數(shù)字圖像處理系統(tǒng)及應(yīng)用實(shí)例

1、第9章 數(shù)字圖像處理系統(tǒng)及應(yīng)用實(shí)例9.1 數(shù)字圖像處理系統(tǒng) 9.2 應(yīng)用實(shí)例 9.1 數(shù)字圖像處理系統(tǒng)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖9.1.1 數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的分類T通用和專用:通用系統(tǒng)主要用于方法研究、大型計(jì)算、多媒體技術(shù)研究、視頻制作等專用型處理系統(tǒng)一般用于特殊用途，處理任務(wù)單一，但對(duì)系統(tǒng)體積、重量、處理速度、功耗、成本等有特定的要求，數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）T高、中、低檔高速信號(hào)處理芯片設(shè)計(jì)而成，采用多CPU或多機(jī)結(jié)構(gòu)，具有適合圖像和信號(hào)處理特有規(guī)律的并行陣列圖像處理器中檔系統(tǒng)以小型機(jī)或工作站為主控計(jì)算機(jī)，加上圖像處理器構(gòu)成。這類系統(tǒng)具有較強(qiáng)的交互處理能力，同時(shí)，由于用通用機(jī)做主控機(jī)，因而在

2、系統(tǒng)環(huán)境下，具有較好的再開發(fā)能力低檔的計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)加上圖像采集卡構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是一種便于普及和推廣的圖像處理系統(tǒng) 9.1.1 數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的分類T從圖像傳感器的敏感區(qū)看 可分成可見光、紅外、近紅外、X射線、雷達(dá)、伽瑪射線、超聲波等圖像處理系統(tǒng)T從采集部件與景物的距離上來分 可分為遙感、宏觀和微觀圖像處理系統(tǒng)9.1.1 數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的分類9.1.2 計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)的基本構(gòu)成1圖像采集部件2圖像處理部件3識(shí)別結(jié)果的輸出部件一種是根據(jù)圖像處理的結(jié)果做出判斷 另一種則是以圖像為輸出形式 。輸出方式有屏幕輸出、打印輸出和視頻硬拷貝輸出9.2 應(yīng)用實(shí)例9.2.1 生物醫(yī)學(xué)圖像

3、的處理9.2.2 DSP組成的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)9.2.3 高分辨率遙感影像道路提取9.2.4 立體視覺系統(tǒng)9.2.1 生物醫(yī)學(xué)圖像的處理 細(xì)胞圖像自動(dòng)分割流程圖邊緣檢測(cè)目標(biāo)定位區(qū)域生長(zhǎng)目標(biāo)分割免疫細(xì)胞圖像自動(dòng)分割的過程示意圖a)一幅免疫細(xì)胞圖像 b)邊緣檢測(cè)的結(jié)果 c)目標(biāo)定位并與b)疊加的結(jié)果 d) 計(jì)算目標(biāo)中心點(diǎn) e) 計(jì)算目標(biāo)所在矩形 f) 在矩形框內(nèi)分割圖像 a) b) c) d) e) f ) 9.2.1 生物醫(yī)學(xué)圖像的處理 a)原圖 b)邊緣檢測(cè)的結(jié)果 橢圓目標(biāo)的位置檢測(cè)過程示意圖c)c)從邊緣點(diǎn)沿梯度方向做扇形d)累加器累加的結(jié)果e)對(duì)d取閾值并與b疊加 f)計(jì)算中心點(diǎn)9.2.

4、1 生物醫(yī)學(xué)圖像的處理9.2.2 DSP組成的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)1DSP實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)識(shí)別的基本框圖 2圖像算法的處理流程 目標(biāo) 分割目標(biāo)識(shí)別 目標(biāo) 跟蹤 視頻 合成 圖像 預(yù)處理圖像處理流程9.2.2 DSP組成的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng) 3算法中的關(guān)鍵技術(shù)1） 空域高通濾波將小目標(biāo)進(jìn)行增強(qiáng)，提高它的信噪比2） 自適應(yīng)門限分割技術(shù)。3） 圖像特征匹配，通過多幀檢測(cè)，識(shí)別出真正的目標(biāo)。9.2.2 DSP組成的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)9.2.3 高分辨率遙感影像道路提取 1用灰度級(jí)標(biāo)準(zhǔn)差檢測(cè)直線 假設(shè)圖像空間中的一條角度為 、截距為 的直線 ，映射其灰度級(jí)標(biāo)準(zhǔn)方差到參數(shù)空間上的一點(diǎn) ，該點(diǎn)的值 可由以下公式求

5、得 q( )ytgxq( , )q( , )wq-120-101-( , )-2550( , )0,01( , )( , )NiiNiiif x yMNNwqNMf x yf x yN，其中， ，是圖像上所有滿足y =tg()x+q的點(diǎn), T 該變換的原理如圖所示qqyl0qoq4545o00( ,)qxyo11(,)NNxya)圖像空間 b) 在方向上投影 c)映射方差特征到參數(shù)空間9.2.3 高分辨率遙感影像道路提取 2梯度矢量均值約束的線目標(biāo)檢測(cè) 對(duì)原始圖像進(jìn)行梯度變換，對(duì)梯度矢量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用梯度矢量均值來代替上一節(jié) 處的值，就得到了梯度矢量在參數(shù)空間中的統(tǒng)計(jì)特性。( , )q9.2.3 高分辨率遙感影像道路提取9.2.4 立體視覺系統(tǒng) 1）視覺導(dǎo)航智能視覺導(dǎo)航越野車立體視覺系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)障礙物檢測(cè)流程9.2.4 立體視覺系統(tǒng)邊緣檢測(cè)特征融合計(jì)算視差計(jì)算距離 2）利用立體視覺原理進(jìn)行地圖繪制地圖繪制算法流程9.2.4 立體視覺系統(tǒng)邊緣檢測(cè)輪廓匹配計(jì)算視差計(jì)算距離精細(xì)匹配輪廓匹配