数字图像处理(1)
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
第1章 数字图像处理概述
第1章 数字图像处理概述
3
人眼所见
第1章 数字图像处理概述
4
照片
第1章 数字图像处理概述
5
电视电影
第1章 数字图像处理概述
6
（2）图像的表达
图像表示 2-D数组 f (x, y)
x ， y：2-D空间XY中坐标点的位置 f：代表图像在(x, y)的性质F 的数值 f，x，y 的值可以是任意实数
23
空间分辨率和幅度分辨率
数字图像
f (0, 0) f (1, 0) f ( x, y ) = M f ( N − 1, 0) f (0,1) f (1,1) L L f (0, M − 1) f (1, M − 1) M f ( N − 1, M − 1)
数字图像是对连续场景的近似
为达到较好的近似，需要多少个采样和灰度级 呢？ 理论上，M N G越大，近似越好
但图像的数据量随M N G的增加而迅速增 加，故采样和灰度级数也不能太大
第1章 数字图像处理概述
25
图象质量与采样和量化
图像空间分辨率变化所产生的效果
第1章 数字图像处理概述
26
512*512
第1章 数字图像处理概述
34
64级 级
第1章 数字图像处理概述
35
16级 级
第1章 数字图像处理概述
36
8级 级
第1章 数字图像处理概述
37
4级 级
第1章 数字图像处理概述
38
2级 级
第1章 数字图像处理概述
39
空间和幅度分辨率同时变化所产生的效果
第1章 数字图像处理概述
40
[数字图像处理]（一）彩色图像转灰度图像的三种方式与效果分析
![[数字图像处理]（一）彩色图像转灰度图像的三种方式与效果分析](https://img.taocdn.com/s3/m/a9ad791dbb1aa8114431b90d6c85ec3a87c28bdb.png)
[数字图像处理]（⼀）彩⾊图像转灰度图像的三种⽅式与效果分析图像处理（⼀）彩⾊图⽚转灰度图⽚三种实现⽅式最⼤值法imMax=max(im(i,j,1),im(i,j,2),im(i,j,3))平均法imEva=im(i,j,1)3+im(i,j,2)3+im(i,j,3)3加权平均值法imKeyEva=0.2989×im(i,j,1)+0.5870×im(i,j,2)+0.1140×im(i,j,3)matlba实现clc;close all;clear all;% 相对路径读⼊图⽚（和代码在同⼀⽂件夹下）im = imread('p2.jpg');%---查看图⽚，检测是否成功读⼊% 对显⽰的图⽚进⾏排版subplot(2,3,4);imshow(im);% 对图⽚进⾏命名title('原图');[col,row,color] = size(im);%col为图⽚的⾏数，row为图⽚的列数，color对于彩⾊图⽚⼀般为3，每层对应RGB %利⽤matlab⾃带的函数进⾏ rgb_to_gray;im_matlab = rgb2gray(im);subplot(2,3,1);imshow(im_matlab);title('matlab⾃带rgb2gray');%--------------------------------------------------------%---⽤最⼤值法% 创建⼀个全为1的矩阵，长宽等同于原图的im_max = ones(col,row);for i = 1:1:colfor j = 1:1:rowim_max(i,j) = max( im(i,j,:) );endend% 将矩阵变为8byte⽆符号整型变量（不然⽆法显⽰图⽚）% 最好在计算操作结束后再变化，不然会有精度问题！！im_max = uint8(im_max);subplot(2,3,2);imshow(im_max);title('最⼤值法');%--------------------------------------------------------% 平均值法im_eva = ones(col,row);for i = 1:1:colfor j = 1:1:rowim_eva(i,j) = im(i,j,1)/3 + im(i,j,2)/3 + im(i,j,3)/3 ;% 两种的结果其实⼀样，但是如果先转换为uint8就会出现精度问题%sum1 = im(i,j,1)/3 + im(i,j,2)/3 + im(i,j,3)/3%sum2 = ( im(i,j,1) + im(i,j,2)+ im(i,j,3) )/3;%fprintf( " %.4f %.4f \n",sum1 ,sum2 ) ;endendim_eva = uint8(im_max);subplot(2,3,3);imshow(im_eva);title('平均值法');%--------------------------------------------------------% 加权平均法（rgb2gray所使⽤的权值）im_keyeva = ones(col,row);% 加权算法先转换为uint8计算效果更好im_keyeva = uint8(im_max);for i = 1:1:colfor j = 1:1:rowim_keyeva(i,j) = 0.2989*im(i,j,1) + 0.5870*im(i,j,2) + 0.1140*im(i,j,3) ;endendsubplot(2,3,5);imshow(im_keyeva);title('加权平均法');Processing math: 100%附matlab——rgb2gray源码function I = rgb2gray(X)%RGB2GRAY Convert RGB image or colormap to grayscale.% RGB2GRAY converts RGB images to grayscale by eliminating the% hue and saturation information while retaining the% luminance.%% I = RGB2GRAY(RGB) converts the truecolor image RGB to the% grayscale intensity image I.%% NEWMAP = RGB2GRAY(MAP) returns a grayscale colormap% equivalent to MAP.%% Class Support% -------------% If the input is an RGB image, it can be of any numeric type. The output% image I has the same class as the input image. If the input is a% colormap, the input and output colormaps are both of class double.%% Notes% -----% RGB2GRAY converts RGB values to grayscale values by forming a weighted % sum of the R, G, and B components:%% 0.2989 * R + 0.5870 * G + 0.1140 * B%% The coefficients used to calculate grayscale values in RGB2GRAY are% identical to those used to calculate luminance (E'y) in% Rec.ITU-R BT.601-7 after rounding to 3 decimal places.