第一章 序論 數(shù)字圖像處理課件

數(shù)字圖像處理哈爾濱工程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院1-第一章序論數(shù)字圖像處理自我介紹主講教師：汲清波，副教授辦公地點(diǎn)：21號(hào)樓，圖像處理實(shí)驗(yàn)室Email:1-第一章序論數(shù)字圖像處理教學(xué)大綱

圖像處理是一門專業(yè)課，主要講授圖像變換、圖像增強(qiáng)、圖像恢復(fù)、圖像編碼、圖像分割、圖像的形態(tài)學(xué)處理的基本理論、方法和技術(shù)。要求：掌握數(shù)字圖像處理基本概念、主要處理技術(shù)和方法、能編程實(shí)現(xiàn)部分算法。1-第一章序論數(shù)字圖像處理前修課程后修課程《高等數(shù)學(xué)》（必修）《線性代數(shù)》（必修）《數(shù)字信號(hào)處理》（可選）《隨機(jī)過(guò)程》（可選）《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》《計(jì)算機(jī)視覺(jué)》《人工智能》《模式識(shí)別》《多媒體技術(shù)》

……1-第一章序論數(shù)字圖像處理教學(xué)方式教師：以課堂講授為主學(xué)生：以實(shí)驗(yàn)和書(shū)本理論并重教科書(shū)：李俊山《數(shù)字圖像處理》清華大學(xué)出版社2007.4趙榮椿《數(shù)字圖像處理導(dǎo)論》西北工業(yè)大學(xué)出版社2000.8

朱秀昌著《數(shù)字圖像處理與圖像通信》北京郵電大學(xué)出版社2002.5

參考書(shū)：容觀澳編著《計(jì)算機(jī)圖像處理》清華大學(xué)出版社2000.2

參考書(shū)：《數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》《數(shù)字圖像處理(MATALB版)》崗薩雷斯著，阮秋琦等譯電子工業(yè)出版社輔助教學(xué)工具：MATLAB、Photoshop等1-第一章序論數(shù)字圖像處理考核方式1.期末閉卷考試 80%；2.三個(gè)必做的上機(jī)實(shí)驗(yàn)20%；1-第一章序論數(shù)字圖像處理其他上課時(shí)間（共32學(xué)時(shí)，6學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）上機(jī)實(shí)習(xí)地點(diǎn)：21B＃開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室時(shí)間：1-第一章序論數(shù)字圖像處理

第一章緒論授課第二章人類視覺(jué)與色度學(xué)的基本知識(shí)授課第三章圖像的數(shù)學(xué)描述與圖像變換（離散付氏變換）授課第三章圖像的數(shù)學(xué)描述與圖像變換（離散余弦變換、哈達(dá)瑪變換）授課第四章圖像增強(qiáng)（圖像灰度修正）授課第四章圖像增強(qiáng)（平滑、銳化）授課第四章圖像增強(qiáng)（幾何校正）授課第五章數(shù)字圖像恢復(fù)（圖像退化模型）授課第五章數(shù)字圖像恢復(fù)（圖像恢復(fù)、運(yùn)動(dòng)圖像恢復(fù)）授課第六章圖像的壓縮編碼（預(yù)測(cè)編碼變換編碼、熵編碼）授課第七章圖像分割（基本概念）授課第七章圖像分割（算法）授課第八章圖像的形態(tài)學(xué)處理授課實(shí)驗(yàn)一圖像的傅立葉變換上機(jī)實(shí)驗(yàn)二圖像增強(qiáng)上機(jī)實(shí)驗(yàn)三圓形物體的圖像分割與分析上機(jī)1-第一章序論數(shù)字圖像處理第一章緒論

人類獲取外界信息有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等多種方法，但絕大部分(約70％以上)是來(lái)自視覺(jué)所接收的圖像信息，即所謂“百聞不如一見(jiàn)”。

圖像信息具有直觀、形象、易懂和信息量大等特點(diǎn)，因此它是在人們?nèi)粘５纳?、生產(chǎn)中接觸最多的信息種類之一。1-第一章序論數(shù)字圖像處理1.1

