數(shù)字圖像處理與分析第1章

緒論第2章

數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)第3章

圖像分割第4章

圖像處理中的正交變換第5章

圖像增強(qiáng)第6章

圖像復(fù)原第7章

圖像編碼與壓縮第8章

基于深度學(xué)習(xí)的智能圖像識別系統(tǒng)全套可編輯PPT課件

本課件是可編輯的正常PPT課件COLORFUL第一章本課件是可編輯的正常PPT課件CONTENTS目錄02數(shù)字圖像處理發(fā)展簡史03數(shù)字圖像處理01數(shù)字圖像處理概述04數(shù)字圖像處理的應(yīng)用鄰域05數(shù)字圖像處理的環(huán)境配置06python基礎(chǔ)本課件是可編輯的正常PPT課件01數(shù)字圖像處理概述本課件是可編輯的正常PPT課件圖像和數(shù)字圖像概述像素的基本概念圖像與數(shù)字圖像的定義圖像體現(xiàn)視覺世界，數(shù)字圖像則將圖像轉(zhuǎn)化為計算機(jī)可處理的格式，便于圖像處理像素是數(shù)字圖像的基本單元，包含顏色和亮度信息，影響圖像清晰度和細(xì)節(jié)數(shù)字圖像處理的分類數(shù)字圖像處理通過增強(qiáng)、復(fù)原和分割等技術(shù)，提取關(guān)鍵信息，提升圖像質(zhì)量，以滿足特定需求本課件是可編輯的正常PPT課件圖像與數(shù)字圖像處理概述：1.1.2像素的概念像素是數(shù)字圖像的基本構(gòu)成單位，每個像素代表圖像中的一個信息點(diǎn)，顏色和亮度的組合影響視覺效果01像素是圖像處理的基本單位，涉及調(diào)整顏色、亮度等操作，以改善圖像質(zhì)量或提取特征03高分辨率圖像由更多像素構(gòu)成，能顯示更細(xì)膩清晰的細(xì)節(jié)02010203本課件是可編輯的正常PPT課件02數(shù)字圖像處理的發(fā)展簡史本課件是可編輯的正常PPT課件數(shù)字圖像處理發(fā)展簡史單擊此處添加文本具體內(nèi)容，簡明扼要地闡述您的觀點(diǎn)。根據(jù)需要可酌情增減文字，以便觀者準(zhǔn)確地理解您傳達(dá)的思想本課件是可編輯的正常PPT課件數(shù)字圖像處理目的數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理目的數(shù)字圖像處理通過調(diào)整對比度、亮度和銳化，改善視覺感知，提取圖像關(guān)鍵區(qū)域和特征本課件是可編輯的正常PPT課件數(shù)字圖像處理的任務(wù)采用先進(jìn)算法,大幅減小圖像大小,保持質(zhì)量,提升信息處理效率數(shù)字圖像壓縮利用云技術(shù)存儲圖像,節(jié)省本地空間,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問和共享,方便管理和分發(fā)云存儲解決方案轉(zhuǎn)換為JPEG或PNG等格式,降低文件大小,不犧牲視覺質(zhì)量,加快網(wǎng)絡(luò)傳輸速度圖像格式轉(zhuǎn)換本課件是可編輯的正常PPT課件數(shù)字圖像處理特點(diǎn)01數(shù)字圖像處理可再現(xiàn)性確保圖像處理結(jié)果一致性，算法精確，重復(fù)過程得相同結(jié)果02算法穩(wěn)定性算法對輸入微小變化不敏感，保證輸出一致性，是可再現(xiàn)性關(guān)鍵03環(huán)境配置影響標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境配置，如軟件版本、硬件設(shè)備，確保處理過程與結(jié)果可靠性04高精度圖像處理利用先進(jìn)算法和計算資源，實(shí)現