%% Rec.ITU-R BT.601-7 calculates E'y using the following formula:%% 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B%% Example% -------% I = imread('example.tif');%% J = rgb2gray(I);% figure, imshow(I), figure, imshow(J);%% indImage = load('clown');% gmap = rgb2gray(indImage.map);% figure, imshow(indImage.X,indImage.map), figure, imshow(indImage.X,gmap);%% See also RGB2IND, RGB2LIGHTNESS.% Copyright 1992-2020 The MathWorks, Inc.narginchk(1,1);isRGB = parse_inputs(X);if isRGBI = matlab.images.internal.rgb2gray(X);else% Color map% Calculate transformation matrixT = inv([1.0 0.956 0.621; 1.0 -0.272 -0.647; 1.0 -1.106 1.703]);coef = T(1,:);I = X * coef';I = min(max(I,0),1);I = repmat(I, [1 3]);end%--------------------------------------------------------------------------function is3D = parse_inputs(X)is3D = (ndims(X) == 3);if is3D% RGBif (size(X,3) ~= 3)error(message('MATLAB:images:rgb2gray:invalidInputSizeRGB'))end% RGB can be single, double, int8, uint8,% int16, uint16, int32, uint32, int64 or uint64validateattributes(X, {'numeric'}, {}, mfilename, 'RGB');elseif ismatrix(X)% MAPif (size(X,2) ~= 3 || size(X,1) < 1)error(message('MATLAB:images:rgb2gray:invalidSizeForColormap'))end% MAP must be doubleif ~isa(X,'double')error(message('MATLAB:images:rgb2gray:notAValidColormap'))endelseerror(message('MATLAB:images:rgb2gray:invalidInputSize'))end总结通过上⾯的代码结合实际的测试，果然，matlab⾃带的rgb2gray也就是加权平均的⽅法，对光线明暗的处理是最好的。
数字图像处理习题(1)
一、判断题（10分）（正确√，错误×）1.图像处理就是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理和实际应用的要求（√）2.在MATLAB中，uint8是无符号8位整数（√）3.在MATLAB中，uint16是无符号16位整数（√）4.图像的点运算与代数运算不相同（√）5.点运算也叫灰度级变换（√）6.线性点运算可以改变数字图像的对比度（√）7.图像的几何变换也叫图像的点运算（×）8.图像的平滑操作实际上是邻域操作（√）9.傅立叶变换后的矩阵处在频域上（√）10.傅立叶变换后的矩阵处在空域上（×）11.傅立叶变换，人们可以在空域和频域中同时思考问题（√）12.像素深度是指存储每个像素所用的位数（√）13.图像经过变换后，图像的大部分能量都集中在中、高频段（×）14.图像经过变换后，图像的大部分能量都集中在低频段（√）15.直方图均衡化也是一种非线性点运算（√）16.仿射变换是空间变换（√）17.空间变换是频域变换（×）18.边缘检测是将边缘像元标识出来的一种图像分割技术（√）19.灰度直方图能反映一幅图像各灰度级像元占图像的面积比（√）20.直方图均衡是一种点运算，图像的二值化则是一种局部运算（×）21.双边滤波法可用于边缘增强（×）22.均值平滑滤波器可用于锐化图像边缘（×）23.拉普拉斯算子可用于图像的平滑处理（×）24.高频加强滤波器可以有效增强图像边缘和灰度平滑区的对比度（√）25.应用傅立叶变换的可分离性可以将图像的二维变换分解为行和列方向的一维变换（√）26.图像分割可以依据图像的灰度、颜色、纹理等特性来进行（√）27.图像增强有空域和变换域两类（√）28.加大、减小对比度分别会使图像发生亮处更亮，暗处更暗的直观变化（√）29.加大、减小亮度分别会使图像发生亮处更亮，暗处更暗的直观变化（×）30.二值图像就是只有黑白两个灰度级（√）31.一般来说，图像采样间距越大，图像数据量越大，质量越好；反之亦然（×）32.用Matlab开辟一个图像窗口的命令是imshow（×）33.图像尺寸为400*300是指图像的宽为400毫米，高为300毫米（×）34.一般而言，对于椒盐噪声，均值滤波的效果好于中值滤波（×）35.与高斯低通滤波器相比，理想低通滤波低通滤波器在图像处理过程中更容易出现振铃(rings)（√）二、填空题（20分，1分/空）1.一般来说，图像采样间距越小，图像数据量_____，质量_____；反之亦然（大，高）2.若采样4个数，大小分别为4.56 0.23 7.94 16.55。
1数字图像处理 第二版 课后答案 (夏良正 著) 东南大学出版社
(0⋅(
N
−1))
⎤ ⎥
⎥
− e
j
2π N
(1⋅(
N
−1))
⎥ ⎥
M
⎥ ⎥
− e
j
2π N
(( N
−1)⋅( N
−1))
⎥ ⎥⎥⎦
⎡1
1
L
1
⎤
⎢
⎢
( NP)−1
=
⎢1 ⎢M
⎢
− e
j
2π N
M
L
− e
j
2π N
(N −1)
⎥ ⎥ ⎥
M
M
⎥
⎥
⎢ ⎢⎣1
− e
j
2π N
(
N
−1)
L
− e
j
2π N
(N
−1)2
x, y
= ∫∫ f (r cosθ , r sinθ ) exp[− j2π (ur cosθ + vr sinθ )]rdθdr
r ,θ
= ∫∫ E exp[− j2πr(u cosθ + v sinθ )]rdθdr
r ,θ
= ∫∫ E exp[− j2πrρ(cosθ cosϕ + sinθ sinϕ)]rdrdθ
⎡2 −1− i 0 −1+ i⎤
F = 1 ⎢⎢0
0
0
0
⎥ ⎥
2 ⎢0 0 0 0 ⎥
⎢⎣0
0
0
0
⎥ ⎦
⎡1 0 0 −1⎤
W = ⎢⎢0 0 0
0
⎥ ⎥
⎢0 0 0 0 ⎥
⎢⎣0 0 0
0
⎥ ⎦
⎡1 0 0 −1⎤
数字图像处理课程设计(1)
1.课程设计目的1.通过Matlab仿真软件，针对课程教学中的相关内容开展仿真分析与研究，以加深对教学内容的理解，培养学生的方针分析能力。