圖像信號(hào)一.什么是圖像？1.“圖”

（Picture）——物體透射或反射光的分布（圖像場(chǎng)），是客觀存在；2.“象”

（Image）——人（的視覺(jué)系統(tǒng)）對(duì)（接收在大腦中形成的）圖的印象或認(rèn)識(shí)，是人的感覺(jué)；3.圖像

——圖像是對(duì)客觀存在物體的一種相似性的生動(dòng)模仿或描述。照片、電影、電視、圖畫(huà)等都屬于圖像的范圍。

1-第一章序論數(shù)字圖像處理

圖1照片1-第一章序論數(shù)字圖像處理二.圖像的類別圖2圖像的類別可見(jiàn)光圖像是和人類視覺(jué)特性相吻合的通常意義下的圖像；不可見(jiàn)的物理圖像有如溫度、壓力、高度等的分布圖，以及在醫(yī)學(xué)上使用的超聲波、放射性手段成像得到的醫(yī)學(xué)影像等。

數(shù)學(xué)函數(shù)描述的抽象的連續(xù)或離散圖像。1-第一章序論數(shù)字圖像處理可見(jiàn)光成像和不可見(jiàn)光成像

圖3電磁波譜圖1-第一章序論數(shù)字圖像處理

光學(xué)圖像：波長(zhǎng)0.38-0.8um

其他波段圖像：伽瑪射線：0.003-0.03nm X射線：0.03-3nm

紫外線：3-300nm

紅外線：0.8-300um

微波：0.3-100cm

無(wú)線電波：1m-100km

聲波圖：如B超 其他：由感興趣的物理量轉(zhuǎn)換而成，如密度分布圖。1-第一章序論數(shù)字圖像處理380nm700nm紫外光紅外光546.1nm435.8nm780nm圖4可見(jiàn)光譜紫藍(lán)青綠黃橙紅1-第一章序論數(shù)字圖像處理光學(xué)圖像LenaIKONOS衛(wèi)星光學(xué)圖像423mile高16000miles/h1m分辨率EP－3,海南陵水,01-4-4圖5可見(jiàn)光示例可見(jiàn)光成像電磁波譜中可見(jiàn)光波段在所有波段中是我們最熟悉的，這一波段成像應(yīng)用領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其它波段。應(yīng)用：光顯微鏡、天文學(xué)、遙感、工業(yè)?？梢?jiàn)光圖像主要應(yīng)用于生產(chǎn)產(chǎn)品的自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)。1-第一章序論數(shù)字圖像處理可見(jiàn)光譜圖像：主要領(lǐng)域于生產(chǎn)產(chǎn)品的自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)，例如圖(a)~(f)；(a)電路板(左上角缺一個(gè)元件)；(b)封裝藥丸的完整；(c)瓶子容量；(d)清潔塑料上的氣泡；(e)谷物(變色和異常)；(f)有參雜物的目鏡圖像(1和5鐘點(diǎn)處的刻痕、小斑點(diǎn)等）1-第一章序論數(shù)字圖像處理可見(jiàn)光譜圖像拇指指紋圖像：增強(qiáng)指紋圖像或?qū)ふ姨卣?，以便自?dòng)搜索數(shù)據(jù)庫(kù)，尋找潛在的匹配。1-第一章序論數(shù)字圖像處理光學(xué)圖像LenaIKONOS衛(wèi)星光學(xué)圖像423mile高16000miles/h1m分辨率EP－3,海南陵水,01-4-4大腦斷層圖像

