數(shù)字圖像處理的概念

數(shù)字圖像處理的概念二、數(shù)字圖像處理的概念1.什么是圖彳“圖”是物體投射或反射光的分布像" 是人的視覺系統(tǒng)對(duì)圖的接受在大腦中形成的印象或反映。是客觀和主觀的結(jié)合。2數(shù)字圖像是指由被稱作象素的小塊區(qū)域組成的二維矩陣。將物理圖象行列劃分后，每個(gè)小塊區(qū)域稱為像素(pixel)0-每個(gè)像素包括兩個(gè)屬性： 位置和灰度。對(duì)于單色即灰度圖像而言，每個(gè)象素的亮度用一個(gè)數(shù)值來表示，通常數(shù)值范圍在0到255之間，即可用一個(gè)字節(jié)來表示，0表示黑、255表示白，而其它表示灰度級(jí)別。物理圖象及對(duì)應(yīng)的數(shù)字圖象3彩色圖象可以用紅、綠、藍(lán)三元組的二維矩陣來表示。-通常，三元組的每個(gè)數(shù)值也是在。到255之間，0表示相應(yīng)的基色在該象素中沒有，而255那么代表相應(yīng)的基色在該象素中取得最大值，這種情況下每個(gè)象素可用三個(gè)字節(jié)來表示。4什么是數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理就是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行各種目的的處理5對(duì)連續(xù)圖像f(x,y)進(jìn)行數(shù)字化:空間上，圖像抽樣;幅度上，灰度級(jí)量化x方向，抽樣M行酬)…呱譏f&y)=/(hu) </(iJ) ?…J(Wi)y方向，每行抽樣N點(diǎn)整個(gè)圖像共抽樣MXN個(gè)像素點(diǎn)一般取M=N=2n=64,128,256,512,1024,20486數(shù)字圖像常用矩陣來表示：佛)f(ij)=0~255,灰度級(jí)為256,幣礙剎融8瓶心)號(hào)標(biāo)旨素符目7數(shù)孚歯掾低層8圖像處理對(duì)圖像進(jìn)行各種加工，以改善圖像的視覺效果；強(qiáng)調(diào)圖像之間進(jìn)行的變換;圖像處理是一個(gè)從圖像到圖像的過程。9圖像分析：對(duì)圖像中感興趣的目標(biāo)進(jìn)行提取和分割，獲得目標(biāo)的客觀信息〔特點(diǎn)或性質(zhì)〕，建立對(duì)圖像的描述;以觀察者為中心研究客觀世界圖像分析是一個(gè)從圖像到數(shù)據(jù)的過程O10圖像理解：研究圖像中各目標(biāo)的性質(zhì)和它們之間的相互聯(lián)系；得出對(duì)圖像內(nèi)容含義的理解及原來客觀場(chǎng)景的解釋；以客觀世界為中心，借助知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)來推理、認(rèn)識(shí)客觀世界，屬于高層操作〔符號(hào)運(yùn)算）11圖像處理、圖像分析和圖像理解是處在三個(gè)抽象程度和數(shù)據(jù)量各有特點(diǎn)的不同層次上。圖像處理是比擬低層的操作，它主要在圖像像素級(jí)上進(jìn)行處理，處理的數(shù)據(jù)量非常大。圖像分析那么進(jìn)入了中層，分割和特征提取把原來以像素描述的圖像轉(zhuǎn)變成比擬簡(jiǎn)潔的非圖像形式的描述。圖像理解主要是高層操作，根本上是對(duì)從描述抽象出來的符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算

人類的思維推理有和,其處理過程和方法與*似之處12圖像工程與SSiSSIR論肛念出來的符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算

人類的思維推理有和,其處理過程和方法與*似之處12圖像工程與SSiSSIR論肛念I(lǐng)T理犧聯(lián)系和區(qū)別Iitnsgsins13數(shù)字圖像處理的歷史與數(shù)字計(jì)算機(jī)的開展密切相關(guān)，它必須依靠數(shù)字計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示和傳輸?shù)认嚓P(guān)技術(shù)的開展。14數(shù)字圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域多種多樣。最主要的圖像源是電磁能譜，其他主要的能源包括聲波、超聲波和電子〔用于電子顯微鏡)。15伽馬射線成像伽馬射線成像的主要用途包括醫(yī)學(xué)和天文觀測(cè)。16X射線在醫(yī)學(xué)診斷上的應(yīng)用：(a)X光片(b)血管照相術(shù)(c)頭部CAT切片圖像X射線是最早用于成像的電磁輻射源之一X射線在工業(yè)和天文學(xué)上的應(yīng)用(a)電路板〔b)天鵝座星環(huán)17紫外光的應(yīng)用多種多樣平板印刷技術(shù)工業(yè)檢測(cè)顯微鏡方法激光生物圖像天文觀測(cè)18可見光及紅外波段成像這一波段的應(yīng)用最為廣泛，電視和多媒體，光顯微鏡;涉及的范圍從藥物到材料特性的檢測(cè)天氣觀測(cè)與預(yù)報(bào)是衛(wèi)星多光譜圖像的主要應(yīng)用領(lǐng)域；圖像識(shí)別19無線電波段成像主要應(yīng)用在醫(yī)學(xué)和天文學(xué):在醫(yī)學(xué)中，無線電波用于磁共振成像(MRI)20超聲波圖像產(chǎn)生的步驟：1?超聲波系統(tǒng)向身體傳輸高頻〔1?5MHz)聲脈沖。2.聲波傳入體內(nèi)并碰撞組織間的邊緣，聲波的一部分返回到探頭，一局部繼續(xù)傳播直到另一邊界并被反射回來。3?反射波被探頭收集起來并傳給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)根據(jù)聲波在組織中的傳播速度和每個(gè)回波返回的時(shí)間計(jì)算從探頭到組織或者器官邊界的距離。