2.加深对贴标签的基本理论知识的理解，培养独立开展科研的能力和编程能力，掌握MATLAB对图形处理的基本语句，学会使用MATLAB。
3.鼓励学生就自己感兴趣的内容进行实际制作测试，以丰富学生课余电子制作内容及培养自我创作能力。
2.课程设计要求1.掌握课程设计的相关知识、概念清晰。
2.程序设计合理、能够正确运行。
3．掌握课程设计的相关知识、概念清晰，程序设计合理、能够正确运行，独立完成。
.3相关知识3.1 数字图象处理数字图像处理(DigitalImageProcessing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。
数字图像处理的产生和迅速发展主要受三个因素的影响:一是计算机的发展;二是数学的发展(特别是离散数学理论的创立和完善);三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面的应用需求的增长。
20世纪20年代,图像处理首次应用于改善伦敦和纽约之间海底电缆发送的图片质量。
到20世纪50年代,数字计算机发展到一定的水平后,数字图像处理才真正引起人们的兴趣。
1964年美国喷气推进实验室用计算机对“徘徊者七号”太空船发回的大批月球照片进行处理,收到明显的效果。
20世纪60年代末,数字图像处理具备了比较完整的体系,形成了一门新兴的学科。
20世纪70年代,数字图像处理技术得到迅猛的发展,理论和方法进一步完善,应用范围更加广泛。
在这一时期,图像处理主要和模式识别及图像理解系统的研究相联系,如文字识别、医学图像处理、遥感图像的处理等。
20世纪70年代后期到现在,各个应用领域对数字图像处理提出越来越高的要求,促进了这门学科向更高级的方向发展。
特别是在景物理解和计算机视觉(即机器视觉)方面,图像处理已由二维处理发展到三维理解或解释。
近年来,随着计算机和其它各有关领域的迅速发展,例如在图像表现、科学计算可视化、多媒体计算技术等方面的发展,数字图像处理已从一个专门的研究领域变成了科学研究和人机界面中的一种普遍应用的工具。
数字图像处理总复习(14)(1)
2.图像锐化与图像平滑有何区别与联系？
第三章 （不考计算题） 频域滤波的物理含义 傅立叶变换性质 频域滤波的基本方法
第四章 灰度基本变换（线形、非线性） 直方图处理（定义、直方图规定化、均衡化） 算术逻辑运算（帧差分，帧平均） 空间滤波（均值、中值、KNN） 同态滤波（滤波流程） 边缘检测（一阶，二阶，循环卷积） 图像锐化与图像平滑 真彩色图像处理与伪彩色图像处理
第一章图像数字图像处理灰度图像的概念图像工程定义分类图像的表达图像文件格式bmp文件第二章视觉感知要素图像采样和量化颜色模型像素之间的基本关系邻接连通距离度量第三章不考计算题频域滤波的物理含义傅立叶变换性质频域滤波的基本方法第四章灰度基本变换线形非线性直方图处理定义直方图规定化均衡化算术逻辑运算帧差分帧平均空间滤波均值中值knn同态滤波滤波流程边缘检测一阶二阶循环卷积图像锐化与图像平滑真彩色图像处理与伪彩色图像处理第五章图像编码与压缩不考计算图像编码的基本概念图像编码的方法第六章图像恢复颜色模型第七章图像分割图像的阈值分割图像的梯度分割图像边缘检测第八章目标的表达和描述目标表达目标的描述第九章形态学运算膨胀腐蚀开运算闭运算?除电磁波谱图像外按成像来源进行划分的话常见的计算机图像还包三种类型
8. 直方图修正有哪两种方法？二者有何主要区别于 联系？
方法：直方图均衡化和直方图规定化。
区别：直方图均衡化得到的结果是整幅图对比度的增 强，但一些较暗的区域有些细节仍不太清楚，直方图 规定化处理用规定化函数在高灰度区域较大，所以变 换的结果图像比均衡化更亮、细节更为清晰。联系： 都是以概率论为基础的，通过改变直方图的形状来达 到增强图像对比度的效果。
中科大数字图像处理作业1
数字图像处理（中国科学技术大学）HOMEWORK#1编号：59SA16173027李南云[在此处键入文档的摘要。
摘要通常是对文档内容的简短总结。
在此处键入文档的摘要。
摘要通常是对文档内容的简短总结。
]SA16173027 李南云P1：a: The size of lena.tiff is 512x512 ;The size of mandril.tiff is 256x256.b: The values of pixels lena(29, 86) is 105;The values of pixels mandril(198, 201) is 158. c:d:P1代码如下：clear all;f = imread('C:\Users\Administrator\Desktop\images\lena.tiff'); figure(1);imshow(f);i = imread('C:\Users\Administrator\Desktop\images\mandril.tiff'); figure(2);imshow(i);s1 = size(f);s2 = size(i);v1 = f(30,87);v2 = i(199,202);p1 = f(103,:);p2 = i(:,69);figure(3);subplot(211);plot(p1);figure(3);subplot(212);plot(p2);n = 128;for j=1:nb(x,j)=i(x,j);f(x,j)=b(x,j);endendfigure(4);imshow(f);P2代码如下：clear all;a = imread('C:\Users\Administrator\Desktop\images\campusdrive.tif'); figure(1);subplot(231);imshow(a);a1 = double(a);b = floor(a1/8);b = b*8;b = uint8(b);subplot(232);imshow(b);c = floor(a1/16);c = c*16;c = uint8(c);subplot(233);imshow(c);d = floor(a1/32);d = d*32;d = uint8(d);subplot(234);e = floor(a1/64);e = e*64;e = uint8(e);subplot(235);imshow(e);f = floor(a1/168);f = f*168;f = uint8(f);subplot(236);imshow(f);4bit时已经出现伪轮廓，5bit基本可以保存图像质量。
数字图像处理技术(1)
● 8位图像 ● 16位图像 ● 24位图像
14
⑴图像分辨率
● 分辨率的单位
dpi (display pixels / inch)
每英寸显示的线数 ● dpi的数值越大，图像越清晰
清晰度
绝对清晰度
视觉效果
dpi
300 dpi
96 dpi
21 dpi 15
像点组成图像示意
16
例3-1 计算图像的像素数
• 光波是一种具有一定频率范围的电磁波
– 颜色的实质是一种光波 – 物体表面的光滑程度或物质成分不同，对于光反射、
折射、散射和吸收的情况也有所不同，因而所呈现的 颜色就有不同 – 纯颜色通常使用光的波长来定义，用波长定义的颜色 叫做光谱色 – 用不同波长的光进行组合可以产生相同的颜色感觉
34
35
36
5
• 每个网格上只能用一个确定的亮度值表示。每一个采样的小方块内的灰度值 相同。把采样点上对应的亮度连续变化区间转换为有限个特定数的过程，称 之为量化，即样点亮度的离散化。
6
7
图像数字化实例
原图
量化
00000000000012244222...0000000000
..........
.......
