要应用领域
36
航天和航空技术方面的应用 生物医学工程方面的应用 通信工程方面的应用 工业和工程方面的应用 军事公安方面的应用 文化艺术方面的应用
但对于数字水印系统来说，隐藏信息的丢失，意味着 版权信息的丢失，从而失去了版权保护的功能，因此， 这样的系统是失败的
12 of
数字水印技术的技术特性
36
自恢复性
由于经过一些操作或变换后，可能会使原图产生较大 的破坏，如果只从留下的片段数据，仍能恢复隐藏信 号，而且恢复过程不需要宿主信号，我们就说这样的 算法具有自恢复性
高通滤波
直方图均衡化
锐化处理
13 of 36
自恢复性
提取水印的算法
在水印提取时，选取相同的DCT系数 并根据系数之间的关系抽取特定信息。
算法分析
数据改变的幅度比较小，透明性好。 抵抗几何变换攻击的能力会比较弱。
18 of
数字水印的典型算法
36
压缩域算法
基于JPEG、MPEG标准。 水印信号的嵌入、提取、检测直接在压缩域数据中进 行。 节省了解码和重新编码的过程
输入图像
生成 查询要求
相似性 匹配
返回 初步结果
返回结果图像
特征调整
逐步筛选 、求精
25 of
基于内容的图像检索系统
36
基于内容的图像检索系统的4种检索方式
利用图片样本检索（Query By Example） • 可以由用户准备图片样本 • 可以在图片库中浏览
数字图像处理的应用-DigitalImage-Processing
2 of
数字图像处理的应用
36
本节课我们学习：
图像处理的主要应用领域 图像处理在数字水印中的应用 基于内容的图像检索
3 of
图像处理的主要应用领域
36
航天和航空技术方面的应用 生物医学工程方面的应用 通信工程方面的应用 工业和工程方面的应用 军事公安方面的应用 文化艺术方面的应用
但对于数字水印系统来说，隐藏信息的丢失，意味着 版权信息的丢失，从而失去了版权保护的功能，因此， 这样的系统是失败的
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军事演习
5、公安交通
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数字图像处理应用实例
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多器官伪彩显示
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（观察角度变化）
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火星图像
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飓风的多ห้องสมุดไป่ตู้谱图像
西藏东南山区雷达图像
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电路板； 封装丸剂； 瓶装液体；塑料中气泡； 谷物； 目镜搀杂物
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公路损害检测
网裂
龟裂
4、军事应用
军事侦察、高精度制导
（夜视红外传感；智能火炮/图像制导视频跟踪；毫米波成像）
4、军事应用
5、公安交通
5、公安交通
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数字图像处理应用实例
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1、医疗诊断
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三维彩色CT技术
多器官伪彩显示
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火星图像
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飓风的多ห้องสมุดไป่ตู้谱图像
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