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)完美還原，滿足專業(yè)領(lǐng)域嚴(yán)苛要求05精確度提升采用精細(xì)像素操作、高級濾波、深度學(xué)習(xí)，顯著提高圖像清晰度與準(zhǔn)確度本課件是可編輯的正常PPT課件03數(shù)字圖像處理本課件是可編輯的正常PPT課件數(shù)字圖像處理分類圖像增強(qiáng)技術(shù)圖像增強(qiáng)旨在通過調(diào)整圖像的對比度、亮度等參數(shù)，改善圖像質(zhì)量，使圖像更適合進(jìn)一步的分析和處理。圖像分割方法圖像分割是將數(shù)字圖像分成多個像素集合的區(qū)域，以簡化圖像并便于分析特征提取與識別特征提取是從圖像中識別并量化關(guān)鍵特征的過程，這些特征用于圖像識別、分類和數(shù)據(jù)壓縮等多種應(yīng)用。本課件是可編輯的正常PPT課件04數(shù)字圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域本課件是可編輯的正常PPT課件單擊此處添加標(biāo)題內(nèi)容廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像、遙感探測、工業(yè)檢測，推動技術(shù)進(jìn)步與應(yīng)用創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展在人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域扮演重要角色，支持新興技術(shù)發(fā)展促進(jìn)新興技術(shù)演進(jìn)輕松適應(yīng)醫(yī)療影像到衛(wèi)星遙感等場景，提供精確圖像分析與處理適應(yīng)多變場景適應(yīng)性強(qiáng)，靈活性高，提升醫(yī)學(xué)成像、衛(wèi)星遙感、視頻監(jiān)控等領(lǐng)域效率與準(zhǔn)確性圖像處理廣泛應(yīng)用允許調(diào)整算法滿足不同需求，實(shí)現(xiàn)定制化圖像效果，適應(yīng)多變應(yīng)用場景靈活性作用靈活性支持自由嘗試新算法與技術(shù)，推動持續(xù)創(chuàng)新與進(jìn)步促進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)本課件是可編輯的正常PPT課件單擊此處添加標(biāo)題內(nèi)容醫(yī)學(xué)影像分析通過增強(qiáng)圖像，協(xié)助醫(yī)生精準(zhǔn)診斷，提升治療效率和精確度醫(yī)學(xué)影像分析本課件是可編輯的正常PPT課件自動駕駛技術(shù)自動駕駛技術(shù)自動駕駛技術(shù)通過識別道路標(biāo)志和環(huán)境，正逐漸改變我們的出行方式，確保行駛安全本課件是可編輯的正常PPT課件03安防監(jiān)控系統(tǒng)安防監(jiān)控系統(tǒng)采用人臉識別、行為分析技術(shù)，增強(qiáng)公共安全，保護(hù)人民生命財產(chǎn)本課件是可編輯的正常PPT課件05數(shù)字圖像處理的環(huán)境配置本課件是可編輯的正常PPT課件數(shù)字圖像處理的環(huán)境配置配置Python開發(fā)環(huán)境，包括安裝解釋器和設(shè)置環(huán)境變量，以解決依賴沖突和路徑錯誤，提高開發(fā)效率python開發(fā)環(huán)境配置01OpenCV是開源的計算機(jī)視覺庫，用于圖像處理。