11
– 对于那些在扫描时采用低分辨率得到的图像，不能通过提高分辨率的方 法来提高图像的质量，因为这种方法仅仅是将一个像素的信息扩展成了 几个像素的信息，并没有从根本上增加像素的数量。
12
什么是图像 图像与图形的区别
● 图像是自然界中多姿多彩的景物和生物 通过视觉感官在大脑中留下的印记。
● 数字图像：直接量化的原始信号 ●图形：运算形成的抽象化产物
40
《数字图像处理》课件1上海交大 (全)
• 应用举例：
1. 公共安全：视频监控，人脸识别与跟踪，指纹识别 2. 交通/导航：汽车牌照识别，车型识别，船型识别，电子警察等 3. 宇宙探测：神舟飞船，月球照片等 4. 遥感：气象云图，农作物产量估计，矿产探测 5. 国防：无人机，自主行走车，巡航导弹
2010年度春季
数字图像处理 （Digital Image Processing）
• 概念
上海交通大学
数字图像处理（Digital Image Processing）就是用（ 数字电子）计算机对各种图像进行处理，以得到某些预期 的效果或从图像中提取有用信息。
2010年度春季
数字图像处理 （Digital Image Processing）
• 数字图像处理系统构成
上海交通大学
2010年度春季
2010年度春季
上海交通大学
数字图像处理 （Digital Image Processing）
课件下载与联系方式
上海交通大学
Байду номын сангаас
Ftp: user name: zhang_rui Password: public Directory: download
Email：zhang_rui@ Tel: 34205231 (EIEE 5-317)
上海交通大学
6. 生物医学：CT，B超，血球计数仪 7. 应力分析：光弹性数据采集与分析 8. 无损探伤：增强（用12位表示） 9. 提花织物&印染CAD系统 10. 其他：
手机，数码相机，DV，DVD，VOD，MSN，…
图像压缩编码（用于图像传输/存储）是最成功的应用之一
2010年度春季
数字图像处理 （Digital Image Processing）
大学数字图像处理模拟试卷及答案-(1)
〔注：以下两套模拟题仅供题型参考，请重点关注选择填空以及判断题、名词解释，蓝色下划线内容肯定不考〕《数字图像处理》模拟试卷〔A 卷〕一、单项选择题〔从以下各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题前的括号内。
答案选错或未作选择者，该题不得分。
每题1分，共10分〕( d )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为：( b )2.图象与灰度直方图间的对应关系是：( d )3.以下算法中属于局部处理的是：( b )4.以下算法中属于点处理的是：( ) 5.一曲线的方向链码为12345，则曲线的长度为( c )6. 以下算法中属于图象平滑处理的是：( )7.以下图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是：a.梯度算子b.Prewitt算子c.Roberts算子d. Laplacian算子( c)8.采用模板［-1 1］主要检测____方向的边缘。
a.水平b.45°c.垂直d.135°( d )9.二值图象中分支点的连接数为：( a )10.对一幅100´100像元的图象，假设每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit，则图象的压缩比为：a.2:1b.3:1c.4:1d.1:2二、填空题〔每空1分，共15分〕1.图像锐化除了在空间域进行外，也可在频率域进行。
4-邻域和8-邻域。
直方图均衡和直方图规定化两种方法。
差值法有最近邻元法、双线性内插法和三次内插法。
5.多年来建立了许多纹理分析法，这些方法大体可分为和结构分析法两大类。
高频成分受到抑制而让低频成分顺利通过，从而实现图像平滑。
和。
8.一般来说，采样间距越大，图象数据量少，质量差；反之亦然。
三、名词解释〔每题3分，共15分〕1.数字图像是将一幅画面在空间上分割成离散的点〔或像元〕，各点〔或像元〕的灰度值经量化用离散的整数来表示，形成电脑能处理的形式。
2.图像锐化是增强图象的边缘或轮廓。
23887 《数字图像处理(第3版)》习题解答(上传)(1)
胡学龙编著《数字图像处理（第 3 版）》思考题与习题参考答案目录第1章概述 (1)第2章图像处理基本知识 (4)第3章图像的数字化与显示 (7)第4章图像变换与二维数字滤波 (10)第5章图像编码与压缩 (16)第6章图像增强 (20)第7章图像复原 (25)第8章图像分割 (27)第9章数学形态学及其应用 (31)第10章彩色图像处理 (32)第1章概述1.1连续图像和数字图像如何相互转换？答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。
这样，数字图像可以用二维矩阵表示。
将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。
图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。
在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。
1.2采用数字图像处理有何优点？答：数字图像处理与光学等模拟方式相比具有以下鲜明的特点：1．具有数字信号处理技术共有的特点。
（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。
4．数字图像处理技术综合性强。
1.3数字图像处理主要包括哪些研究内容？答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。
1.4 说出图像、视频（video）、图形（drawing）及动画（animation）等视觉信息之间的联系和区别。
答：图像是用成像技术形成的静态画面；视频用摄像技术获取动态连续画面，每一帧可以看成是静态的图像。
图形是人工或计算机生成的图案，而动画则是通过把人物的表情、动作、变化等分解后画成许多动作瞬间的画幅，再用摄影机连续拍摄成一系列画面，给视觉造成连续变化的图画。
数字图像处理实验(1)
3）存储该图像（文件名用同学们的本名）； 4）、制作标准像的硬拷贝；打印两张，一张
上交（附在实验报告中），一张自己保留；
五、撰写实验报告 1）、实验目的叙述； 2）、实验环境描述； 3）、实验项目及内容； 4）、操作步骤详细描述；包括：系统的激 活方法，菜单的运用等；
5）、记录实验结果。 6）、基本原理介绍； 7）、实验现象描述； 8）、实验结果分析；
谢谢
软件： 操作系统：WINDOWS XP 应用软件： 数字图像处理演示软件。
三、实验内容：
1）、图像信息获取； 2）、图像存储； 3）、观察直方图均衡化处理的效果； 4）、观察图像边缘增强处理效果； 5）、拍摄自己的标准像。
四、实验步骤： 1、图像信息的获取： 1）、激活软件； 2）、调整摄像机的光圈和聚焦，
数字图像处理实验
(一)
一、实验目的
1）、了解“数字图像处理系统”的基本组 成结构；
2）、掌握微型数字图像处理系统的基本 操作方法；
3）、体验主要数字图像处理内容的效果。
二、实验的软、硬件平台：
硬件： 微型图像处理系统， 包括：主机， PC机； 摄像机：Logitech 130万像素, 分辨率:640×480 最高分辨率:1280×960 手动聚焦调整.