CTX射線SIR-CSARL/r-L/g-C/bHH-HV-HVpolar沙漠中的長(zhǎng)城April10,199425kmx75km圖1.3示例微波

土星偽彩圖像，由3張拍攝于1998年的影像所合成的，顯示出這顆具有可愛(ài)光環(huán)的行星所反射的紅外線光。蒼蠅的X光照片1-第一章序論數(shù)字圖像處理伽馬射線成像的主要用途包括醫(yī)學(xué)和天文觀測(cè)。圖6(c)顯示了在伽馬射線波段成像的天鵝星座環(huán)。該圖像是利用成像物體自然輻射得到的。圖6(d)顯示了一幅來(lái)自核反應(yīng)器電子管的伽馬輻射圖像，在圖像的左下部可以看到較強(qiáng)的輻射區(qū)。(a)伽馬射線骨骼掃描圖像，用于定位診斷位置（感染、癌變）。(b)PET圖像，顯示在頭部和肺部有癌變（白點(diǎn)部位）圖6伽馬射線成像示例1-第一章序論數(shù)字圖像處理X射線是最早用于成像的電磁輻射源之一。最熟悉的X射線應(yīng)用是醫(yī)學(xué)診斷，但是，X射線還被廣泛用于工業(yè)和其他領(lǐng)域，像天文學(xué)。圖7(a)顯示了一幅位于X射線源和對(duì)X射線能量敏感的膠片之間的病人胸部圖像。圖7(b)血管圖像（稱為血管造影照片）圖7(c)顯示了典型的頭部CAT切片圖像。圖7(d)顯示了一幅電路板的X射線圖像。這類圖像是X射線在工業(yè)中兩類應(yīng)用中典型的一例。它們?cè)谏a(chǎn)中用于檢測(cè)電路板的缺陷，如元件缺失或斷線等。當(dāng)部件可以被X射線穿透時(shí)(例如，塑料組件，甚至更大的物體，像固體發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭等)，CAT掃描很有用。圖7(e)顯示了天文學(xué)中X射線成像的一個(gè)例子。這幅圖像是天鵝星座環(huán)。圖7X射線成像示例1-第一章序論數(shù)字圖像處理紫外光的應(yīng)用是多種多樣的，包括平板印刷技術(shù)、工業(yè)檢測(cè)、顯微鏡方法、激光、生物圖像以及天文觀測(cè)等。紫外光被用于熒光顯微鏡方法，這是顯微鏡方法中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。圖8(a)和(b)顯示了使用熒光顯微鏡方法的典型結(jié)果。圖8(a)顯示了普通谷物的熒光顯微鏡圖像，圖8(b)顯示了被一種真菌感染了的谷物，谷物、草、蔥、高粱等可被700多類寄生真菌感染。谷物感染是很嚴(yán)重的危害，因?yàn)楣任锸鞘澜缟献钪饕霓r(nóng)作物之一。圖8(c)顯示了在紫外渡段高能區(qū)成像的天鵝星座環(huán)。

圖8紫外光圖像1-第一章序論數(shù)字圖像處理圖9紅外成像器獲得圖像紅外成像具有全天候的特點(diǎn)，不受天氣的晴、陰、云和雨的影響，不受白天、晚上因素的制約，在遙感、軍事情報(bào)偵察和精確知道中具有十分廣泛的應(yīng)用。紅外波段常用于和可見(jiàn)光結(jié)合成像。1-第一章序論數(shù)字圖像處理微波波段成像的典型應(yīng)用是雷達(dá)。成像雷達(dá)的獨(dú)特之處是在任何范圍、任何時(shí)間內(nèi)，不考慮氣候、周圍光照條件的收集數(shù)據(jù)的能力。雷達(dá)波可以穿透云層，在一定條件下還可以通過(guò)植被、冰層和極干燥的沙漠。在許多情況下，雷達(dá)是探測(cè)地球表面不可接近地區(qū)的唯一方法。成像雷達(dá)的工作原理像一個(gè)閃光照相機(jī)，它自己提供照明(微波脈沖)去照亮地面的一個(gè)地區(qū)，并拍攝快拍圖像。與照相機(jī)鏡頭不同，雷達(dá)使用天線和數(shù)字計(jì)算機(jī)去記錄圖像。在雷達(dá)圖像中，能看到的只是反射到雷達(dá)天線的微波能量。主要應(yīng)用在軍事和電子偵察中。1-第一章序論數(shù)字圖像處理SIR-CSARL/r-L/g-C/bHH-HV-HVpolar沙漠中的長(zhǎng)城April10,199425kmx75km圖10示例微波微波波段成像1-第一章序論數(shù)字圖像處理圖11顯示了人的膝蓋和頸部的圖像。無(wú)線電波段成像主要應(yīng)用在醫(yī)學(xué)。在醫(yī)學(xué)中，無(wú)線電波用于磁共振成像(MRI)。MRI可以在任何平面產(chǎn)生圖像。1-第一章序論數(shù)字圖像處理三.什么是圖像處理？