系統(tǒng)在屏幕上顯示回波的距離和亮度形成的二維圖像。21電子顯微鏡成像:過熱損壞的鵠絲（250倍）；損壞的IC電路〔2500倍）22現(xiàn)狀七十年代以來迅猛開展。?1：主觀需求：人類從外界獲取得信息60?70%?2：計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展和通信手段的開展提供客通過眼睛 的圖象信息。觀可能；以FFT為代表的數(shù)字信號(hào)處理算法和現(xiàn)代信號(hào)處理方法的精確性，靈活性與通用性。?3:數(shù)學(xué)化的特點(diǎn)是該學(xué)科成熟的一個(gè)標(biāo)志』一種科學(xué)只有在成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)時(shí)，才算真正到達(dá)了完美的地步"〔分析，代數(shù)，幾何）?總之：是一門在理論研究和應(yīng)用開發(fā)兩方面獲

得極大統(tǒng)一的學(xué)科。23開展趨勢(shì)1：結(jié)合網(wǎng)絡(luò)和Internet技術(shù)需求而開展起來的新技術(shù)，比方網(wǎng)上圖像、視頻的傳輸、點(diǎn)播和新的瀏覽、查詢手段。2：高級(jí)圖像處理技術(shù)，結(jié)合最新的數(shù)學(xué)進(jìn)展，諸如小波、分形、形態(tài)學(xué)等技術(shù)。3：智能化，24數(shù)字圖像處i浙物匚方囂[S3.牌機(jī)0-( 攝像單元數(shù)字圖象處理；乙圖象處理計(jì)算機(jī)和圖象輸出設(shè)備組成。輸入及數(shù)字化設(shè)備?攝象機(jī)?鼓式掃描器?平臺(tái)式光密度計(jì)?視頻卡?掃描儀?數(shù)碼相機(jī)?DV顯示及記錄設(shè)備?圖象顯示器?鼓式掃描器?圖象拷貝機(jī)?繪圖儀?激光打印機(jī)?噴墨打印機(jī)25激光打印機(jī)?噴墨打印機(jī)25數(shù)字圖像處理的主要研究nn內(nèi)容?圖像變換：傅立葉變換/沃爾什變換/離散余弦變換/小波變換■■■釆用各種圖像變換方法對(duì)圖像進(jìn)行間接處理?有利于減少計(jì)算量并進(jìn)一步獲得更有效的處理?！觥觥?6.圖像壓縮編碼圖像壓縮編碼技術(shù)可以減少描述圖像的數(shù)據(jù)量，以便節(jié)約圖像存儲(chǔ)的空間，減少圖像的傳輸和處理時(shí)間。圖像壓縮有無損壓縮和有損壓縮兩種方式，編碼是壓縮技術(shù)中最重要的方法，在圖像處理技術(shù)中是開展最早和應(yīng)用最成熟的技術(shù)。主要方法：爛編碼，預(yù)測(cè)編碼，變換編碼，二值圖像編碼、分形編碼……27圖像的增強(qiáng)和復(fù)原圖像增強(qiáng)和復(fù)原的目的是為了改善圖像的視覺效果，如去除圖像噪聲，提高圖像的清晰度等。圖像增強(qiáng)不考慮圖像降質(zhì)的原因，突出圖像中感興趣的局部。圖像復(fù)原要求對(duì)圖像降質(zhì)的原因有所了解，根據(jù)圖像降質(zhì)過程建立“退化模型"，然后采用濾波的方法重建或恢復(fù)原來的圖像。主要方法：灰度修正、平滑、幾何校B 正、圖像銳化、濾波增強(qiáng)、維納濾波

28圖像分割：圖像分割是數(shù)字圖像處理中的關(guān)鍵技術(shù)之一。圖像分割將圖像中有意義的特征提取出來〔物體的邊緣、區(qū)域），它是進(jìn)行進(jìn)一步圖像識(shí)別、分析和圖像理解的根底。雖然目前己研究岀了不少邊緣提取、區(qū)域分割的方法，但還沒有一種普遍適用于各種圖像的有效方法。對(duì)圖像分割的研究還在不斷的深入中，是目前圖像處理研究的熱點(diǎn)方向之一。主要方法：圖像邊緣檢測(cè)、灰度閾值分割、基于紋理分割、區(qū)域增長(zhǎng)……29圖像描述：圖像描述是圖像分析和理解的必要前提。圖像描述是用一組數(shù)量或符號(hào)〔描述子）來表征圖像中被描述物體的某些特征。主要方法：二值圖像的幾何特征、簡(jiǎn)單描述子、形狀數(shù)、傅立葉描述子，紋理描述……30圖像識(shí)別：圖像識(shí)別是人工智能的一個(gè)重要領(lǐng)域，是圖像處理的最高境界。一副完整的圖像經(jīng)預(yù)處理、分割和描述提取有效特征之后，進(jìn)而由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)圖像加以判決分類。31圖像隱藏是指媒體信息的相互隱藏。數(shù)字水印'圖像的信息偽裝32數(shù)字圖像處理應(yīng)用前景:數(shù)字圖像處理除了通信領(lǐng)域的新應(yīng)用外，另一個(gè)重要領(lǐng)域就是生物醫(yī)學(xué)成像與診斷。第二章數(shù)字圖像處理根底1人眼的構(gòu)造:鏡頭將光線聚焦，并將物體成像到視網(wǎng)膜上，視網(wǎng)膜上有許多光感應(yīng)器叫做圓錐回細(xì)胞〔6?7百萬)和桿細(xì)胞〔75~150百萬)，錐細(xì)胞集中在中央凹周圍并對(duì)顏色很敏感，而桿細(xì)胞比擬分散，對(duì)低照度比擬敏感。光圖像激活視桿體或視錐體時(shí)，發(fā)生光電化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生視神經(jīng)脈沖，視覺系統(tǒng)散布視神經(jīng)中有80萬神經(jīng)纖維，視覺系統(tǒng)傳播視神經(jīng)脈沖。許許多多的視桿體和視錐體相互連接到神經(jīng)纖維上。視覺系統(tǒng)的可視波長(zhǎng)范圍為=380nm?780nm;視覺系統(tǒng)的可響應(yīng)的亮度范圍是：1?10個(gè)量級(jí)的幅度范■巳生理學(xué)已證實(shí)，視網(wǎng)膜中有三種視錐體，具有不同的光譜特性，峰值吸收分別在光譜的紅、綠、蘭區(qū)域。吸收曲線有相當(dāng)多的局部是相互重疊的。這是三基色原理的生理根底。2視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞在視網(wǎng)膜上的分布錐狀(cone)視覺：白晝視覺，色彩；桿狀(rod)視覺：夜視覺，低照度敏感。