摄取一张明暗合适的图像；
ห้องสมุดไป่ตู้
3）、存储图像；
4）、调出该图像，验证是否成功存储了该 图像。
2、观察图像均衡化处理效果 1）、激活图像处理软件； 2）、调整摄像机光圈，摄取一张偏暗的图像 并存储该图像；
3）、调用演示程序中的直方图统计功 能，观察直方图形状；
4）、调用直方图均衡化处理功能，观察 处理结果，同时调用直方图统计功 能，观察直方图形状；
数字图像处理习题(1)
、判断题（10分）（正确，，错误X）1. 图像处理就是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理和实际应用的要求（V）2. 在MATLAB中，uint8是无符号8位整数（，）3. 在MATLAB中，uint16是无符号16位整数（，）4.图像的点运算与代数运算不相同（，）5.点运算也叫灰度级变换（V）6.线性点运算可以改变数字图像的对比度（，）7.图像的几何变换也叫图像的点运算（X）8.图像的平滑操作实际上是邻域操作（，）9.傅立叶变换后的矩阵处在频域上（，）10.傅立叶变换后的矩阵处在空域上（X）11.傅立叶变换，人们可以在空域和频域中同时思考问题（，）12.像素深度是指存储每个像素所用的位数（，）13.图像经过变换后，图像的大部分能量都集中在中、高频段（X）14.图像经过变换后，图像的大部分能量都集中在低频段（，）15.直方图均衡化也是一种非线性点运算（，）16.仿射变换是空间变换（，）17.空间变换是频域变换（X）18.边缘检测是将边缘像元标识出来的一种图像分割技术（，）19.灰度直方图能反映一幅图像各灰度级像元占图像的面积比（，）20.直方图均衡是一种点运算，图像的二值化则是一种局部运算（X）21.双边滤波法可用于边缘增强（X）22.均值平滑滤波器可用于锐化图像边缘（X）23.拉普拉斯算子可用于图像的平滑处理（X）24.高频加强滤波器可以有效增强图像边缘和灰度平滑区的对比度（，）25. 应用傅立叶变换的可分离性可以将图像的二维变换分解为行和列方向的一维变换（，）26.图像分割可以依据图像的灰度、颜色、纹理等特性来进行（，）27.图像增强有空域和变换域两类（，）28.加大、减小对比度分别会使图像发生亮处更亮，暗处更暗的直观变化（，）29.加大、减小亮度分别会使图像发生亮处更亮，暗处更暗的直观变化（X）30.二值图像就是只有黑白两个灰度级（，）31. 一般来说，图像采样间距越大，图像数据量越大，质量越好；反之亦然（X）32.用Matlab开辟一个图像窗口的命令是imshow （x）33.图像尺寸为400*300是指图像的宽为400毫米，高为300毫米（X）34. 一般而言，对于椒盐噪声，均值滤波的效果好于中值滤波（X）35. 与高斯低通滤波器相比，理想低通滤波低通滤波器在图像处理过程中更容易出现振铃（rings）（，）二、填空题（20分，1 分/空）1. 一般来说，图像采样间距越小，图像数据量，质量;反之亦然（大，高）2.若采样4个数，大小分别为4.56 0.23 7.94 16.55现用三位二进制数进行量化，则量化后的值分别为 > > > （5 0 7 7）3.若采样4个数，大小分别为4.56 0.23 7.94 16.55现用五位二进制数进行量化，则量化后的值分别为 > > > （5 0 8 17）4.如果一幅图像尺寸为200* 300,每个像素点的灰度为64级，则这幅图像的存储空间为bit （120000）5.从增强的作用域出发，图像增强的两种方法分别为?口（空域频域）6.采用模板［-11］T主要检测__________ 方向的边缘（水平）7.对比度增强、对比度拉伸（或灰度变换），对图像中的每一个像素值进行计算，从而改变图像的显示效果，这种运算叫（点运算）8.已知信号［1,7,3,4,5］经过滑动窗口大小为5的中值滤波，原信号值为3的信号变为（4）9.灰度直方图的横坐标是 ,纵坐标是（灰度级灰度出现的频率/像素点数量）10. _________ 星指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像，没有彩色信息（灰度图像）11. _________ 星指每个像素的信息由RGB三原色构成的图像，其中RGB是由不同的灰度级来描述的（彩色图像）12.对于___________ 噪声，中值滤波效果比均值滤波效果好（椒盐）13.低通滤波法是使爻到抑制而让______________________ 顺利通过，从而实现图像平滑（高频信息低频信息）14.用最近邻插值和双线性插值的方法分别将图像放大 1.5倍，这是一种__________ 运算（几何）15.图像处理方法一般分为________ 运算、_________ 运算和__________ 运算（点几何空间）16.像元的灰度值为是0、1、2、3---N-1,在图像中每一个灰度等级值均可统计出来，设某灰度值的像元个数mi,如果整幅图像的像元总数为M,则某一灰度值的频率为Pi=mi/M ,将其绘制成统计图称为（图像直方图）17.若灰度图像每像素用6位二进制表示，则灰度值可以取__________ 间的数值（［0 64］）18.常用的灰度内插法有最近邻插值法和（双线性插值）19.图像平滑既可在空间域中进行，也可在中进行（频域）20. 一幅灰度图像的灰度级范围是20~220 将其灰度级归一化处理那么未归一化的原图像中灰度级为50,归一化后的值为（0.15）21.图像噪声按其产生的原因可分为__________ 噪声和__________ 噪声（加性乘性）22.将当前像元的窗口（或邻域）中所有像元灰度由小到大进行排序，中间值作为当前像元的输出值，该滤波方法称为（中值滤波）三、选择题（可能不只一个答案），每题1分，合计10分1.色彩丰富的图像是（C）。
电子信息工程《数字图像处理》总复习题（第1-7章）（1）
电⼦信息⼯程《数字图像处理》总复习题（第1-7章）（1）第⼀章引⾔⼀.填空题1. 图像可以分为物理图像和虚拟图像两种。
其中，采⽤数学的⽅法，将由概念形成的物体进⾏表⽰的图像是虚拟图像。
2. 数字图像是⽤⼀个数字阵列来表⽰的图像。
数字阵列中的每个数字，表⽰数字图像的⼀个最⼩单位，称为像素。
3. 数字图像处理可以理解为两个⽅⾯的操作：⼀是从图像到图像的处理，如图像增强等；⼆是从图像到⾮图像的⼀种表⽰，如图像测量等。
4. 数字图像处理包含很多⽅⾯的研究内容。
其中，图像重建的⽬的是根据⼆维平⾯图像数据构造出三维物体的图像。
⼆.简答题1. 数字图像处理的主要研究内容包含很多⽅⾯，请列出并简述其中的4种。
①图像数字化：将⼀幅图像以数字的形式表⽰。
主要包括采样和量化两个过程。
②图像增强：将⼀幅图像中的有⽤信息进⾏增强，同时对其⽆⽤信息进⾏抑制，提⾼图像的可观察性。