圖像處理就是對(duì)圖像信息進(jìn)行加工處理，以滿足人的視覺(jué)心理和實(shí)際應(yīng)用的要求。圖12例子：調(diào)整了亮度和對(duì)比度1-第一章序論數(shù)字圖像處理沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)造成的模糊圖像的恢復(fù)處理例子。（a）是模糊圖像，（b）是恢復(fù)后的圖像。

去除由勻速運(yùn)動(dòng)引起的模糊圖13例子：圖像恢復(fù)手機(jī)拍照例子，美圖秀秀，美顏1-第一章序論數(shù)字圖像處理四.圖像處理技術(shù)分二大類

A.模擬圖像處理: 光學(xué)處理（透鏡），電子處理（電視)

優(yōu)點(diǎn)：速度快，實(shí)時(shí)處理，并行處理；缺點(diǎn)：精度稍差，欠靈活。

B.數(shù)字圖像處理:就是利用數(shù)字計(jì)算機(jī)或其它高速、大規(guī)模集成數(shù)字硬件，對(duì)從圖像信息轉(zhuǎn)換來(lái)的數(shù)字電信號(hào)進(jìn)行某些數(shù)字運(yùn)算或處理，以期提高圖像的質(zhì)量或達(dá)到人們所要求的某些預(yù)期的結(jié)果。

優(yōu)點(diǎn)：處理精度高；處理內(nèi)容豐富，可進(jìn)行復(fù)雜的非線性處理；處理靈活，由于圖像處理是通過(guò)運(yùn)行程序進(jìn)行的，因此，設(shè)計(jì)不同的圖像處理程序，可以實(shí)現(xiàn)各種不同的處理目的。

缺點(diǎn)：處理速度受限。實(shí)時(shí)處理一般精度的數(shù)字圖像要有100MIPS的處理能力。

1-第一章序論數(shù)字圖像處理五.圖像的數(shù)學(xué)表示方法

用數(shù)學(xué)方法描述一幅圖像時(shí)，?？紤]它的點(diǎn)的性質(zhì)。一幅圖像所包含的信息首先表現(xiàn)為光的強(qiáng)度（Intensity），即一幅圖像可看成是空間各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)上的光強(qiáng)度的集合。其普遍數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

I=f(x，y，z，λ，t)（1-1）(x,y,z)

是空間坐標(biāo)，λ

是波長(zhǎng)，t是時(shí)間，I是圖像的強(qiáng)度，它可代表一幅運(yùn)動(dòng)的、彩色、立體圖像。其中1.靜止圖像：I=f（x，y，z，λ）2.靜止、黑白圖像：I=f（x，y，z）3.靜止、黑白、平面圖像：I=f（x，y）

1-第一章序論數(shù)字圖像處理

運(yùn)動(dòng)圖像可用（靜止）圖像序列表示，彩色圖像可分解成三基色圖像，三維圖像可由二維重建。因此本課程主要研究靜止、平面、黑白圖像，即I=f(x,y)（1-2）a.空間有界：b.亮度（點(diǎn)亮度）有限：0<f(x，y)<∞計(jì)算機(jī)中數(shù)字圖像的表示：

I=f(m,n)是I=f(x,y)模擬光學(xué)圖像的數(shù)字化結(jié)果。在計(jì)算機(jī)中可用一矩陣表示，其中0≤m≤M-1，0≤n≤N-1，矩陣中的每個(gè)元素稱為圖像元素，簡(jiǎn)稱像素（Pixel）,其取值稱為灰度（Gray）,一幅圖像的灰度種類稱為灰度級(jí)（Graylevel）。

