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1、数字图像处理的基本原理和常用方法数字图像处理的基本原理和常用方法Page 2目录目录图像的基本属性图像的基本属性图像的加减运算图像的加减运算图像的加减运算图像的加减运算数字图像处理常用方法数字图像处理常用方法数字图像处理技术的应用数字图像处理技术的应用Page 3图像的基本属性图像的基本属性n 亮度：也称为灰度，它是颜色的明暗变化，常用亮度：也称为灰度，它是颜色的明暗变化，常用 0 100 (由黑到白由黑到白)表示。表示。n对比度：是画面黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层对比度：是画面黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层次。比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，从而色彩表现次。比值越大，从黑到
2、白的渐变层次就越多，从而色彩表现越丰富。越丰富。n 直方图：表示图像中具有每种灰度级的象素的个数，反映直方图：表示图像中具有每种灰度级的象素的个数，反映图像中每种灰度出现的频率。图像在计算机中的存储形式，图像中每种灰度出现的频率。图像在计算机中的存储形式，就像是有很多点组成一个矩阵，这些点按照行列整齐排列，就像是有很多点组成一个矩阵，这些点按照行列整齐排列，每个点上的值就是图像的灰度值，直方图就是每种灰度在这每个点上的值就是图像的灰度值，直方图就是每种灰度在这个点矩阵中出现的次数。个点矩阵中出现的次数。Page 4n直方图均衡化直方图均衡化：通过灰度变换将一幅图像转换为另一幅具有均衡直方通过灰
3、度变换将一幅图像转换为另一幅具有均衡直方图的图像，即在一定灰度范围内具有相同的象素点数的图像的过程。图的图像，即在一定灰度范围内具有相同的象素点数的图像的过程。n下面是直方图均衡化前后的图形变化以及直方图变化：下面是直方图均衡化前后的图形变化以及直方图变化：Page 5图像的加减运算图像的加减运算n 两幅图像的加减运算：对图像进行加减运算，就是将图两幅图像的加减运算：对图像进行加减运算，就是将图像对应的存储矩形点列上的灰度值进行加减运算。像对应的存储矩形点列上的灰度值进行加减运算。n图像相加可以将一幅图像的内容加到另一幅图像上，可以图像相加可以将一幅图像的内容加到另一幅图像上，可以实现二次曝光
4、，也可一对同一个场景的多幅图像求平均值，实现二次曝光，也可一对同一个场景的多幅图像求平均值，这样可以降低噪声。这样可以降低噪声。n图像相减可以用于运动检测或去除图像中不需要的加性图图像相减可以用于运动检测或去除图像中不需要的加性图案。案。Page 6n图像的加法示例：图中运算为：图像的加法示例：图中运算为：(a)+(b)=(c)abbcPage 7n 图像的减法运算示例：图中运算为图像的减法运算示例：图中运算为(a)-(b)=(c)abcPage 8数字图像处理常用方法数字图像处理常用方法n图像变换图像变换：由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，：由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，
5、涉及计算量很大。因此，将空间域的处理转换为变换域处涉及计算量很大。因此，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。理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理。n图像编码压缩：图像编码压缩技术可减少描述图像的数据图像编码压缩：图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量（即比特数），以便节省图像传输、处理时间和减少所量（即比特数），以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。占用的存储器容量。n图像增强和复原：图像增强和复原的目的是为了提高图像图像增强和复原：图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量，如去除噪声，提高图像的清晰度等。图像增强不的质量，如去除噪声
6、，提高图像的清晰度等。图像增强不考虑图像降质的原因，突出图像中所感兴趣的部分。图像考虑图像降质的原因，突出图像中所感兴趣的部分。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解，一般讲应根据复原要求对图像降质的原因有一定的了解，一般讲应根据降质过程建立降质过程建立“降质模型降质模型”，再采用某种滤波方法，恢复，再采用某种滤波方法，恢复或重建原来的图像。或重建原来的图像。Page 9数字图像处理常用方法数字图像处理常用方法n图像分割：图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出图像分割：图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来，其有意义的特征有图像中的边缘、区域等，这是进一来，其有意义的特征有图像中的边缘
7、、区域等，这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。步进行图像识别、分析和理解的基础。n图像描述图像描述：最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性，一般图像的描述方法采用二维形状描述，它有边的特性，一般图像的描述方法采用二维形状描述，它有边界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。二维纹理特征描述。n图像分类（识别）：图像分类（识别）属于模式识别的范图像分类（识别）：图像分类（识别）属于模式识别的范畴，其主要内容是图像经过某些预处理（增强、复原、压畴，其主要内容是图像经过某
8、些预处理（增强、复原、压缩）后，进行图像分割和特征提取，从而进行判决分类。缩）后，进行图像分割和特征提取，从而进行判决分类。Page 10数字图像处理技术的应用数字图像处理技术的应用n图像处理技术在娱乐中的应用主要包括：电影特效制作、图像处理技术在娱乐中的应用主要包括：电影特效制作、电脑电子游戏、数码相机、视频播放、数字电视等电脑电子游戏、数码相机、视频播放、数字电视等。n电影特效制作：越来越多的计算机制作的图像被运用到了电影特效制作：越来越多的计算机制作的图像被运用到了电影作品的制作中。其视觉效果的魅力有时已经大大超过了电影作品的制作中。其视觉效果的魅力有时已经大大超过了电影故事的本身。电影
9、故事的本身。n电脑电子游戏：电脑电子游戏的画面，是近年来电子游戏电脑电子游戏：电脑电子游戏的画面，是近年来电子游戏发展最快的部分之一。发展最快的部分之一。Page 11数字图像处理技术的应用数字图像处理技术的应用n数码相机：所谓数码相机，是一种能够进行拍摄，并通过数码相机：所谓数码相机，是一种能够进行拍摄，并通过内部处理把拍摄到的景物转换成以数字格式存放图像的特内部处理把拍摄到的景物转换成以数字格式存放图像的特殊照相机。殊照相机。n视频播放与数字电视：家庭影院中的视频播放与数字电视：家庭影院中的 VCD，DVD 播放播放器和数字电视中，大量使用了视频编码解码等图像处理技器和数字电视中，大量使用了视频编码解码等图像处理技术，而视频编码解码等图像处理技术的发展，也推动了视术，而视频编码解码等图像处理技术的发展，也推动了视频播放与数字电视象高清晰，高画质发展。频播放与数字电视象高清晰，高画质发展。谢谢观赏谢谢观赏