③图像的⼏何变换：改变图像的⼤⼩或形状。
④图像变换：通过数学映射的⽅法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进⾏分析。
⑤图像识别与理解：通过对图像中各种不同的物体特征进⾏定量化描述后，将其所期望获得的⽬标物进⾏提取，并且对所提取的⽬标物进⾏⼀定的定量分析。
2. 简述图像⼏何变换与图像变换的区别。
①图像的⼏何变换：改变图像的⼤⼩或形状。
⽐如图像的平移、旋转、放⼤、缩⼩等，这些⽅法在图像配准中使⽤较多。
②图像变换：通过数学映射的⽅法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进⾏分析。
⽐如傅⾥叶变换、⼩波变换等。
3. 简述数字图像处理的⾄少4种应⽤。
①在遥感中，⽐如⼟地测绘、⽓象监测、资源调查、环境污染监测等⽅⾯。
②在医学中，⽐如B超、CT机等⽅⾯。
③在通信中，⽐如可视电话、会议电视、传真等⽅⾯。
④在⼯业⽣产的质量检测中，⽐如对⾷品包装出⼚前的质量检查、对机械制品质量的监控和筛选等⽅⾯。
⑤在安全保障、公安⽅⾯，⽐如出⼊⼝控制、指纹档案、交通管理等。
数字图像处理1-关于灰度,比特深度,彩色图像等名词的理解
灰度图像灰度图像是区别于普通rgb编码图像的一种特别的图像编码。
它将一张黑白照片的每个像素设置了256个灰度档，每个像素根据自身反应的图像上点的明亮程度来展示对应的灰度。
同时使用rgb的编码一样可以得到黑白照片，但是二者各有优缺点。
灰度图像的黑白照片，由于每个像素只需要8bit的存储量，占用空间更小。
而rgb模式下的黑白照片虽说占用了3倍的空间，相对应的阴影细节却能更好的体现出来。
比特深度比特深度也就是通常买显示器会说到的“色域”。
8bit的深度就是说一个像素点对应的颜色，其rgb值中的每一个都分为256档。
当然除了8bit还有11bit，16bit之类的更宽的色域，相对应的图片的颜色会更丰富，更有层次感。
图像分辨率图像分辨率是一个用来描述图像质量，图像清晰程度的一个量。
其基本概念是指每一平方英寸中有多少个像素点，单位就是人们经常提到的dpi。
而整个图像的像素个数就是由图像本身的宽、高以及图像分辨率来共同确定的。
图像直方图图像直方图是对图像曝光程度以及颜色的一种特别的表现方式。
在灰度图像中，其横坐标就是256个灰度档，而其纵坐标就是整个图像中某一灰度档对应的相对像素数量。
在rgb图像中也同理，只不过每个单独的原色会有其单独的直方图。
如果图像直方图中某一位置出现峰值，就说明这个强度的像素点最多。
如果在横轴最左端或最右端出现峰值，则说明画面过曝或过暗，损坏无法修复。
Bayer Filter的工作原理Bayer Filter通常翻译为拜耳过滤器或拜耳滤色器，现在的数字图像采集设备基本上都是用的这种原理。
由于要同时采集rgb信息，平面上均匀分布着3种采集单元，分别对应着rgb三原色。
每个单元由一片或红或绿或蓝的玻璃和可以感受光强的传感器构成，光线通过彩色玻璃，对应颜色的光线就会照射到传感器上，待曝光结束后，对传感器的读数进行计算，就可以还原某一像素上对应的rgb值构成其采集到的颜色，所有单元同理。
此外，由于两个单元之间有微小的缝隙，会有部分光无法直接被传感器利用。
第7讲—第四章 数字图像处理技术(1)
● 注意：图像文件的扩展名不要轻易修改，否则不能使用 注意：图像文件的扩展名不要轻易修改，
16
● 图像文件的体积 图像文件的体积是指图像文件的数据量， 图像文件的体积是指图像文件的数据量，其计量单位是字节 Byte）。存储位图图像所需的空间可用下列的公式计算： ）。存储位图图像所需的空间可用下列的公式计算 （Byte）。存储位图图像所需的空间可用下列的公式计算： 文件的字节数= 位图高度*位图宽度*位图颜色深度） 文件的字节数=（位图高度*位图宽度*位图颜色深度）/8
1) 二值图像：仅由两种颜色组成。 二值图像：仅由两种颜色组成。 2) 彩色与灰度图像：图像的颜色 彩色与灰度图像： 数量多，表现力较强，色彩丰富。 数量多，表现力较强，色彩丰富。 图像的种类
10
● 颜色模型 使用颜色模型的目的是尽可能多、尽可能有效地描述各种颜色， 使用颜色模型的目的是尽可能多、尽可能有效地描述各种颜色， 以便在需要时能方便地加以选择。根据需要的不同，各个领域一般使 以便在需要时能方便地加以选择。根据需要的不同， 用不同的颜色模型。如电视工业、计算机工业、 用不同的颜色模型。如电视工业、计算机工业、印刷业和专业摄影界 都使用自己的颜色模型和标准。 都使用自己的颜色模型和标准。 在多媒体应用中经常涉及的几种通用颜色模型主要有以下几种： 在多媒体应用中经常涉及的几种通用颜色模型主要有以下几种： 使用红色（Red）、绿色（Green）、 ）、绿色 ）、蓝 Blue） ● RGB 使用红色（Red）、绿色（Green）、蓝（Blue）三种基 色相加来生成所有其他颜色，因此也称为加法色彩模型。 色相加来生成所有其他颜色，因此也称为加法色彩模型。 使用Cyan Cyan（ ）、Magenta 品红）、Yellow（黄色） Magenta（ ）、Yellow ● CMYK 使用Cyan（蓝）、Magenta（品红）、Yellow（黄色）分 别为Red Green、Blue的补色 Red、 的补色。 模型采用减法合成色彩。 别为Red、Green、Blue的补色。此模型采用减法合成色彩。 HLS模型则模拟了人眼感知颜色的方式 模型则模拟了人眼感知颜色的方式， ● HLS HLS模型则模拟了人眼感知颜色的方式，使用三个数值 色相H 亮度L 饱和度S 来描述一个像素的颜色。 （色相H、亮度L、饱和度S）来描述一个像素的颜色。
数字图像处理参考教材[1]
![数字图像处理参考教材[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/ad679c83b9d528ea81c77936.png)
数字图像处理参考教材（Digital Image Processing ，Computer Image Processing）I.通用教材I.1 容观澳，计算机图像处理， 清华大学版，2000， Pages 351清华较早教材，基本概念和方法详细，知识系统。
特点： 1） 着重本领域的基本概念、基本方法和系统知识。
2） 理论结合实验，避开过多数学推导，3） 重点算法，免编程。
内容：1） 有关图像的数学、视觉、光学以及二维变换的基本理论2） 图像改善：重点图像增强，图像复原，图像重建3） 图像的上网、传输、压缩；4） 图像的理解、分割、描述5） 图像的硬件系统设计。
