Slide1第１章緒論內(nèi)容提要:圖像、像素及數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理的發(fā)展簡史圖像處理的目的、任務(wù)與特點數(shù)字圖像處理的應(yīng)用1教學(xué)建議:本章教學(xué)安排2學(xué)時學(xué)習(xí)本課程的先修知識包括：線性代數(shù)：矩陣的表示與運算數(shù)字信號處理微機原理軟件技術(shù)基礎(chǔ)等。2Slide13.重點了解圖像處理的任務(wù)本課程在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用結(jié)合自己的生活環(huán)境，討論數(shù)字圖像處理的應(yīng)用。3Slide11.1圖像、像素及數(shù)字圖像處理

圖像是自然界景物的客觀反映。在數(shù)字圖像領(lǐng)域，將圖像看成是許多大小相同、形狀一致的像素組成。像素（pictureelement，簡稱pixel）一幅圖像可以用二維矩陣加以表示。4Slide1

(a)原圖(b)將原圖放大4倍

圖1.1自然景物圖像圖1.2像素

圖像的數(shù)字化包括兩個主要步驟：離散和量化。5Slide1數(shù)字圖像處理digitalimageprocessing用計算機或數(shù)字設(shè)備對圖像進行加工、分析，以達到所需效果的技術(shù)。目前，圖像處理一般指數(shù)字圖像處理。6Slide11.2數(shù)字圖像處理的發(fā)展簡史數(shù)字圖像處理首次成功地應(yīng)用在1964年美國宇航局噴氣推進實驗室（NASAJPL）對“徘徊者7號”探測器發(fā)來的幾千張月球照片的進行幾何校正、灰度變換、去除噪聲等處理考慮了太陽位置和月球環(huán)境的影響用計算機繪制了月球表面的照片。7X射線計算機斷層攝影（CT）裝置1972年，英國EMI公司工程師Hounsfield發(fā)明了用于頭顱診斷的CT裝置。這種無損傷診斷技術(shù)的基本方法是根據(jù)人的頭部截面的投影，經(jīng)計算機處理來重建截面圖像。1975年，EMI公司又成功研制出全身用的CT裝置，獲得了人體各個部位鮮明清晰的斷層圖像。1979年，這項技術(shù)獲得了諾貝爾獎。8從科學(xué)研究領(lǐng)域到工程應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，從而進入普及、實用階段20世紀(jì)70年代，個人計算機（PC）和各種圖像輸入、輸出設(shè)備的大眾化，為圖像處理技術(shù)的普及鋪平了道路。特別是DVD、多媒體計算機、數(shù)碼攝像機、數(shù)碼相機、數(shù)字電視、手機等信息產(chǎn)品的出現(xiàn)和普及，給圖像處理技術(shù)帶來了無限的生機。數(shù)字圖像處理理論、技術(shù)與設(shè)備已經(jīng)成為當(dāng)代信息技術(shù)重要的組成部分。9電鏡成像分辨率的最新世界紀(jì)錄電子顯微鏡像素陣列探測器（EMPAD）由128×128的電敏陣列像素組成，每個150微米的正方形與一個讀出信號的集成電路相連，采用疊層衍射成像技術(shù)，獲得了電子顯微鏡成像分辨率的最新世界紀(jì)錄——0.39?，并商業(yè)化。EMPAD探測到二維材料中一個存在晶格缺陷的硫原子（箭頭所指原子）。10圖1.10EMPAD對單原子層

MoS2為觀測樣本的成像11Slide11.3圖像處理的目的、任務(wù)與特點1.3.1圖像處理的目的一般地，圖像處理中需要完成以下一個或幾個任務(wù)：（1）提高圖像的視覺質(zhì)量以提供人眼主觀滿意或較滿意的效果。（2）提取圖像中目標(biāo)的某些特征，以便于計算機分析或機器人識別。（3）為了存儲和傳輸龐大的圖像和視頻信息，常常對這類數(shù)據(jù)進行有效的壓縮。（4）信息的可視化。（5）信息安全的需要。12Slide11.3.2圖像處理的任務(wù)圖像處理的主要任務(wù)：圖像獲取與數(shù)字化圖像增強圖像恢復(fù)圖像重建圖像變換圖像編碼與壓縮圖像分割圖像融合13Slide11.3.3數(shù)字圖像處理的特點1．具有數(shù)字信號處理技術(shù)共有的特點。如：（1）處理精度高。（2）重現(xiàn)性能好。（3）靈活性高。2．?dāng)?shù)字圖像處理后的圖像可能是供人觀察和評價的，也可能作為機器視覺的預(yù)處理結(jié)果。3．?dāng)?shù)字圖像處理技術(shù)適用面寬。原始模擬圖像可以來自多種信息源，它們可以是可見光圖像，也可以是不可見的波譜圖像、超聲波圖像或紅外圖像。14Slide1本章小結(jié)（1）主要介紹了圖像、像素、數(shù)字圖像處理的基本概念、數(shù)字圖像