需下載安裝包，配置Python環(huán)境，通過pip安裝OpenCV庫opencv安裝配置02本課件是可編輯的正常PPT課件06python基礎(chǔ)本課件是可編輯的正常PPT課件python基礎(chǔ)python基礎(chǔ)函數(shù)作為可重復(fù)使用代碼塊，接受參數(shù)執(zhí)行任務(wù)并返回結(jié)果，提高代碼模塊化與重用性，分為內(nèi)置與自定義條件語句使程序能基于特定條件執(zhí)行不同代碼塊，異常處理確保程序穩(wěn)定運(yùn)行，提升用戶體驗(yàn)Python支持整型、浮點(diǎn)型、字符串等數(shù)據(jù)類型，掌握變量類型、控制結(jié)構(gòu)與函數(shù)定義是編程基礎(chǔ)基本語法和數(shù)據(jù)類型控制流程函數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件謝謝本課件是可編輯的正常PPT課件COLORFUL第二章(1)本課件是可編輯的正常PPT課件CONTENTS目錄01圖像數(shù)字化的基本過程02色度學(xué)基礎(chǔ)與顏色模型03灰度直方圖04圖像文件格式05圖像基本運(yùn)算本課件是可編輯的正常PPT課件數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)：從數(shù)字化到顏色模型圖像處理核心概念涵蓋2.1圖像數(shù)字化，2.2數(shù)字圖像處理，深入講解2.3顏色模型，理解2.4灰度直方圖圖像文件格式與運(yùn)算包括2.5圖像文件格式，2.6基本運(yùn)算，探討2.7結(jié)論中的應(yīng)用實(shí)踐本課件是可編輯的正常PPT課件01圖像數(shù)字化的基本過程本課件是可編輯的正常PPT課件采樣采樣定義采樣是將連續(xù)圖像轉(zhuǎn)換為離散樣本的過程，影響后續(xù)處理的質(zhì)量和效率本課件是可編輯的正常PPT課件量化量化是將采樣得到的離散樣本轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的過程，即將每個小區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)點(diǎn)用特定的數(shù)字表示。量化定義01量化在圖像處理中的作用02量化是圖像處理中至關(guān)重要的步驟，直接影響到圖像后續(xù)處理的質(zhì)量和效果。本課件是可編輯的正常PPT課件編碼編碼定義編碼是將數(shù)字值轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的過程，它對圖像處理的質(zhì)量和效率至關(guān)重要本課件是可編輯的正常PPT課件圖像讀取本課件是可編輯的正常PPT課件圖像顯示調(diào)整色彩參數(shù)，確保在不同設(shè)備上圖像顯示準(zhǔn)確，無失真情況顯示效果優(yōu)化轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)格式，適應(yīng)屏幕或打印機(jī)等設(shè)備，確保圖像顯示質(zhì)量圖像輸出設(shè)備本課件是可編輯的正常PPT課件2.2.3圖像輸出圖像輸出是圖像處理過程的最后一步，涉及將處理后的圖像數(shù)據(jù)保存到文件中或輸出到顯示設(shè)備上。圖像輸出01圖像輸出時，需選擇適合的保存格式和壓縮方式，以平衡圖像質(zhì)量和文件大小之間的關(guān)系。保存方式02本課件是可編輯的正常PPT課件02色度學(xué)基礎(chǔ)與顏色模型本課件是可編輯的正常PPT課件波長、光強(qiáng)、顏色、亮度、人本課件是可編輯的正常PPT課件光與色的奧秘光與色的感知始于人眼，光波長短決定色相，光強(qiáng)影響亮度，共同構(gòu)建多彩視覺本課件是可編輯的正常PPT課件亮度與色度亮度衡量光強(qiáng)，決定圖像明亮程度；色度則反映顏色屬性，共同塑造逼真視覺效果本課件是可編輯的正常PPT課件2.3.2眼、三原色本課件是可編輯的正常PPT課件色度圖色度圖用于表示顏色強(qiáng)度和飽和度，通過顏色通道和亮度顯示色彩豐富性色度圖解析01色度圖中，顏色的飽和度與亮度交織，形成特定色彩感知色彩構(gòu)成與感知02本課件是可編輯的正常PPT課件波長和顏色光的波動性與顏色感知光的波動性表現(xiàn)為不同波長對應(yīng)不同顏色，如紅、橙、黃、綠、藍(lán)等。