I.2 李介谷等，数字图像处理，上海交大版，1988， Pages 278图像处理的一些模型和算法，主要内容；数字图像的特征、品质及视觉；图像的增强处理；图像复原；图像重建；图像分析和理解；图像信息的编码和压缩。
特点：基本理论和技术介绍详细、全面。
I.3 阮秋琦，数字图像处理学，电子工业版，2001， Pages 562北方交大教材，主要内容：图像处理中的正交变换；图像增强和图像编码；图像复原和图像重建；图像分析和模式识别。
偏重于基本理论和方法，强调“编码”，有较多习题，附一套实验演示软件。
I.4 黄贤武等，数字图像处理与压缩编码技术，电子科大版，2000，Pages 538主要加重了图像数据压缩技术的份量-这是多媒体处理技术的关键技术之一。
对图形模式识别技术、无损压缩编码技术、预测编码、图像的变换编码、神经网络压缩编码技术、分形图像压缩编码等都有相当有深度的介绍。
是苏州大学的教材。
I.5 章毓晋，图像工程（上、下册），清华版，1999， Pages 563上册是图像处理和分析（本科），下册是图像理解与计算机视觉（研究生）。
上册介绍图像处理和分析的基本原理、典型方法和使用技术。
第一部分：图像基础，描述了图像工程的定义（一种系统研究各种图像理论、技术及其应用的交叉学科），图像技术的整体概况，数字图像的采集、表达和象素的关系；图像的各种变换技术；第二部分：图像处理：图像增强、图像复原、由投影重建图像；图像压缩编码；第三部分：图像分析的基本原理和技术：图像分割、目标表达和描述、特征测量、形态学方法等。
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数字图像处理的理论基础及发展方向一、数字图像处理的起源及发展数字图像处理(Digital Image Processing) 将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理，起源于20 世纪20年代，目前已广泛地应用于科学研究、工农业生产、生物医学工程、航空航天、军事、工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等，已成为一门引人注目、前景远大的新型学科，发挥着越来越大的作用。
数字图像处理作为一门学科形成于20 世纪60 年代初期，早期的图像处理的目的是改善图像的质量，以人为对象，以改善人的视觉效果为目的，首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室(J PL)并对航天探测器徘徊者7 号在1964 年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，并考虑了太阳位置和月球环境的影响，由计算机成功地绘制出月球表面地图，随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行了更为复杂的图像处理，以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，为人类登月创举奠定了坚实的基础，也推动了数字图像处理这门学科的诞生。
数字图像处理取得的另一个巨大成就是在医学上获得的成果，1972 年英国EMI 公司工程师Ho usfield 发明了用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置即CT(Computer Tomograph) 。
1975 年EMI 公司又成功研制出全身用的CT 装置，获得了人体各个部位鲜明清晰的断层图像。
1979 年这项无损伤诊断技术获得了诺贝尔奖，说明它对人类作出了划时代的贡献。
随着图像处理技术的深入发展，从70 年代中期开始，随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展。
人们已开始研究如何用计算机系统解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界。
很多国家，特别是发达国家投入更多的人力、物力到这项研究，取得了不少重要的研究成果。
其中代表性的成果是70 年代末MIT 的Ma rr 提出的视觉计算理论，这个理论成为计算机视觉领域其后多年的主导思想。
图像理解虽然在理论方法研究上已取得不小的进展，但它本身是一个比较难的研究领域，存在不少困难，因人类本身对自己的视觉过程还了解甚少，因此计算机视觉是一个有待人们进一步探索的新领域。
正因为如此，图像处理理论和技术受到各界的广泛重视，当前图像处理面临的主要任务是研究新的处理方法，构造新的处理系统，开拓更广泛的应用领域。
二、数字图像处理的研究内容数字图象处理，就是采用计算机对图象进行信息加工。
图象处理的主要内容有：图像的采集、增强、复原、变换、编码、重建、分割、配准、嵌拼、融合、特征提取、模式识别和图象理解。
对图像进行处理(或加工、分析)的主要目的有三个方面：1)提高图像的视感质量,如进行图像的亮度、彩色变换,增强、抑制某些成分,对图像进行几何变换等,以改善图像的质量。
2)提取图像中所包含的某些特征或特殊信息,这些被提取的特征或信息往往为计算机分析图像提供便利。
提取特征或信息的过程是模式识别或计算机视觉的预处理。
提取的特征可以包括很多方面,如频域特征、灰度或颜色特征、边界特征、区域特征、纹理特征、形状特征、拓扑特征和关系结构等。
3)图像数据的变换、编码和压缩,以便于图像的存储和传输。
不管是何种目的的图像处理,都需要由计算机和图像专用设备组成的图像处理系统对图像数据进行输入、加工和输出。
三、数字图像处理和分析模块的基本构成一个基本的图像可由五部分表示：这五部分分别是：采集、显示、存储、通信、处理和分析。
1）图像采集模块为采集数字图像，需要两种装置。
一种是对某个电磁能量谱段（如X射线、可见光、红外线等）敏感的物理器件，它能产生与所接受到的电磁能量成正比的（模拟）电信号。
另一种称为数字化器，他能将上述电信号转化为数字形式，所有采集数字图像的设备都需要这两种装置。
2）图像显示模块对于图像处理来说，最终的目的是要显示给人看的。
对于图像分析来说，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的显示。
所以图像的显示对其处理和分析系统是非常重要的。
常用的图像处理和分析系统主要显示设备是显示器，输入显示图像也可拷贝到照片或透明胶片上，除了显示器，还有投影仪和各种打印设备可以用于图像输出显示。
3）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空间。
用于数字处理和图像分析的数字存储器可分为三类：a，处理和分析过程中使用的快速存储器。