1-第一章序論數(shù)字圖像處理1.2數(shù)字圖像的基本特點(diǎn)（1）處理的大多是二維信息，數(shù)據(jù)量大。

256×256灰度圖像 64K byte 512×512 彩色圖像 768Kbyte 1024×1024彩色圖像 3Mbyte如此龐大的數(shù)據(jù)量給存儲(chǔ)、傳輸和處理都帶來(lái)巨大的困難。如果精度及分辨率再提高，所需處理時(shí)間將大幅度增加。1-第一章序論數(shù)字圖像處理（2） 數(shù)字圖像傳輸占用的頻帶較寬。 語(yǔ)音 4KHz左右 電視圖像 5.6MHz所以在成象、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示等各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)上，技術(shù)難度較大，成本也高。這就對(duì)頻帶壓縮技術(shù)提出了很高的要求。

1-第一章序論數(shù)字圖像處理a.

圖像信號(hào)在同一幀內(nèi)各相鄰象素間具有相同（或相近）灰度的可能性很大（即相關(guān)性很大），其相關(guān)系數(shù)≥0.8；b.

運(yùn)動(dòng)圖像的相鄰幀對(duì)應(yīng)象素間相關(guān)性更大。綜上a、b說(shuō)明，圖像壓縮的潛力（可能性）很大。（3） 有很多數(shù)字圖像中象素間的相關(guān)性較大，冗余比較多，有利于壓縮。1-第一章序論數(shù)字圖像處理（4）圖像處理技術(shù)綜合性強(qiáng)。數(shù)字圖像處理涉及的技術(shù)領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，如通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、電視技術(shù)等，當(dāng)然，數(shù)學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域更是數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ)。

（5） 數(shù)字圖像處理后的圖像很多情況下是給人觀察和評(píng)價(jià)的，因此受人的因素影響較大。音樂(lè)家或頭像？1-第一章序論數(shù)字圖像處理1.3圖像處理系統(tǒng)

從最基本的功能特征出發(fā)，構(gòu)建出下圖所示的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的概念模型。

圖14

數(shù)字圖像處理系統(tǒng)模型1-第一章序論數(shù)字圖像處理包括了5大部分圖像處理功能：待處理的圖像信號(hào)的輸入，即輸入模塊；已處理圖像的輸出，即輸出模塊；在處理過(guò)程中需要用到的控制和存儲(chǔ)模塊；和用戶打交道的存取、通信模塊；最為關(guān)鍵的圖像處理核心模塊，即主圖像處理設(shè)備。1-第一章序論數(shù)字圖像處理

獲取數(shù)字圖像的設(shè)備即采集裝置。掃描儀數(shù)碼照相機(jī)數(shù)碼攝像機(jī)

1.3.1圖像輸入設(shè)備

采集裝置都包括下面兩個(gè)部件：光敏感器件模/數(shù)轉(zhuǎn)換裝置1-第一章序論數(shù)字圖像處理

攝像器件：主要有電真空攝像器件(即攝像管)和固體攝像器件(CCD器件、MOS器件等)。后者是近年新發(fā)展起來(lái)的，優(yōu)點(diǎn)是：惰性小、靈敏度高、抗強(qiáng)光照射、壽命長(zhǎng)等。1-第一章序論數(shù)字圖像處理

圖15基于ZR36060的電路實(shí)物圖OV7620圖像采集ZR36060JPEG壓縮RAM89C51CPLD1-第一章序論數(shù)字圖像處理圖16實(shí)驗(yàn)室1-第一章序論數(shù)字圖像處理1.3.2圖像輸出設(shè)備

1.顯示器CRT(熒光屏顯示）：電子掃描。LCD（液晶顯示）：它利用了液晶的電光效應(yīng)，通過(guò)電路控制液晶單元的透射率及反射率，從而產(chǎn)生不同灰度層次及色彩豐富的圖像。PDP（等離子體顯示）：基于一利用稀有氣體（惰性氣體）放電所產(chǎn)生的真空紫外線激勵(lì)熒光粉發(fā)光的顯示技術(shù)。

