图像处理概述
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章毓晋，图象工程 中 册 —图象 分 析 ， 清 华 大 学 出 版 社 , 2008
章毓晋，图象工程下册—图象理解，清华大学出版社, , 2008
国内外相关学术会议和期刊
国内期刊
Journal of Computer Science and Technology (JCST) (SCI)
计算机学报 软件学报 电子学报 计算机研究与发展 中国图像图形学报
数字图像的像素表示
什么是像素？ 数字图像由二维的元素组成。每一个元素 具有一个特定的位置（x,y）和幅值f(x,y),这 些元素就称为像素。
补充：图像
图像——Image，是对事物的一种描述形式， 它以人类视觉特性为载体
在空间位置记录颜色值，一个空间位置 记录一个颜色值，那么空间位置及对应 颜色值的集合就是图像
亮度）函数f(x,y)组成
什么是数字图像？
像素组成的二维排列，可以用矩阵表示
单色（灰度）图像: 每个像素的亮度用一 个数值来表示，通常在0--255，0表示黑、 255表示白，其它值表示黑白之间的灰度
彩色图像可以用红、绿、蓝三元组的二维 矩阵来表示。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
Processing (ICIP) International Conference on Pattern Recognition
(ICPR)
国外期刊
IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (PAMI)
IEEE Transactions on Image Processing (TIP) International Journal of Computer Vision (IJCV) Pattern Recognition (PR) IEEE Transactions on Circuits and Systems for
国外学术会议
IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV)
IEEE International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR)
ACM Multimedia Conference (MM) IEEE International Conference on Image
2 技术基础
图像的采样和量化 数字图像的表示 数字图像的质量 像素间的一些基本关系
1.1 图像基本概念
图像定义为二维函数f(x,y)，其中，x,y是空间坐标， f(x,y)是点(x,y)的幅值
灰度图像是一个二维灰度（或亮度）函数f(x,y) 彩色图像由三个（如RGB，HSV）二维灰度（或
字/页，不照抄网上内容 内容熟悉，陈述流畅：不要照稿子念，和大家
有互动：眼神、手势、提问等 有亮点：如编程实现、图文并茂、视频演示…
数字图像处理 概述及基础
参考书
数字图像处理(第二版) ，冈萨雷斯等著，电子工业出版社, 2013
章毓晋，图象工程上册—图象处理，清华 大 学 出 版 社 , 2008
高级数字图像处理
联系方式
媒体计算与仿真研究室
八教403
欢迎多交流，多联系！
同学自我介绍
研究方向、导师、课题等，有图像处理基础？
关于纪律
不迟到、不早退、不旷课 有特殊情况，提前请假 遵守课堂纪律
课代表推荐
协助考勤、讲座报名等
课程目的与要求
掌握数字图像处理的概念、原理和方法 为图像相关领域的学习或研究打下良好
可见光与电磁波谱
γ射线 X射线 紫外线 红外线 微波 无线电波
蓝
绿
红
400 500 600 700 波长（nm）
人类可见波长范围
可见光与电磁波谱
模拟图像
图像的空间坐标和颜色值均连续取值
例如：由胶片照相机拍摄的照片
理论上，照片上的任意一点都有对应的颜 色，因此坐标位置是在[0－宽度]×[0－高度] 的二维范围中取值
Video Technology (CSVT)
图像处理的主要内容
基础知识 图像几何变换 彩色图像处理 边缘检测 图像增强 图像分割 形态学处理 图像压缩 应用实践
基础知识
1 概述
概念：图像、数字图像、像素 数字图像处理的起源 数字图像处理的应用领域 图像处理系统的基本组成结构
再具体点，是指在一个二维矩形区域内 的每个点记录一个颜色
ห้องสมุดไป่ตู้像获取
通过记录现实世界，获取图像
手机 照相机 摄像机 红外摄像机 …
图像
图像的简单分类
按照人眼视觉感知范围分
可见图像 不可见图像
按照图像空间坐标和亮度（或色彩）的连 续性分类
模拟图像：空间坐标和颜色值均连续取值 数字图像：空间坐标和颜色值均不连续取值
同样，由胶片相机拍摄的照片，其每个点 的感光值也都是连续取值的，并且取值范 围（也称为动态范围）非常大
数字图像
图像的空间坐标和颜色值均不连续取值
例如，数码相机所拍摄的数字图像
空间坐标取值不连续
一般在网格点位置上才记录颜色
没有颜色
颜色取值不连续
每个网格点上的颜色取值
基础 说明
属于媒体计算领域 和相关课程《视觉计算》、《多媒体信息建模
与检索》互补
课程安排
课程内容分为数字图像处理的理论及实践
概念繁多、内容广泛、 理论性和实践性很强
内容简化，选自多本教材； 课时：32学时
讨论、小讲座等互动环节 课堂提问、练习 课外自己动手编程
课程考核
考核
平时成绩 40% 考勤、课堂练习、回答问题 课堂小讲座、讨论
考试（或论文）成绩 60%
讲座安排
围绕图像处理领域，做10分钟-20分钟PPT
技术点、知识点介绍 应用 研究现状 程序实现与演示 论文阅读 鼓励介绍自己的学术研究成果……
每位同学都要讲，按团队准备和评分 课代表收集大家选题