眼睛中的視錐細(xì)胞感知光波長，轉(zhuǎn)化為神經(jīng)信號，由大腦解讀成顏色本課件是可編輯的正常PPT課件RGB模擬顯示器RGB色彩理論解釋RGB模型，詳述加色法混合原理，說明其在顯示器中的應(yīng)用，通過紅、綠、藍(lán)三基色組合展現(xiàn)色彩顯示器色彩呈現(xiàn)電子槍或LED負(fù)責(zé)發(fā)射RGB光，三種基色光混合產(chǎn)生顯示器上可見的各種顏色，以此原理工作本課件是可編輯的正常PPT課件互補(bǔ)色、色相環(huán)CMYK模型青、品紅、黃、黑四色墨水的混合可以產(chǎn)生各種顏色，是減色模型二值圖像只包含黑和白兩種顏色，通常用于表示圖像的邊界或輪廓。本課件是可編輯的正常PPT課件常用顏色模型RGB模型紅、綠、藍(lán)三色光的混合可以產(chǎn)生各種顏色，是加色模型。CMYK模型青、品紅、黃、黑四色墨水的混合可以產(chǎn)生各種顏色，是減色模型?；叶葓D像只包含亮度信息，沒有色度信息，通常用于表示圖像的強(qiáng)度或密度。二值圖像只包含黑和白兩種顏色，通常用于表示圖像的邊界或輪廓。本課件是可編輯的正常PPT課件03灰度直方圖本課件是可編輯的正常PPT課件灰度直方圖的概念用于描述圖像中灰度級分布的技術(shù)，通過統(tǒng)計各灰度級像素數(shù)量來反映其分布情況灰度直方圖定義圖像亮度值用整數(shù)表示，代表像素的亮度，灰度級的范圍表示圖像的灰度層次灰度級說明灰度直方圖分析圖像灰度分布，幫助理解圖像亮暗區(qū)域分布及顏色深度信息直方圖作用本課件是可編輯的正常PPT課件構(gòu)建灰度直方圖的方法排序與分布計算灰度頻率對圖像中每個灰度級像素計數(shù)，除以總像素數(shù)，得到灰度頻率按照灰度級順序排列頻率，形成灰度級遞增的頻率序列繪制圖像直方圖以灰度級為橫坐標(biāo)，頻率為縱坐標(biāo)繪制直方圖，直觀展示灰度分布本課件是可編輯的正常PPT課件.4.3灰度直方圖的應(yīng)用圖像質(zhì)量評估通過灰度直方圖分析圖像對比度、亮度和清晰度，為質(zhì)量把關(guān)圖像處理方法利用灰度直方圖提供的信息進(jìn)行圖像增強(qiáng)，以提升視覺效果本課件是可編輯的正常PPT課件04圖像文件格式本課件是可編輯的正常PPT課件JPEG采用有損壓縮算法，能夠有效壓縮圖像數(shù)據(jù)，常用于拍攝照片和保存圖像。壓縮算法支持多種壓縮級別，文件大小可調(diào)整，適用于不同需求的圖像存儲和傳輸。格式特點(diǎn)本課件是可編輯的正常PPT課件PNGPNG是PortableNetworkGraphics的縮寫，是一種無損壓縮的圖像格式PNG簡介PNG支持多種圖像格式，如灰度圖、彩色圖、透明圖等，適用于需要高質(zhì)量圖像存儲的場景。格式特點(diǎn)PNG圖像文件使用LZ77算法的派生算法進(jìn)行壓縮，無損壓縮方式。壓縮方式010203本課件是可編輯的正常PPT課件04圖像文件格式本課件是可編輯的正常PPT課件GIFGIF是GraphicsInterchangeFormat的縮寫，用于顯示圖像，是一種常見的文件格式GIF簡介01GIF支持最多256種顏色，并且可以使用索引色表，同時支持透明背景。色彩與透明度02GIF文件較小，適用于需要傳輸大量圖像的場合，如網(wǎng)絡(luò)傳輸。