3人眼的成像:人眼中的肌肉可以用來改變晶狀體的形狀，并允許我們對(duì)遠(yuǎn)近不同的物體進(jìn)行聚焦。而聚焦到視網(wǎng)膜上圖像會(huì)刺激桿細(xì)胞和圓錐細(xì)胞，最終將信號(hào)發(fā)送到大腦。4物理圖像:我們所感知到的顏色是由光的特性被物體反射而決定的，比方，白光照在綠色物體上，大局部被吸收，而只有綠光被物體反射般地，圖像是由光照作用于場(chǎng)景并被局部的吸收，同時(shí)被場(chǎng)景中的物體反射形成的。5人眼的視覺特性:視覺是主觀對(duì)客觀的反響，是一種主觀感覺。視覺包括亮度視覺和彩色視覺。6人眼的視覺特性-視覺靈敏度何謂視覺靈敏度呢〔視覺效應(yīng)是由可見光刺激人眼引起的。如果光的輻射功率相同而波長(zhǎng)不同，那么引起的視覺效果也不同，不僅顏色感覺不同，而且亮度感覺也不同。為了確定人眼對(duì)不同波長(zhǎng)光的敏感程度，在產(chǎn)生相同亮度感覺的情況下，測(cè)岀各種波長(zhǎng)光的輻2!!產(chǎn)生相同亮度感覺的情況下，測(cè)岀各種波長(zhǎng)光的輻2!!射功率①(入)，那么：光譜光視效能:K(X)=1/<D(X)用來衡量視覺對(duì)波長(zhǎng)為X的光的敏感程度。實(shí)驗(yàn)說明，當(dāng)X=555nm時(shí)，有最大的光譜光視效能： Km=K(555)任意波長(zhǎng)光的光譜光視效能K(X)與Km之比稱為光譜光視效率(相對(duì)視敏度)，用函數(shù)V(入)表示：V(X)=K(X)/KmV(X)也可用得到相同主觀亮度感覺時(shí)所需各波長(zhǎng)光的輻射功率①(入)表示：V(X)=?(555)/0>(X)人眼的視覺特性-彩色視覺彩色三要素亮度是光作用于人眼時(shí)所引起的明亮程度的感覺。(光功率)色調(diào)是指顏色的類別，是決定色彩本質(zhì)的根本參量。(光波長(zhǎng))色飽和度是指彩色所呈現(xiàn)色彩的深淺程度(或濃度)。色調(diào)與色飽和度合稱為色度。人眼的視覺特性■人眼分辨力何謂人眼的分辨力呢?□□人在觀看景物時(shí)人眼對(duì)景物細(xì)節(jié)的分辨能力。人眼對(duì)被觀察物體上剛能分辨的最緊鄰兩黑點(diǎn)或兩白點(diǎn)的視角的倒數(shù)稱為人眼的分辨力或視覺銳度?！酢跞搜鄣囊曈X特性?視覺比照度圖像中最大亮度Lmax與最小亮度Lmin的比值C稱為比照度。 C=Lmax/Lmin例：實(shí)際傳送的景物亮度200-20000cd/m2,電視屏幕亮度2-200cd/m2兩者比照度都為100重現(xiàn)景物的亮度范圍無需與實(shí)際景物的相等，只需保持二者的比照度相同。視亮土矛「寄一定背甥畝度環(huán)境下人的主觀亮>審〔相對(duì)比照度靈敏度閾）〔臂環(huán)境遍的不％在0.0050跆埠圍品變牛）L_LABnug稱為珞唐閾傷二）/.3xbUx'' 3433￡2>的視覺瞞L_L同吋時(shí)比懇感覺的亮度區(qū)域不是簡(jiǎn)單取決于亮度相同亮度的方塊在不同背景下，感賈&宀于冃位于中心位置的方塊亮度相同，當(dāng)甲方塊的亮度變暗。一張白紙放在桌子上看上去很白，但眼睛直視明亮的天空時(shí)，紙看起來左7在觀察一個(gè)亮度漸變的邊緣時(shí),在亮度變化部位附近的暗區(qū)和亮區(qū)一條更黑和更亮的條帶，稱之為“馬赫帶〃。同時(shí)比照度是面積亮度差引起的現(xiàn)象，馬赫帶是明暗邊界引起的現(xiàn)象。側(cè)抑制效應(yīng)：視覺信號(hào)并不是單純由一個(gè)視覺細(xì)胞感覺產(chǎn)生的，而是由相営如冊(cè)知嗆信耳伽權(quán)和形成的。Mach帶可用側(cè)抑制機(jī)理$空間域內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞廠局部之間杠同時(shí)比照度和馬赫帶效/乂』懇度并不是強(qiáng)度的簡(jiǎn)單函數(shù)。,一W人眼的視覺特性-視錯(cuò)覺人眼的視覺特性-視覺惰性視覺惰性是人眼的重要特性之一，它描述了主觀亮度與光作用時(shí)間的關(guān)系。人眼亮度感覺變化滯后于實(shí)際亮度變化，以及光線消失后的視覺殘留現(xiàn)象（稱為視覺暫留或視覺殘留），總稱為視覺惰性。當(dāng)有光脈沖刺激人眼時(shí)，視覺的建立和消失都需要一定的過程，光源消失以后，景物影像會(huì)在視覺中保存一段時(shí)間。視覺暫留時(shí)間在0.05-0.2秒當(dāng)人眼受周期性的光脈沖照射時(shí)，如果光脈沖頻率不高，那么會(huì)產(chǎn)生一明一暗的閃爍感覺。如果將光脈沖頻率提高到某一|3定值以上，由于視覺惰性，眼睛便感覺不到閃爍，感到是一種均勻的連續(xù)的光刺激。剛好不引起閃爍感覺的最低頻率，稱為臨界閃爍頻率8人類視覺感知能力的特點(diǎn)人類視覺系統(tǒng)在對(duì)物體的識(shí)別上有特殊強(qiáng)大的功能；但在對(duì)灰度、距離和面積的絕對(duì)的估計(jì)上卻髒些欠缺;以傳感器單元的數(shù)目比擬：視網(wǎng)膜包含接近1.3億個(gè)光接收器,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于CCD片上的傳感器單元數(shù)；和它每次執(zhí)行運(yùn)算的數(shù)目比擬：和計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率相比，神經(jīng)處理單元的開關(guān)時(shí)間將比之大約不管這慢的定時(shí)和大量的接收器，人類的視覺系白亮度(Brightness零的光強(qiáng)度(Lumir3go3白亮度(Brightness零的光強(qiáng)度(Lumir3go3顏色紡錘體：至II435 516KVnm I2S.m頸的亮獲變化，將mm可見780nm統(tǒng)是比計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)要強(qiáng)大得多。