2.打印機(jī)

3.其他設(shè)備

1-第一章序論數(shù)字圖像處理圖像控制設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、控制桿等存儲(chǔ)設(shè)備：常用硬盤、軟盤、U盤、活動(dòng)硬盤、光盤、磁帶等

在海量圖像存儲(chǔ)備份系統(tǒng)中，采用磁盤陣列、磁帶庫(kù)、光盤塔等存儲(chǔ)設(shè)備。1.3.3圖像控制和存儲(chǔ)設(shè)備1.3.4圖像通信設(shè)備圖像通信就是把圖像傳送到遠(yuǎn)方終端。按傳輸圖像種類分為:

靜止圖像通信，如電報(bào)、傳真和圖文電視等活動(dòng)圖像通信，如電視、可視電話等?；诰W(wǎng)絡(luò)的的通信設(shè)備1-第一章序論數(shù)字圖像處理1.3.5主圖像處理設(shè)備以微機(jī)或工作站為主，配以圖像卡和外設(shè)構(gòu)成微型圖像處理系統(tǒng)采用大型機(jī)

DSP芯片還包括圖像處理軟件由系統(tǒng)管理、圖像數(shù)據(jù)管理和圖像處理模塊三部分組成。1-第一章序論數(shù)字圖像處理1.4數(shù)字圖像處理的方法⒈空域法（在圖像空間中直接對(duì)圖像進(jìn)行處理）把圖像看作是平面中各個(gè)像素組成的集合，然后直接對(duì)這個(gè)二維函數(shù)進(jìn)行相應(yīng)處理。⒉變換域法首先對(duì)空間域的圖像進(jìn)行正交換，得到變換域系數(shù)陣列，進(jìn)行各種處理后，再反變換到空間域，形成處理后的圖像。1-第一章序論數(shù)字圖像處理1.5數(shù)字圖像處理目的和主要內(nèi)容一.數(shù)字圖像處理的目的一般而言，對(duì)圖像進(jìn)行加工和分析主要有如下三方面的目的：（1）提高圖像的視感質(zhì)量，以達(dá)到賞心悅目的目的——好看。如去除圖像中的噪聲，改變圖像的亮度、顏色，增強(qiáng)圖像中的某些成份、抑制某些成份，對(duì)圖像進(jìn)行幾何變換等，從而改善圖像的質(zhì)量，以達(dá)到或真實(shí)的、或清晰的、或色彩豐富的、或意想不到的藝術(shù)效果。1-第一章序論數(shù)字圖像處理

（2）提取圖像中所包含的某些特征或特殊信息，以便于計(jì)算機(jī)分析——好用。例如：常用作模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)的預(yù)處理等。這些特征包括很多方面，如頻域特性、灰度/顏色特性、邊界/區(qū)域特性、紋理特性、形狀/拓?fù)涮匦砸约瓣P(guān)系結(jié)構(gòu)等。（3）對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行變換、編碼和壓縮——好傳，以便于圖像的存儲(chǔ)和傳輸。1-第一章序論數(shù)字圖像處理二.數(shù)字圖像處理主要研究的內(nèi)容1)圖像變換:

如付立葉變換、K-L變換、離散余弦變換（DCT）等間接處理技術(shù)，將空間域的處理轉(zhuǎn)換為變換域處理，不僅可減少計(jì)算量，而且可獲得更有效的處理。目前小波變換在時(shí)域和頻域中都具有良好的局部化特性，它在圖像處理中也有著廣泛而有效的應(yīng)用。1-第一章序論數(shù)字圖像處理2)圖像編碼壓縮:

圖像編碼壓縮技術(shù)可減少描述圖像的數(shù)據(jù)量(即比特?cái)?shù))，以便節(jié)省圖像傳輸、處理時(shí)間和減少存儲(chǔ)器容量。壓縮可以在不失真前提下獲得，也可以在允許的失真條件下進(jìn)行。編碼是壓技縮技術(shù)中最重要的方法，它在圖像處理技術(shù)中是發(fā)展最早且比較成熟的技術(shù)。1-第一章序論數(shù)字圖像處理8x8的DCT變換，64個(gè)系數(shù)中只保留6個(gè)低頻分量。1-第一章序論數(shù)字圖像處理壓縮倍數(shù)10.26，PSNR36.51壓縮倍數(shù)98.70，PSNR25.221-第一章序論數(shù)字圖像處理3)圖像增強(qiáng)和恢復(fù)：目的是提高圖像的質(zhì)量，如去除噪聲，提高清晰度等。圖像增強(qiáng)不考慮圖像降質(zhì)的原因，突出圖像中所感興趣的部分。如強(qiáng)化圖像高頻分量，可使圖像中物體輪廓清晰，細(xì)節(jié)明顯；如強(qiáng)調(diào)低頻分量可減少圖像中噪聲影響。圖像恢復(fù)要求對(duì)圖像降質(zhì)的原因有一定的了解，建立“降質(zhì)模型”，再采用某種方法，恢復(fù)或重建原來(lái)的圖像。1-第一章序論數(shù)字圖像處理1-第一章序論數(shù)字圖像處理沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)造成的模糊圖像的恢復(fù)處理例子。（a）是模糊圖像，（b）是恢復(fù)后的圖像。

去除由勻速運(yùn)動(dòng)引起的模糊把退化、模糊的圖像復(fù)原。模糊的原因有許多種，最常見(jiàn)的有運(yùn)動(dòng)模糊，散焦模糊等等。1-第一章序論數(shù)字圖像處理4)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。圖像分割是將圖像中有意義的特征部分提取出來(lái)，其有意義的特征有圖像中物體的邊緣、區(qū)域等，這是進(jìn)一步進(jìn)行圖像識(shí)別、分析和理解的基礎(chǔ)。雖然目前已研究出不少邊緣提取、區(qū)域分割的方法，但還沒(méi)有一種普遍適用于各種圖像的有效方法。因此，對(duì)圖像分割的研究還在不斷深入之中，是目前圖像處理中研究的熱點(diǎn)之一。5)圖像的形態(tài)學(xué)處理:是一種新的提取圖像元素的描述，在表現(xiàn)和描述物體形狀方面具有很好的處理效果和應(yīng)用價(jià)值。1-第一章序論數(shù)字圖像處理例：利用圖像增強(qiáng)和分割技術(shù)提取紅血球的邊緣。1-第一章序論數(shù)字圖像處理6)圖像描述:圖像描述是圖像識(shí)別和理解的必要前提。二值圖像可用幾何特性描述：如邊界描述和區(qū)域描述兩類方法。對(duì)于特殊的紋理圖像可采用二維紋理特征描述。三維物體描述：體積描述、表面描述、廣義圓柱體描述等方法。7)圖像分類(識(shí)別):圖像分類(識(shí)別)屬于模式識(shí)別的范疇，其主要內(nèi)容是對(duì)圖像經(jīng)過(guò)某些預(yù)處理后進(jìn)行判決分類。圖像分類常用方法：

統(tǒng)計(jì)模式分類和句法(結(jié)構(gòu))模式分類，模糊模式識(shí)別和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式分類。1-第一章序論數(shù)字圖像處理1.6數(shù)字圖像處理的應(yīng)用

生物醫(yī)學(xué)、遙感、工業(yè)、軍事、電信、公安等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。1-第一章序論數(shù)字圖像處理生物醫(yī)學(xué)：顯微鏡圖像分析，DNA成像分析等；利用電磁波譜成像分析系統(tǒng)診斷病情。1-第一章序論數(shù)字圖像處理CT及核磁共振、超聲波、X射線成像分析等。如三維測(cè)量可視化軟件系統(tǒng)可對(duì)各類醫(yī)學(xué)斷層圖像進(jìn)行分析處理，提供診斷依據(jù)。1-第一章序論數(shù)字圖像處理遙感：農(nóng)、林等資源的調(diào)查，農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)，自然