计算机内存就是一种提供快速存储功能的存储器，在图像处理中大量的运算所产生的缓存数据可以存储在里面，方便随时调用数据进行图像处理运算。
b，用于比较快速的重新调用的在线或联机存储器。
c，不经常使用的数据库存储器。
这种存储器的特点是要求非常大的容量，但对数据读取不太频繁，常用于对数字图像的保存。
4）图像通信模块随着网络发展的进步，图像的通信传输也得到极大关注。
图像传输可使不同的系统共享图像数据资源，极大地推动了图像在各个领域的应用。
5）图像处理和分析模块对图像的处理和分析一般可用算法来描述，而大多数算法可通过软件来实现，在为了提高速度和克服通用计算机的缺陷时才应用专用的硬件实现。
90年代后，各种工业标准的订立也促进了图像处理分析软件的发展，使图像处理变得更加方便快捷。
四、图像处理的常用方法1）图像变换由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，涉及计算量很大。
因此，往往采用各种图像变换的方法，如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空间域的处理转换为变换域处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理（如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理）。
目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性，它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。
2）图像的增强图像的增强用于调整图像的对比度，突出图像中的重要细节，改善视觉质量。
通常采用灰度直方图修改技术进行图像增强。
图像的灰度直方图是表示一幅图像灰度分布情况的统计特性图表，与对比度紧密相连。
如果获得一幅图像的直方图效果不理想，可以通过直方图均衡化处理技术作适当修改，即把一幅已知灰度概率分布图像中的像素灰度作某种映射变换，使它变成具有均匀灰度概率分布的新图像，使图像清晰。
3）图像的平滑图像的平滑处理即图像的去噪声处理，主要是为了去除实际成像过程中，因成像设备和环境所造成的图像失真，提取有用信息。
实际获得的图像在形成、传输、接收和处理过程中，不可避免地存在外部干扰和内部干扰，如光电转换过程中敏感元件灵敏度的不均匀性、数字化过程的量化噪声、传输过程中的误差以及人为因素等，均会使图像变质。
因此，去除噪声恢复原始图像是图像处理中的一个重要内容。
4）边缘锐化图像边缘锐化处理主要是加强图像中的轮廓边缘和细节，形成完整的物体边界，达到将物体从图像中分离出来或将表示同一物体表面的区域检测出来的目的。
锐化的作用是要使灰度反差增强，因为边缘和轮廓都位于灰度突变的地方。
所以锐化算法的实现是基于微分作用。
它是早期视觉理论和算法中的基本问题。
5）图像的分割图像分割是将图像分成若干部分，每一部分对应于某一物体表面，在进行分割时，每一部分的灰度或纹理符合某一种均匀测度度量。
其本质是将像素进行分类。
分类依据是像素的灰度值、颜色、频谱特性、空间特性或纹理特性等。
图像分割是图像处理技术的基本方法之一，应用于诸如染色体分类、景物理解系统、机器视觉等方面。
五、数字图像处理现今存在的问题和未来的方向图像提取技术得到了越来越多学者的关注，产生了很多的研究成果，但是仍存在以下点不足和有待解决的问题：（1）缺乏统一的评价标准；（2）缺乏先验知识来支持系统；（3）最终提取边界很大程度上依赖于T；（4）图像提取系统的计算量都比较大。
图像提取技术研究作为图像处理中一个重要研究分支，引人大量概率统计理论，目前图像提取技术领域的研究依然非常活跃。
如华盛顿大学专门成立了图形图像实验室( GRAIL)，由SONY等企业联合一些大学也进行了相关的研究，Microsoft 在其亚洲微软研究院(MRA)专门设有图形图像处理技术研究所和交互可视媒体研究组，北京大学、浙江大学等都相继成立了从事数字图像处理技术研究的国家重点实验室。
天津大学从研制数字电视及电影制作设备(如切换台等)的角度，也对图像提取技术进行了较深人的研究。
笔者认为：前景与背景间交界区域估计模型仍是该领域研究的一个重点。
小波变换图像压缩编码有待解决的主要问题：尽管小波变换图像压缩编码算法具有结构简单、无需任何训练、支持多码率、压缩比较大、图象复原质量较理想等特点，但在不同程度上存在压缩/ 解压缩速度慢、图像复原质量不理想等问题，为了进一步改善此算法的工作效率，需要解决以下2 个主要问题：正交小波基的选择问题；数据向量量化编码算法的选择问题。
纹理的理论和应用研究取得了丰富的成果，但也有一些与之相关的概念和理论尚未取得一致的看法，纹理研究方法多从信号处理、模式识别理论发展而来，并且处在不断的发展之中。
经过近90 年的发展，特别是第3 代数字计算机问世后，数字图像处理技术出现了空前的发展，但存在一定的问题，具体体现在以下5 个方面：（1）在提高精度的同时着重解决处理速度的问题，巨大的信息量和数据量和处理速度仍然是一对主要矛盾；（2）加强软件的研究和开发新的处理方法，重点是移植其他学科的技术和研究成果；（3）边缘学科的研究( 如人的视觉特性、心理学特性的研究的突破) 促进图像处理技术的发展；（4）理论研究已逐步形成图像处理科学自身的理论体系；（5）建立图像信息库和标准子程序，统一存放格式和检索。
图像信息量和数据量大，若没有图像处理领域的标准化，图像信息的建立、检索和交流将是一个极严重的问题，交流和使用极不便，造成资源共享的严重障碍。
图像处理技术未来发展大致体现在在以下4个方面：1)朝高速、高分辨率、立体化、多媒体、智能化和标准化方向发展。
具体表现：（1）提高硬件速度。
这不仅仅要提高计算机的速度，而且A/ D 和D/ A 的速度要实时化；（2）提高分辨率。
主要是提高采集分辨率和显示分辨率，其主要困难是显像管的制造和图像图形刷新存取速度；（3）立体化。
图像是二维信息，信息量更大的三维图像将随意计算图形学及虚拟现实技术的发展将得到广泛应用。
（4）多媒体化。
20世纪90 年代出现的多媒体技术，其关键技术就是图像数据的压缩，目前数据压缩的国际标准有多个，而且还在发展，它将朝着人类接收和处理信息最自然的方式发展。
(5)智能化。
力争使计算机识别和理解能够按照人的认识和思维方式工作，能够考虑到主观概率和非逻辑思维。
(6)标准化。
从整体上看，图像处理技术目前还没有国际标准。
2)图像和图形相结合朝着三维成像或多维成像的方向发展。
3)硬件芯片的开发研究。
目前结合多媒体的研究，硬件芯片越来越多，如Thomson 公司ST13220 采用Systolic结构设计了运动预测器，把图像处理的众多功能固化在芯片上，为实践服务。