析復(fù)雜的景物以使我們能即時(shí)的反丄橐2.3顏色的根本概念可見光的波長(zhǎng)大約在380-780nm之1圖為光譜圖?？梢姽鈪^(qū)之外，還有紅外光區(qū)、紫外光區(qū)。在遙感領(lǐng)域中光譜釆樣通常不限于紅外區(qū)、可見光區(qū)、紫外光區(qū)三個(gè)波段，即為多光譜圖像。彩色不僅喜人，且可獲得更多的信息：視覺僅能感知十余級(jí)灰階，彩色感知但卻能區(qū)分上千種彩色；2彩色可用下面三個(gè)根本屬性描述：色調(diào)〔Hue):色調(diào)表示顏色。飽和度(Saturation):飽和度是彩色中包含白光的多少。?宀么沿著灰度過渡，到底部是黑色。在垂直軸線上越部疋白色，往上亮度越大。

水平的周表示色調(diào)，員周上的不同角度的點(diǎn)代表了不同色調(diào)的顏色，如紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等。員心的色調(diào)是中灰色，它的亮度和該水平圓周上各色調(diào)的亮度相同。從圓心向I員從圓心向I員III過渡表示同一色調(diào)下不同的飽和度。4三基色原理吸收光譜響應(yīng)的峰值分別在光譜的紅〔黃綠）、綠、蘭區(qū)域。且吸收曲線有相當(dāng)多的局部是相互重疊的。這是三基色原理的生理根底。三基色原理三基色相加混色：紅、綠、蘭；〔光的三基色）三基色相減混色：青、黃、品紅〔顏料的三基色）相減是指吸收或過濾掉。R,G是黃色Y,R,B是品紅M,G,B是青色5光和顏料間的差異：光和顏料是對(duì)立的，然而又互輔相成。如果沒有光的照射，就不能看見物體的顏色，而有色光必須照在不透明的外表上才能看見。RGB發(fā)射光，而CYM反射光?；旌纤猩使庑纬砂咨旌纤蓄伭闲纬珊谏?。同時(shí)觀察這兩種模式，RGB模式是CMY模式的對(duì)立物，就侈〔每一種主體局部都是另一種的附屬局部。利用紅(Red)、藍(lán)(Blue)和綠(Green)三種根本顏色，可以配制出絕大局部肉眼能看到的顏色。像彩色電視機(jī)的顯像管〔CRT)以及計(jì)算機(jī)屏幕，都是以這種方式來混合出各種不同的顏色效果。RGB模式混色原理是以加法來混合出各種不同彩色。6色彩的描述顏色的描述是通過建立色彩模型來實(shí)現(xiàn)的，不同的色彩模型對(duì)應(yīng)于不同的處理目的。各種不同的顏色模型之冋可以通過數(shù)學(xué)方法互相轉(zhuǎn)換7常用的表色系700nm〔紅)、546.1nm〔綠)、435-8nm〔藍(lán))三個(gè)色光為三基色。又稱為物理三基色。自然界的所有RGB表色系國(guó)際照明委員會(huì)〔CIE) 規(guī)定以顏色都可以過選用這三基色按不同比例混合而成。RGB模式的混色原理是以顏色加法來混合出各種不同的顏色。彩色電視機(jī)的顯像管(CRT)以及計(jì)算機(jī)屏幕，都是以這種方式來混合出各種不同的顏色效果O如果采用其他色系進(jìn)行了處理，最終一定要轉(zhuǎn)換到RGB色系，才能正常顯示結(jié)果。HSI表色系HSI(HSB)模式是利用色調(diào)(Hue)、色濃度［Saturation)以及亮度(Brightness(Intensity))三種根本向量來表示一種顏色。Hue：色調(diào)，沿著色調(diào)環(huán)從0度〔純紅)，120o為綠色，240o為藍(lán)色，再轉(zhuǎn)回360度〔純紅)。Saturation:色彩的飽和度。0%時(shí)為灰色，100%時(shí)為純色。Brightness(Intensity):亮度(強(qiáng)度)，0%為黑色，100%時(shí)為白色。所謂的色調(diào)，指的是不同波長(zhǎng)的光譜，例如紅色和綠色便是屬于不同的色調(diào)。色彩的飽和度是指顏色的深淺，例如同樣是紅色，也會(huì)因?yàn)轱柡投鹊牟煌譃樯罴t或淺紅。亮度〔強(qiáng)度)那么指的是顏色明暗的程度。YUV(電視信號(hào))表色系：電視信號(hào)發(fā)射時(shí)，轉(zhuǎn)

換成YUV形式，接收時(shí)再?gòu)?fù)原成RGB三基色信號(hào)，由顯像管顯示。目的是為了與黑白電視兼容。在YUV〔電視信號(hào))模式中：Y：亮度；U,V：色差信號(hào)。CMYK表色系白色光也是由三種原色：紅、綠、藍(lán)混合而成的。光譜中原色互補(bǔ)色是淡青色、品紅色和黃色。所以用這三種原色構(gòu)成所有顏色。這三種原色構(gòu)成了CYM色彩模式。在CYM色彩模式中，紅色是品紅色與黃色混合而成，藍(lán)色是淡青色與品紅色混合而成的。CYM色彩模式不流行的原因之一是這些深色的原色是不自然的，而且不容易得到。理論上，利用c、M、Y三種根本色便可以混合為黑na色，但是由于考慮到印刷油墨混合的誤差，所以再na色，但是由于考慮到印刷油墨混合的誤差，所以再加進(jìn)一定量的黑色。CMYK是由青(Cyan)、品紅(Magenta)、黃(Yellow)以及黑(Black)四種根本色調(diào)配合成各種不同的顏色， 般應(yīng)用在印刷輸岀的分色處理上面。CMYK與RGB所不同的地方，除了組成的根本色不同之外，RGB的合成是釆取顏色加法，而CMYK那么是釆用顏色減法。