数字图像处理知识点总结

数字图像处理知识点总结

第一章导论

1.图像：对客观对象的一种相似性的生动性的描述或写真。

2.图像分类：按可见性（可见图像、不可见图像），按波段数（单波段、多波段、超波段），

按空间坐标和亮度的连续性（模拟和数字）。

3.图像处理：对图像进行一系列操作，以到达预期目的的技术。

4.图像处理三个层次：狭义图像处理、图像分析和图像理解。

5.图像处理五个模块：采集、显示、存储、通信、处理和分析。

第二章数字图像处理的基本概念

6.】

7.

8.模拟图像的表示：f(x，y)＝i(x，y)×r(x，y)，照度分量0< i(x，y)< ∞ ，反射分

量0

9.图像数字化：将一幅画面转化成计算机能处理的形式——数字图像的过程。它包括采样

和量化两个过程。像素的位置和灰度就是像素的属性。

10.将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。采样间隔和采样孔径的大小是两个

很重要的参数。采样方式:有缝、无缝和重叠。

11.将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化。

12.表示像素明暗程度的整数称为像素的灰度级（或灰度值或灰度）。

13.数字图像根据灰度级数的差异可分为：黑白图像、灰度图像和彩色图像。

14.采样间隔对图像质量的影响：一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分

辨率低，质量差，严重时出现像素呈块状的国际棋盘效应；采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率高，图像质量好，但数据量大。

15.—

16.量化等级对图像质量的影响：量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率高，图

像质量好，但数据量大；量化等级越少，图像层次欠丰富，灰度分辨率低，会出现假轮廓现象，图像质量变差，但数据量小。但在极少数情况下对固定图像大小时，减少灰度级能改善质量，产生这种情况的最可能原因是减少灰度级一般会增加图像的对比度。例如对细节比较丰富的图像数字化。

17.

18.数字化器组成：

1)采样孔：保证单独观测特定的像素而不受其它部分的影响。

2)图像扫描机构：使采样孔按预先确定的方式在图像上移动。

3)光传感器：通过采样孔测量图像的每一个像素的亮度。

4)量化器：将传感器输出的连续量转化为整数值。

5)输出存储体：将像素灰度值存储起来。它可以是固态存储器，或磁盘等。

19.（

20.灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的频率。以灰度级为横坐标，纵坐标

为灰度级的频率，绘制频率同灰度级的关系图就是灰度直方图。

21.直方图的性质：

1)

2)灰度直方图只能反映图像的灰度分布情况，而不能反映图像像素的位置,即丢失了

像素的位置信息。

3)一幅图像对应唯一的灰度直方图，反之不成立。不同的图像可对应相同的直方图

4)一幅图像分成多个区域，多个区域的直方图之和即为原图像的直方图。

22.直方图的应用：

1)用于判断图像量化是否恰当

2)？

3)用于确定图像二值化的阈值

4)计算图像中物体的面积

5)计算图像信息量：熵H

23.

24.图像处理基本功能的形式：单幅图像→单幅图像，多幅图像→单幅图像，单（或多）

幅图像→数字或符号。

25.邻域：对于任一像素（i，j），该像素周围的像素构成的集合{（i+p,j+q），p、q取合

适的整数}，叫做该像素的邻域。

26.图像处理的几种具体算法：

1)局部处理：移动平均平滑、空间域锐化。

2)]

3)点处理：图像对比度增强、图像二值化。

4)大局处理：傅里叶变换。

5)迭代处理：细化。

6)跟踪处理

7)

8)位置不变处理和位置可变处理：输出像素JP(i，j)的值的计算方法与像素的位置

(i，j)无关的处理称为位置不变处理或位移不变处理

9)窗口处理和模板处理。

27.图像的数据结构与特征：

1)?

2)组合方式：一个字长存放多个像素灰度值的方式。它能起到节省内存的作用，但导

致计算量增加，使处理程序复杂。

3)比特面方式：按比特位存取像素，即将所有像素的相同比特位用一个二维数组表示，

形成比特面。

4)分层结构：由原始图像开始依次构成像素数愈来愈少的一幅幅图像，就能使数据表

示具有分层性，其代表有锥形(金字塔)结构。

5)树结构：对于一幅二值图像的行、列接连不断地二等分，如果图像被分割部分中的

全体像素都变成具有相同的特征时，这一部分则不再分割

6)多重图像数据存储：逐波段存储，分波段处理时采用；逐行存储，行扫描记录设

备采用；逐像素存储，用于分类。

28.

29.图像的特征：

1)自然特征：光谱特征、几何特征、时相特征；

2),

3)人工特征：直方图特征，灰度边缘特征，线、角点、纹理特征；

4)特征的范围：点特征、局部特征、区域特征、整体特征。

5)特征提取：获取图像特征信息的操作。把从图像提取的m个特征量y1，y 2，…，

y m，用m维的向量Y＝[y1 y2…y m]t表示称为特征向量。另外，对应于各特征量的m

维空间叫做特征空间。

30.对比度：一幅图像中灰度反差的大小，对比度=最大亮度/最小亮度

第三章图像变换

31.图像变换通常是一种二维正交变换。

1)

2)正交变换必须是可逆的；

3)'

4)正变换和反变换的算法不能太复杂；

5)正交变换的特点是在变换域中图像能量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，有利于图象处理。

32.图像变换的目的在于：

1)使图像处理问题简化；

2)有利于图像特征提取；

3)有助于从概念上增强对图像信息的理解。

第四章图像增强

33.

34.~

35.图像增强是采用一系列技术去改善图像的视觉效果,或将图像转换成一种更适合于人或

机器进行分析和处理的形式。

36.空间域增强是直接对图像各像素进行处理；

37.频率域增强是先将图像经傅立叶变换后的频谱成分进行某种处理，然后经逆傅立叶变换

获得所需的图像。

38.

39.灰度变换用来调整图像的灰度动态范围或图像对比度，是图像增强的重要手段之一。

1)线性变换：对图像每一个像素灰度作线性拉伸，将有效改善图像视觉效果。