格式特點(diǎn)03本課件是可編輯的正常PPT課件BMPBMP是無損壓縮的圖像格式，以位圖形式存儲，常見于Windows操作系統(tǒng)BMP格式概述01BMP格式支持多種顏色深度，如1位到32位，但文件大小較大，保留了圖像的詳細(xì)信息BMP格式特點(diǎn)02BMP格式因不支持壓縮，圖像質(zhì)量高，常被用于高質(zhì)量的打印和印刷，以確保圖像效果BMP格式應(yīng)用03本課件是可編輯的正常PPT課件TIFFTIFF格式是用于存儲包括照片、圖表、繪圖等圖像信息的靈活格式TIFF格式概述01TIFF格式支持LZW、JPEG等多種壓縮方法，且能包含多通道圖像、調(diào)色板圖像等豐富信息TIFF格式特點(diǎn)02TIFF格式因其在編輯和處理高質(zhì)量圖像時的靈活性，常被應(yīng)用于印刷、出版行業(yè)TIFF格式應(yīng)用03本課件是可編輯的正常PPT課件04圖像文件格式本課件是可編輯的正常PPT課件WEBPWEBP格式因其高壓縮比和透明度支持，常用于網(wǎng)絡(luò)圖像傳輸和網(wǎng)頁圖片展示W(wǎng)EBP格式應(yīng)用通過VP8/VP9視頻編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效壓縮，支持無損和有損壓縮，同時保留圖像的透明度信息。WEBP格式特點(diǎn)Google開發(fā)的WEBP格式提供比JPEG更好的壓縮，比PNG更高的透明度支持WEBP格式概述本課件是可編輯的正常PPT課件SVG010203●SVG格式介紹SVG是一種基于XML的圖像格式，用于存儲可縮放矢量圖形?！馭VG的特點(diǎn)SVG支持無損壓縮和縮放，適用于存儲矢量圖形和文本。●SVG的應(yīng)用SVG常用于網(wǎng)頁設(shè)計和圖像處理，支持復(fù)雜的圖形和文本排版。本課件是可編輯的正常PPT課件圖像文件格式的選擇與應(yīng)用：JPEG適用于存儲無損壓縮的彩色或灰度圖像，支持透明背景，適合需要高質(zhì)量圖像和透明背景的場景PNG應(yīng)用適用于存儲壓縮的彩色或灰度圖像，支持有損壓縮，平衡圖像質(zhì)量和文件大小JPEG應(yīng)用適用于存儲未壓縮的彩色或灰度圖像，支持索引色和RGB直接映射，適合保存原始圖像數(shù)據(jù)或簡單編輯BMP應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件04圖像文件格式本課件是可編輯的正常PPT課件圖像文件格式的選擇與應(yīng)用：JPEGGIF應(yīng)用適用于存儲無損壓縮的彩色或灰度圖像，支持透明背景和多幀動畫，適合展示簡單動畫或透明背景圖像0102TIFF應(yīng)用適用于存儲未壓縮的彩色或灰度圖像，支持多種壓縮方式，適合需要高質(zhì)量圖像輸出或圖像處理03WEBP應(yīng)用適用于存儲有損壓縮的圖像，支持VP8視頻編碼格式，適合平衡圖像質(zhì)量和文件大小，利用WebP格式優(yōu)勢本課件是可編輯的正常PPT課件05圖像的基本運(yùn)算本課件是可編輯的正常PPT課件加法運(yùn)算應(yīng)用于圖像的亮度調(diào)整，圖像的融合以及圖像差異分析本課件是可編輯的正常PPT課件減法運(yùn)算兩個灰度圖像像素灰度值相減，整體圖像變暗，用于減少亮度灰度圖像減法減法運(yùn)算應(yīng)用于各個顏色通道，亮度降低，改變圖像顏色，常用于噪聲抑制彩色圖像減法在圖像處理中減法運(yùn)算常用于抑制噪聲，如背景或平均值減去，提取地物特征遙感中應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件乘法運(yùn)算彩色圖像乘法灰度圖像乘法像素值相乘，增強(qiáng)亮度，減弱暗部，用于圖像亮度調(diào)整對各顏色通道進(jìn)行乘法運(yùn)算，獨(dú)立控制亮度，實(shí)現(xiàn)精細(xì)顏色調(diào)