Lab表色系它的特色是對(duì)色彩的描述完全釆用數(shù)學(xué)方式，與系統(tǒng)及設(shè)備無關(guān)，因此它可以無偏差地在系統(tǒng)與平臺(tái)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。Lab模式是以一個(gè)亮度分量L (Lightness)范圍是0-100；以及兩個(gè)顏色分量a與b來表示顏色。a分量是由綠色演變到紅色 范圍是-120-120；而b分量那么是由藍(lán)色演變到黃色范圍是-120-120o人眼所能看見的光、色之范圍較為廣泛，由計(jì)算機(jī)的彩色屏幕按RGB模式或由彩色印刷品按CMYK模式所表示岀來的光與色，只不過是其中的一局部。而且像RGB、CMYK和Lab三種模式表現(xiàn)的顏色范圍也不相同。YCbCr表色系是常用于彩色圖像壓縮時(shí)的一種彩色模式。Y:代表亮度；Cb、Cr：代表色差。與YUV模式不同的是它充分考慮了色彩組成時(shí)RGB三色的重要因素。YUV考慮的是簡(jiǎn)單，YCbCr考慮的是壓縮時(shí)可以充分取出冗余量。1?簡(jiǎn)述數(shù)字圖像處理的研究?jī)?nèi)容。2?什么是圖像工程？根據(jù)抽象程度和研究方法等的不同，圖像工程可分為哪幾個(gè)層次？每個(gè)層次包含哪些研究?jī)?nèi)容？3?列舉并簡(jiǎn)述常用表色系。8圖像取樣和量化與釆樣相關(guān)的概念〔分辨率）分辨率傳感器攝像的精確度。通常指要精確測(cè)量和再現(xiàn)一定尺寸的圖像所必需的像素個(gè)數(shù)。單位：像素*像素圖像的量化與數(shù)字圖像的質(zhì)量空間分辨率是圖像中可區(qū)分的最小細(xì)節(jié)。取樣值多少是決定圖像空間分辨率的主要參數(shù)灰度級(jí)別分辨率是指在灰度級(jí)別中可分辨的最小變化?；叶燃?jí)數(shù)通常是2的整數(shù)次幕。當(dāng)沒有必要對(duì)涉及像素的物理分辨率進(jìn)行實(shí)際度量和在原始場(chǎng)景中分析細(xì)節(jié)等級(jí)時(shí)，通常把大小為MXN、灰度為L(zhǎng)級(jí)的數(shù)字圖像稱為空間分辨率為MXN像素、灰度級(jí)分辨率為L(zhǎng)級(jí)的數(shù)字圖像。9圖像數(shù)字化器的功能組件釆樣孔：使圖像數(shù)字化器能不受圖像其他局部的影響，而在整幅圖像中掃描特定的獨(dú)立像素單元;掃描器件：使采樣孔以預(yù)先確定的方式在圖像上移動(dòng)，按照順序依次掃描圖像的每一個(gè)像素；光傳感器：測(cè)量每一像素的亮度，將光亮度轉(zhuǎn)化為電流或電壓信號(hào)；量化器：將傳感器輸岀的連續(xù)值轉(zhuǎn)化為整數(shù)值；輸出介質(zhì)：將量化的灰度值以適當(dāng)?shù)母袷酱鎯?chǔ)。10數(shù)字化器的性能分辨率：?jiǎn)挝怀叽缒軌虿蓸拥南袼財(cái)?shù)，由釆樣孔的大小和像素間距的大小決定；灰度級(jí)：量化為多少等級(jí)；圖像大小：掃描速度：允許輸入圖像的大?。会姌訑?shù)據(jù)的傳輸速度；11圖像數(shù)字化器的類型主要包括:數(shù)碼相機(jī)膠片掃描儀12常用圖像數(shù)字化設(shè)備：數(shù)字相機(jī)、掃描儀、數(shù)字?jǐn)z彳13圖像的文件格式位圖文件有多種格式，常見的文件擴(kuò)展名為BMP、GIF、PCX、PSD>PCD.TIF、JPG等。矢量圖文件的后綴常常是CDR、AI或3DS14數(shù)字圖像通常有兩種表示形式：位圖和矢量圖位圖和矢量圖的比擬：A、點(diǎn)位圖由像素構(gòu)成，矢量圖由對(duì)象構(gòu)成點(diǎn)位圖的根本構(gòu)圖單位是像素，像素包含了色彩信息。包含不同色彩信息的像素的矩陣組合構(gòu)成了千變?nèi)f化的圖像。矢量圖形指由代數(shù)方程定義的線條或曲線構(gòu)成的圖形。矢量圖像由許多矢量圖形元素構(gòu)成，這些圖形元素稱為“對(duì)象"。B、 點(diǎn)位圖面向像素繪畫，矢量圖面向?qū)ο蟆皹?gòu)畫〃C、 點(diǎn)位圖受到像素和分辨率的制約，而矢量圖形不存在這些制約點(diǎn)位圖是由像素陣列構(gòu)成的圖像，像素的多少和分辨率決定圖像的質(zhì)量。點(diǎn)位圖的縮放也會(huì)影響圖像的質(zhì)量。矢量圖形和設(shè)備無關(guān)，即和分辨率無關(guān)。D、 點(diǎn)位圖修改麻煩，矢量圖形修改隨心所欲點(diǎn)位圖是像素的排列，局部移動(dòng)或改變會(huì)影響到其他局部的像素〔包括前面講的對(duì)圖像進(jìn)行放大）。JI圖像平灣熟波屮令」【穴彰色處理偽彩色處理-彩歸■JI圖像平灣熟波屮令」【穴彰色處理偽彩色處理-彩歸■i中伯威液-其他圖形對(duì)象。E、 點(diǎn)位圖難以重復(fù)使用，矢量f復(fù)使用F、 點(diǎn)位圖效果豐富，矢量圖形；3.1圖像增強(qiáng)與圖像復(fù)原概述1圖像增強(qiáng)(Imageenhancement):運(yùn)用一系列技術(shù)手段改善預(yù)處理圖像的視覺效果，突出有用的信息，取出或削弱無用的信息?；诳臻g域的增強(qiáng)：在圖像像素組成的二維空間里直接對(duì)每一像素的灰度值進(jìn)行處理。基于頻率域的增強(qiáng)：在圖像的變換域?qū)D像進(jìn)行間接處理。2圖像復(fù)原:根據(jù)事先建立起來的系統(tǒng)退化模型，將降質(zhì)了的圖像以最大的保真度恢復(fù)成真實(shí)的景象。3.2灰度變換DD1灰度變換是圖像增強(qiáng)的一種重要手段，它可使圖像動(dòng)態(tài)范DD圍加大，使圖像比照度擴(kuò)展，圖像更加清晰，特征更加明實(shí)質(zhì)：按一定的規(guī)那么修改圖像每一個(gè)像素的灰度，從而改變圖像灰度的動(dòng)態(tài)范圍空域處理方法，屬于點(diǎn)運(yùn)算范疇點(diǎn)運(yùn)算：算子的作用域是以單個(gè)像素為單位，實(shí)頻域1:1*118退化現(xiàn)的是像素點(diǎn)到像素點(diǎn)的處理。