1、數字圖像處理入門Mr.Ye圖像處理n圖像處理：對圖像信息進行加工處理，以滿足人的視覺心理和實際應用的要求。數字圖像處理n數字圖像處理又稱為計算機圖像處理，它將模擬的圖像信號轉換成離散的數字信號并利用計算機對其進行處理的過程。n它的輸入是原始圖像，輸出是改善后的圖像或者是從圖像中提取出的一些特征，用以提高圖像的實用性，從而達到人們所要求的預期結果。數字圖像處理的目的n存儲、傳輸n顯示、打印n增強、恢復n提取有用的信息數字圖像處理的特點n信息量大n綜合性強n相關性大n受人的因素影響大數字圖像處理的優(yōu)點n再現能力強n處理精度高n適用面寬n靈活性高數字圖像處理的主要研究內容n圖像的變換n圖像的增強和復

2、原n圖像編碼壓縮n圖像分割n圖像分析和理解數字圖像處理的應用n航天、航空n生物醫(yī)學n通信、電子商務n工業(yè)和工程n軍事和公安n文化藝術二、圖像信息的基本知識和運算n2.1基本術語n像素：圖像可顯示的最小細節(jié)n分辨率：空間分辨率、灰度分辨率（灰度級）n2.1基本術語n空間分辨率：圖像中可以辨別的最小細節(jié)（像素）。如平常說的800600就是指橫向800個像素、縱向600個像素。n灰度分辨率：指像素的數值幅度級數。若用8個比特（1字節(jié)）來存儲某圖像的每個像素。則這個圖像的灰度級為28，即灰度分辨率為256n2.2數字圖像的表示方法n數字圖像實際就是用一個矩陣（mn個像素）來表示一副圖像。n灰度數字圖像

3、的表示：n是每個像素只有一個采樣顏色的圖像。 n二值圖像的數字化表示：n二值圖像即只有黑色和白色兩色的圖像（灰度級為2）n原始彩圖 二值圖像n因為二值圖像的特殊性，因此二值圖像有一些特殊的表示方法。n如：很適合表示由直線和曲線組成的二值圖像的鏈碼法。常用的鏈碼形式為四方向和八方向。如下圖：103220641357n八方向鏈碼舉例：n假設紅色線起始點為紅色小正方形。則圖中的紅線用八方向鏈碼表示為2354201443n小練習：用八方向鏈碼表示如圖所示的曲線。n參考答案：7005460176022412447n灰度圖的數字化表示：n平時我們說的灰度圖，是指灰度級為256（28）的圖像。n原始彩圖 二

4、值圖像 灰度圖n彩圖轉換為二值圖像、灰度圖的方法nAcdsee、Photoshop等n彩色圖像的數字化表示：n計算機由于是自發(fā)光物體，故由它表示的彩色圖像可用RGB表示法來表示。nR表示紅色nG表示綠色nB表示藍色n每個像素由紅、綠、藍3種顏色組成。若每種顏色各占用8比特的話，整個像素共占用24比特（3字節(jié)）。n紅色（255,0,0） 十六進制（FF,00,00） n綠色（0,255,0）十六進制（00,FF,00） n藍色（0,0,255）十六進制（00,00,FF） n白色（255,255,255）十六進制（FF, FF, FF） n黑色（0,0,0）十六進制（00,00,00） n計算機

5、在顯示彩色圖像時，可能還要考慮到透明因素和數據處理難易度。因此出現了32位真彩色。在紅、綠、藍各占8位的基礎上，再加了8位透明通道（阿爾法通道）。三、基本的圖形圖像處理n1.平移變換n將整塊或某個區(qū)域的像素平移即可得到。n2.放大、縮小變換n由于放大、縮小運算不是一一映射，只是簡單的重復放大，因此將產生“方塊”效應，為改善這種效果，需要進行插值運算。補充知識：插值算法n最簡單的插值算法：最近鄰法。即輸出圖像像素的灰度值等于離它所映射到的位置最近的輸入像素的灰度值。1 2 3 45 6 7 89 A B CD E F G1 39 B縮小到原來的50%1 39 B放到到原來的200%1133113

6、399BB99BBn雙線性插值法：nX=(5+50+20+35)4=1104=27.501040 60051020X35405060放大n雙線性插值法：nX=(0+10+40+65)4=1104=27.501040 60縮小X小練習：n使用雙線性插值算法，計算A、B、C、D、E各點的灰度值10 8020 5010A80BED20C50放大n3.圖像的旋轉四、圖像增強n1.圖像負片（底片）變換n將各像素的灰度值理論最高值減去當前值即可得出底片效果。n膠卷是負片。沖洗出來的照片是負片的負片。由負負得正可知，照片是正片。n2.對比度增強n增強對比度即增強原始圖像各部分的反差。n基本思想：增加原始圖像

7、中某兩個灰度值間的動態(tài)范圍來實現的。n3.灰度級分層n突出某個特定的灰度范圍，主要有兩種做法：n（1）對感興趣的灰度級以較大灰度值，另外的灰度級以較小的灰度值顯示；n（2）對感興趣的灰度級以較大灰度值，另外的灰度級保持不變。n4.位面圖n對一幅用多個比特表示其灰度值的圖像而言，其中的每個比特可以看做表示了1個二值的平面，也稱位面。n一幅灰度級用8比特(即28=256種顏色)表示的圖像有8個位面。借助圖像 的位面表示形式可以采取對圖像特定位面的操作來達到對圖像的增強的效果。n5.直方圖n直方圖即反映某一圖中灰度級與出現這種灰度的概率之間的統(tǒng)計圖形。n灰度值為x軸，灰度出現的次數或概率為y軸n根據直方圖，可知道圖像的總體亮度、對比度等信息。n直方圖均衡化：把一個已知灰度概率分布的圖像，經過變換，使之演變成一幅具有均勻概率分布的新圖像。序號運算步驟和結果1原始灰度級012345672各灰度級像素7901023850656329245122813各像素占全圖的比例0.190.250.210.160.080.060.030.024比例累加0.190.440.650.810.890.950.981.005量化級0/7=0.