小讲座评分
选题恰当：不宽泛，和课程内容不重复 PPT简洁：提纲式，字号至少为28，不超过50
章毓晋，图象工程下册—图象理解，清华大学出版社, , 2008
国内外相关学术会议和期刊
国内期刊
Journal of Computer Science and Technology (JCST) (SCI)
计算机学报 软件学报 电子学报 计算机研究与发展 中国图像图形学报
数字图像的像素表示
什么是像素？ 数字图像由二维的元素组成。每一个元素 具有一个特定的位置（x,y）和幅值f(x,y),这 些元素就称为像素。
补充：图像
图像——Image，是对事物的一种描述形式， 它以人类视觉特性为载体
在空间位置记录颜色值，一个空间位置 记录一个颜色值，那么空间位置及对应 颜色值的集合就是图像
亮度）函数f(x,y)组成
什么是数字图像？
像素组成的二维排列，可以用矩阵表示
单色（灰度）图像: 每个像素的亮度用一 个数值来表示，通常在0--255，0表示黑、 255表示白，其它值表示黑白之间的灰度
彩色图像可以用红、绿、蓝三元组的二维 矩阵来表示。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
Processing (ICIP) International Conference on Pattern Recognition
(ICPR)
国外期刊
IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (PAMI)
IEEE Transactions on Image Processing (TIP) International Journal of Computer Vision (IJCV) Pattern Recognition (PR) IEEE Transactions on Circuits and Systems for
国外学术会议
IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV)
IEEE International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR)
ACM Multimedia Conference (MM) IEEE International Conference on Image
2 技术基础
图像的采样和量化 数字图像的表示 数字图像的质量 像素间的一些基本关系
1.1 图像基本概念
图像定义为二维函数f(x,y)，其中，x,y是空间坐标， f(x,y)是点(x,y)的幅值
灰度图像是一个二维灰度（或亮度）函数f(x,y) 彩色图像由三个（如RGB，HSV）二维灰度（或
字/页，不照抄网上内容 内容熟悉，陈述流畅：不要照稿子念，和大家
有互动：眼神、手势、提问等 有亮点：如编程实现、图文并茂、视频演示…
数字图像处理 概述及基础
参考书
数字图像处理(第二版) ，冈萨雷斯等著，电子工业出版社, 2013
章毓晋，图象工程上册—图象处理，清华 大 学 出 版 社 , 2008
高级数字图像处理
联系方式
媒体计算与仿真研究室
八教403
欢迎多交流，多联系！
同学自我介绍
研究方向、导师、课题等，有图像处理基础？
关于纪律
不迟到、不早退、不旷课 有特殊情况，提前请假 遵守课堂纪律
课代表推荐
协助考勤、讲座报名等
课程目的与要求
掌握数字图像处理的概念、原理和方法 为图像相关领域的学习或研究打下良好
可见光与电磁波谱
γ射线 X射线 紫外线 红外线 微波 无线电波
蓝
绿
红
400 500 600 700 波长（nm）
人类可见波长范围
可见光与电磁波谱
模拟图像
图像的空间坐标和颜色值均连续取值
例如：由胶片照相机拍摄的照片
理论上，照片上的任意一点都有对应的颜 色，因此坐标位置是在[0－宽度]×[0－高度] 的二维范围中取值
Video Technology (CSVT)
图像处理的主要内容
基础知识 图像几何变换 彩色图像处理 边缘检测 图像增强 图像分割 形态学处理 图像压缩 应用实践
基础知识
1 概述
概念：图像、数字图像、像素 数字图像处理的起源 数字图像处理的应用领域 图像处理系统的基本组成结构
再具体点，是指在一个二维矩形区域内 的每个点记录一个颜色
ห้องสมุดไป่ตู้像获取
通过记录现实世界，获取图像
手机 照相机 摄像机 红外摄像机 …
图像
图像的简单分类
按照人眼视觉感知范围分
可见图像 不可见图像
按照图像空间坐标和亮度（或色彩）的连 续性分类
模拟图像：空间坐标和颜色值均连续取值 数字图像：空间坐标和颜色值均不连续取值
同样，由胶片相机拍摄的照片，其每个点 的感光值也都是连续取值的，并且取值范 围（也称为动态范围）非常大
数字图像
图像的空间坐标和颜色值均不连续取值
例如，数码相机所拍摄的数字图像
空间坐标取值不连续
一般在网格点位置上才记录颜色
没有颜色
颜色取值不连续
每个网格点上的颜色取值
基础 说明
属于媒体计算领域 和相关课程《视觉计算》、《多媒体信息建模
与检索》互补
课程安排
课程内容分为数字图像处理的理论及实践
概念繁多、内容广泛、 理论性和实践性很强
内容简化，选自多本教材； 课时：32学时
讨论、小讲座等互动环节 课堂提问、练习 课外自己动手编程
课程考核
考核
平时成绩 40% 考勤、课堂练习、回答问题 课堂小讲座、讨论
考试（或论文）成绩 60%
讲座安排
围绕图像处理领域，做10分钟-20分钟PPT
技术点、知识点介绍 应用 研究现状 程序实现与演示 论文阅读 鼓励介绍自己的学术研究成果……
每位同学都要讲，按团队准备和评分 课代表收集大家选题
小讲座评分
选题恰当：不宽泛，和课程内容不重复 PPT简洁：提纲式，字号至少为28，不超过50