表達(dá)藉T(r)運(yùn)動(dòng)橫幅的退化橫豊的映:點(diǎn)運(yùn)算：算子的作用域是以單個(gè)像素為單位，實(shí)頻域1:1*118退化現(xiàn)的是像素點(diǎn)到像素點(diǎn)的處理。表達(dá)藉T(r)運(yùn)動(dòng)橫幅的退化橫豊的映:治敬圖煉的退化稅叫?無約束夏原圖嫌代紋址虬1-頻城更展方?的束卩康?嫩始條濁法］i細(xì)涙衛(wèi)迎」,二乗政丄正?I:幾何坐標(biāo)變拱輸岀g(x,y)只與位置(X,y)處的輸入f〔x,y)有關(guān)。3.2.1灰度線性變換當(dāng)成像時(shí)曝光缺乏或過度，或成象設(shè)備的非線性、圖像記錄設(shè)備動(dòng)態(tài)范圍太窄等因素，都會(huì)產(chǎn)生比照度缺乏的弊病，使圖像中的細(xì)節(jié)分辨不清，這時(shí)可將灰度范圍線性擴(kuò)展。11?圖像反轉(zhuǎn)：將原始圖像的灰度值進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，使輸出灰度隨輸入灰度增加而減小。圖像反轉(zhuǎn)變換函數(shù)：當(dāng)k=l,b=L?1時(shí)反轉(zhuǎn)變換適于增強(qiáng)嵌在圖像暗色區(qū)域的白色或灰色細(xì)節(jié)，特別是當(dāng)色面積占主導(dǎo)地位時(shí)。2.線性灰度變換線性變換是對(duì)每個(gè)線性段逐個(gè)像素進(jìn)行處理，可將原圖像灰度值動(dòng)態(tài)范圍按線性關(guān)系式擴(kuò)展到指定范圍或整個(gè)動(dòng)態(tài)-w- TTrr為突出圖像中感興趣的目標(biāo)，將dh<n%y}<e為突出圖像中感興趣的目標(biāo)，將dh<n%y}<e圖像灰度貓分*成多段分別作線性變換。將感興趣圖像細(xì)節(jié)灰度級(jí)拉伸，增強(qiáng)比照度，將不需要的細(xì)節(jié)灰度級(jí)壓縮。3.2.2灰度非線性變換灰度非線性變換:釆用某些非線，對(duì)rtf數(shù)、指數(shù)函數(shù)）等作為映射函灰度灰度非線性變換:釆用某些非線，對(duì)rtf數(shù)、指數(shù)函數(shù)）等作為映射函灰度Mf25*的非線性變換。對(duì)數(shù)變換用于擴(kuò)展低值灰度區(qū)域，壓縮高值灰度區(qū)域,可以使低值灰度的圖像細(xì)節(jié)更容易看清，從而到達(dá)增強(qiáng)效果。指數(shù)變換可用來壓縮低值灰度區(qū)域，擴(kuò)展高值灰度區(qū)域，但由于與人的視覺特性不太相同，不常釆用。3.3直方圖修正直方圖修正是圖像增強(qiáng)實(shí)用而有效的處理方法。1?圖像直方圖定義：對(duì)圖像灰度范圍內(nèi)每一灰度值，統(tǒng)計(jì)出具有該灰度值的像素個(gè)數(shù)，并以灰度值為橫坐標(biāo)，像素?cái)?shù)為縱坐標(biāo)繪出像素?cái)?shù)一灰度值圖形直方圖縱坐標(biāo)有時(shí)也用某一灰度值的像素?cái)?shù)占全圖總像素?cái)?shù)的百分比〔灰度值岀現(xiàn)的頻數(shù)）表

2?直方圖的性質(zhì)直方圖只反映該圖像中不同灰度值出現(xiàn)的次數(shù)(或頻數(shù))，不能反映每一灰度值像素所在位置，即喪失了其所在位置的信息。任一幅圖像，都能算出唯一一幅與它對(duì)應(yīng)的直方圖，但不同的圖像可能有相同的直方圖。即圖像與直方圖之間是一種多對(duì)一的映射關(guān)系。(3)由于直方圖是對(duì)具有相同灰度值的像素統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)得到的，因此，一幅圖像各子區(qū)的直方圖之和就等于該圖全圖的直方圖直方圖的計(jì)算在離散的形式下，用rk代表離散灰度級(jí)，用P(rk)代表其頻數(shù)，計(jì)算公式如下,快的0 255心動(dòng)態(tài)他on太小255 0 255(b)燎圖像亮p?q衆(zhòng)度公未蹬允分,快的0 255心動(dòng)態(tài)他on太小255 0 255(b)燎圖像亮p?q衆(zhòng)度公未蹬允分屮2卜屮2卜商[?R].故竹爐FF何灰度分布均勻nk圖像中灰度級(jí)為rk的像素個(gè)婁像中像素總數(shù)灰度級(jí)的總數(shù)目在直角坐標(biāo)系中作出rk與P(rk)的關(guān)系圖形，就得到直方圖。

例：假設(shè)一幅圖像由4X4的二維數(shù)值矩陣構(gòu)成,畫出圖像的灰度直方圖3.3.3直方圖均衡化概念:為了改變圖像整體偏暗、整體偏亮、灰度動(dòng)態(tài)范圍偏小情況，可將原圖像的直方圖通過變換函數(shù)修正為均勻直方圖。Skj=0目的：通過對(duì)直方圖進(jìn)行均衡化修正，可使圖像灰度均為了改變圖像整體偏暗、整體偏亮、灰度動(dòng)態(tài)范圍偏小情況，可將原圖像的直方圖通過變換函數(shù)修正為均勻直方圖。Skj=0目的：通過對(duì)直方圖進(jìn)行均衡化修正，可使圖像灰度均工丄j=on勻分布，增大反差，使圖像的細(xì)節(jié)變得更清晰，到達(dá)增強(qiáng)的目的。I」一化聒始圖像坎度級(jí)。三,蘭1 IX對(duì)［OJ］gfu）內(nèi)的任rffiia行如下變検.都產(chǎn)生一個(gè)金? 可以證明.用輸入圖像灰度鑑了的職枳分（IMKW：：fl為變s=-> 換曲成“J產(chǎn)生??術(shù)矢度級(jí)分布只有均勻樞率分布的綸”1圖也.見方圖W利用貝択或銭『出現(xiàn)為澈表示.它也吏示天廈級(jí)廠世現(xiàn)的鏟槌館最倫的動(dòng)毒18陽?槻耶丿 『■的也畫對(duì)圖俊中級(jí)w#的灰度值進(jìn)行交換.變検之后的新圖像宜戈肘干連續(xù)圖<8（灰度值取［叫內(nèi)的連壩值八圖均勺分布。 ?平此了變換后灰坡級(jí)次Y攔.，:式??=lV?=iP;/rk/r^不受及.反變劇僦岫臉條僻“TF滿足5件： 仁個(gè)單調(diào)岫.“曲山岫內(nèi).N 5的尷宰密度皈?。海╝l在IXtfJoWr中為單帶11單詭謹(jǐn)埔a 時(shí).。WMWlY臨濫號(hào)3 *亠職=回氏L對(duì)于數(shù)字圖像,'［0,1］量化成1個(gè)灰度級(jí)rk,k=04,2,-3-1,OWFkW1,灰度級(jí)rk出現(xiàn)的頻數(shù)（概率）：pr（rk）=nk/nnk-----圖像中灰度級(jí)為rk的像素個(gè)數(shù);n 圖像【中像素總數(shù)計(jì)算rk的累積概率函數(shù)得離散形式變換函

削：根盤卜圖所示的熾始圖應(yīng)概率密度函數(shù).求變換后的i何衣所示.將其宜方圖均衡化.W削：根盤卜圖所示的熾始圖應(yīng)概率密度函數(shù).求變換后的i何衣所示.將其宜方圖均衡化.W：由圖時(shí)徊原始圖償?shù)母怕拭芏惹时磉_(dá)式為卜2也51以科。英他變換函敎：2廠（尸）=］卩（尸時(shí)《f（?2"2）rfr=.r+2rr?I mP.(r()Mrh^nn=O/7790049ri-V710230.25r2=2/78SO0.21r?36560.16殲S3290.082V72450.06i>=6/71220.03r^?/7810.02廿心）1：%｝話W2O19例：錨像東數(shù)為64XH.灰曖級(jí)為8廿心）1：%｝話W2O19原圖旬取Foal內(nèi)的8個(gè)籌何陽的版度級(jí).變換后的、値也只能選擇毀即近的-個(gè)"俄?JT(心2￡￡匕?JT(心2￡￡匕2￡(心)+<!?)+￡?!a%、=0.19*0.254^.21==0.19*0.254^.21=0.65$.5”二門心）個(gè)符號(hào)，IZ（J=P?HW）4PQ）?恥）=“郡以本新定義新圖像將只何〉個(gè)車I卩為=0.8”二門心）個(gè)符號(hào)，IZ（J=P?HW）4PQ）?恥）=“郡以本新定義新圖像將只何〉個(gè)車I卩為=0.8。s0.95sg=0.9Bs：=1.077心7“嚴(yán)弓r=0.Ue1y島=r=0.Ue1y島=0.19■1/7N0.143|1023025St-0.44??2/7-0.2861而oir$■0.65--3/7?。.42寸6560.1655?0.8l;-4/7-0.571329S.=0.?9;?5/7-0.7141245&=0.95；-6/7，0.857122S.-0.9881S?n1.00口萬圖均衡化Jo.216/76/73）確定變換后灰度級(jí)分布（計(jì)算均畬化后圖像的直方圖rt-s\=l/7 790個(gè)像素取1/7r,-礦］27 1Q23個(gè)像素取3?7旳?礦產(chǎn)5兒850個(gè)像代取5rvO-、‘有656I329-985個(gè)像京取6〃4像素個(gè)數(shù)?=4096除務(wù)n■值.可符到雙的宜方圖.（-）原始圖勢(shì)n方圖⑹毋餛4像素個(gè)數(shù)?=4096除務(wù)n■值.可符到雙的宜方圖.（-）原始圖勢(shì)n方圖⑹毋餛分布之換兩故（cl均＞化酎的只方圖利用累積分布函數(shù)作為灰度變換函數(shù)，經(jīng)變換后得到的新灰度的直方圖比原始圖像的直方圖平坦得多，而且其動(dòng)態(tài)范圍也大大地?cái)U(kuò)展T。因此這種方法對(duì)于比照度較弱的圖像進(jìn)行處理是很有效的。對(duì)于數(shù)字圖像，因?yàn)橹狈綀D是近似的概率密度函數(shù)，所以用離散灰度級(jí)作變換時(shí)很少能得到完全平坦的結(jié)果，數(shù)字圖像的直方圖均衡只是近似的。變換后的灰度級(jí)減少了，這種郵見象叫做“簡(jiǎn)并〃現(xiàn)象，這是像素灰度有限的必然結(jié)果。3.4圖像平滑一幅圖像可能存在著各種噪聲，這些噪聲可能在傳輸中產(chǎn)生，也可能在量化、處理等過程中產(chǎn)生。圖像平滑的主要目的是減少圖像噪聲。空域方法：鄰域平均法、中值濾波法一一空域低通濾波頻域方法：低通濾波法一一頻域低通濾波較好的圖像平滑處理方法應(yīng)該能夠消除這些噪聲,又不使像平滑處理方法應(yīng)該能夠消除這些噪聲,又不使圖像的邊緣輪廓和線條變模糊。稅化濾波的H的，是為了冷強(qiáng)彼模糊的稅化濾波的H的，是為了冷強(qiáng)彼模糊的niw慎化濾波可用為通濾波實(shí)現(xiàn).沌濁叫以低通波波梏實(shí)現(xiàn)3.4.2空域低通濾波3.4.1濾波原理與分類1.罕間域誠(chéng)波按淺性和1F線忤分類，（，基于傳里葉變換分析的線性泌波器⑵宜接對(duì)鄰域退tr操作的非線性空間濾波器根據(jù)功能主要分類:、「沔誌波.說化濾波平沔泌波的IJ的.（1） 消除噪聲（2） 去除太小的細(xì)節(jié)或?qū)I標(biāo)內(nèi)的小間斷連抜起來實(shí)現(xiàn)模制2?頻城謔波根本待加讓圖像在㈣里葉空間某個(gè)密R9內(nèi)的分L本時(shí)制眉間低通城國(guó)波也攻心人現(xiàn)的，按線性和W銭忤恃點(diǎn)有：讓其它分里不受彫響?從而改變的出圖像的頻宰分布來到送雄強(qiáng)的目的?強(qiáng)的目的?頻域誌波祚:?!??；?■波2S、，化丄波器.i；'澎波黑h線忡?滑濾波ssxn中偵泌波器.頻峽三神濁波隔田傭示fr圖1.尊域平均認(rèn)（均｛ft波波法）邦城的逸取方法根本思也：濾波后圖像中韓個(gè)像東的灰度偵是慷圖像中對(duì)應(yīng)位買像地豹m頃當(dāng)前點(diǎn)為中心.像*美度的平均值.

說明：上述選擇卽城的方法對(duì)抑制噪聲是有效的?但是隨假設(shè)

卑輕為像點(diǎn)呵距的岡邊界上和內(nèi)部的點(diǎn)的鈕城的加大'圖像的模稲樁也愈加嚴(yán)車-集合.（臨荘均化后的圖後足卓圖償供［…竹1,W的均枳的結(jié)果,以“前點(diǎn)為中。案役為42倍像街11仰的塩邊界I和13內(nèi)卒間7脾!法：設(shè)1ft通逋波器的怵沖響應(yīng)，川、?的陣列H■■時(shí)燃敗卷枳衣達(dá)式為，g（xj）二工工H（乍）/（X7」-$）r—1 il-（m4）/2./-（?4）/2是荏杵!陣列?其每一個(gè)俏襯時(shí)一個(gè)加權(quán)系順?核的大：：：：：：小取決J■八S的葩圍.的8點(diǎn)⑤城（帰02）卷枚場(chǎng)垃町看成掩抑&。?間看成H：咬、*"If的點(diǎn)的集合.（囲S一般的?純役越大?平淸冇的圖像越模糊.通席采用3x3掩慢掩模不同,平iff的結(jié)果也不同.選取切了的蛻則足必須2.中值渡波器保證全部權(quán)系故之和為單位侑?中■曲me*AME是-抻段常用的焼咪聲的【"IF勺1平能波處理方法，I1I碩總需川的線性曲濾波ZC.也其就原理與均缺波方海做》1的不同之處在下，中值^1.1災(zāi)波器域出—由的中"（ft而不是平■決定的.11 12一］］2 | 21?1- 241 中融波器更逐合于消除圖像的此立噸聲點(diǎn).中值濾波的主要步驟(1)將模板在圖中漫游，當(dāng)模板中心與圖中的某個(gè)像素位置重合(2)讀取模板下各對(duì)應(yīng)像素的灰度(2)讀取模板下各對(duì)應(yīng)像素的灰度將模扳對(duì)應(yīng)的像素灰度值進(jìn)行從小到大排值；序；選取灰度序列里排在中間的1個(gè)像素的灰度值；將這個(gè)中間值賦值給對(duì)應(yīng)模板中心位置的像素作為像素的灰度值。中值和均值濾波器性能比擬：中值濾波比低通濾波消除噪聲更有效。因?yàn)樵肼暥酁榧夥鍫罡蓴_，假設(shè)用低通濾波雖能去除噪聲但陡峭的邊緣將被模糊，而中值濾波能去除點(diǎn)狀尖峰干擾而邊緣不會(huì)變壞。3.4.2頻域低通濾波1圖像空域特性和頻域特性的關(guān)系：(1)圖像的平均灰度表示直流分量(2)背景區(qū)域和緩慢變化局部那么代表圖像的低信息而使低頻信息暢通無阻的過程稱為低通濾波。頻分量在頻域中對(duì)圖像釆用濾波器函數(shù)衰減高頻2圖像頻域低通濾波流程框圖：在頻域?qū)崿F(xiàn)線性低通濾波器輸出的表達(dá)式F(u,v)——含有噪聲圖像的傅里葉變換H(u,v)一一頻域?yàn)V波器傳遞函數(shù)G(u,v)——平滑處理后的圖像的傅里葉變換3理想低通濾波器(ILPF)所謂理想低通濾波器，是指以截頻DO為半徑的的頻率分量完全被衰減。員內(nèi)的所有頻率都能無損地通過，而在截頻之外理想低通濾波器可以用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)，但卻不能用電子元器件來實(shí)現(xiàn)。理想低通濾波器在處理過程中會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的模糊和振鈴現(xiàn)象。Butterworth低通濾波器(BLPF)又稱最大平坦濾波器。它與理想低通濾波器不同，它的通帶與阻帶之間沒有明顯的不連續(xù)性，在通帶和阻帶之間有一個(gè)平滑的過渡帶。與理想低通濾波器啊押萍畀覩脅（檢）Butterworth濾波器處理過的圖像模新程度冬央大減少經(jīng)Butterworth低通濾波器處理的圖像將不會(huì)有振鈴現(xiàn)象。這是由于在濾波器的通帶和阻帶之間有一平滑過渡的緣故指數(shù)低通濾波器(ELPF)由于指數(shù)低通濾波器有更快的衰減率，經(jīng)指數(shù)低通濾波的圖像比Butterworth低通濾波器處理的圖像稍模糊一些。由于指數(shù)低通濾波器的傳遞函數(shù)也有較平滑的過渡帶，所以圖像中也沒有，振軫掬兔?梯形低通濾波器(TLPF) 梯形濾波器的性能介于理7ol——平滑過渡帶濾波器之間，存杯呻一絨效 ：k羅四種頻域低通濾波器傳］ |、3叫呼4圖. (C)WftiU任逆游波特性曲漫3.5圖像銳化1邊緣模糊是圖像中常出現(xiàn)的質(zhì)量問題，由此造成的輪廓不清晰，線條不鮮明使圖像特征提取、識(shí)別和理解難以進(jìn)行。增強(qiáng)圖像邊緣和線條，使圖像邊緣變得清晰的處理稱為圖像銳化。2圖像銳化的目的是使灰度反差增強(qiáng)，從而增強(qiáng)圖像中邊緣信息，有利于輪廓抽取。輪廓或邊緣就圖像中灰度變化率最大的地方，為了把輪廓抽取來，就是要找一種方法把圖像的最大灰度變化處找出來。銳化處理可以用空間微分來完成。微分算子的響應(yīng)強(qiáng)度與圖像在該點(diǎn)的突變程度有關(guān)，圖像微分增強(qiáng)了邊緣和其他突變〔如噪聲)而消弱了灰度變化緩慢的區(qū)域.3-5?1空域高通濾波1.梯度算子一一基于一階微分的圖像銳化在實(shí)際計(jì)尊中.為r降低圖像的壇鼻雖?法用 的h此得到史："婦廠：代吝I 根運(yùn)。?所以近"七 值為:16/QJ)S(i.hlGJ16/<91SJG：*G：ql*IG.I=UIJg=,V*L,)?〔/(〃?〔)?S?)Iu JG：+Oi生maxlG,UGjIQ/(“演心率i?llGl| ?max( IJ)Jd.MfdJ—1)-/O；j)l|對(duì)于敎了圖(S處即?有兩抻二維山敞楮度的計(jì)尊方法? Roberts 法：采用交義奔分表示興型度。法X將徵分近似用斥分代■.沿、和y方向的一階蕭分w寫成： MWq(訂)G7(訂)?心”)JL：刀 O2各種銳化算子<1)Sobel算子Sx-/二居+s；000-1 -2 -10 0 01 2 1⑵Prewitt<1)Sobel算子Sx-/二居+s；000-1 -2 -10 0 01 2