整應(yīng)用領(lǐng)域用于圖像對比度調(diào)整，改善可見性，如醫(yī)學(xué)成像中優(yōu)化組織可視化本課件是可編輯的正常PPT課件除法運(yùn)算可用于圖像的歸一化，校正以及圖像的相對比調(diào)整本課件是可編輯的正常PPT課件閾值運(yùn)算灰度圖像閾值處理設(shè)定固定閾值，將像素分為兩類，簡化圖像，便于后續(xù)分析或增強(qiáng)本課件是可編輯的正常PPT課件圖像基本運(yùn)算的綜合應(yīng)用01復(fù)合運(yùn)算如加法與減法結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)圖像融合和差異比較，增強(qiáng)圖像處理效果02通過除法與閾值的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)圖像的局部對比度調(diào)整、邊緣檢測以及紋理提取等高級圖像處理任務(wù)。03圖像處理應(yīng)用于多領(lǐng)域，灰度直方圖是關(guān)鍵的分析工具，有助于提升圖像處理技術(shù)的應(yīng)用效果圖像的復(fù)合運(yùn)算圖像的調(diào)整與優(yōu)化圖像處理的應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件謝謝匯報人:瘓氯災(zāi)韭涎本課件是可編輯的正常PPT課件COLORFUL圖像分割技術(shù)及其應(yīng)用part3本課件是可編輯的正常PPT課件CONTENTS目錄01像素的領(lǐng)域和連通性03圖像的閾值分割技術(shù)04圖像邊緣檢測05霍夫變換02圖像分割處理06區(qū)域生長法本課件是可編輯的正常PPT課件01像素的鄰域和連通性本課件是可編輯的正常PPT課件像素鄰域像素的領(lǐng)域像素圖像由許多小的單元構(gòu)成，每個單元稱為像素，是圖像處理的最基本單元特定像素在圖像中相鄰的像素集合4鄰域和8鄰域4鄰域包括像素的上下左右四個相鄰像素8領(lǐng)域還包括對角線方向上的像素鄰域操作圖像的鄰域操作是指輸出圖像的像素點(diǎn)取值，由輸入圖像的某個像素點(diǎn)及其鄰域的像素本課件是可編輯的正常PPT課件像素的連通性4連通和8連通連通性描述圖像中像素之間的連接關(guān)系像素在上，下，左，右四個方向之上連接。而8連通包括對角線方向的連接連通組件應(yīng)用：字符識別，醫(yī)學(xué)圖像處理，物體檢測和計算機(jī)視覺任務(wù)連通性在分割中的應(yīng)用將具有相似特征的像素或區(qū)域組合成對象或物體。例如在二值圖像中，通過連通性將對象與背景分開。本課件是可編輯的正常PPT課件02圖像分割處理本課件是可編輯的正常PPT課件圖像分割處理圖像分割流程概述圖像分割包括獲取、預(yù)處理、選擇任務(wù)、應(yīng)用方法、后處理等步驟。每一步都對最終分割結(jié)果有重要影響。預(yù)處理的重要性預(yù)處理可去除噪聲、增強(qiáng)對比度，為分割提供更好的基礎(chǔ)。常用預(yù)處理方法包括濾波、歸一化等。后處理的作用后處理可去除分割結(jié)果中的噪聲、填補(bǔ)小孔等。常用后處理方法包括形態(tài)學(xué)操作、濾波等。本課件是可編輯的正常PPT課件03圖像的閾值分割技術(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件圖像的閾值分割技術(shù)全局閾值分割適用于背景均勻、對比度明顯的圖像。全局閾值分割適合處理具有不均勻光照，陰影或噪聲分布的圖像局部閾值分割根據(jù)每個像素周圍的局部信息來動態(tài)選擇閾值自適應(yīng)閾值將一副圖像分成兩個不同區(qū)域或類別的圖像處理技術(shù)雙峰圖像分割本課件是可編輯的正常PPT課件圖像的閾值分割技術(shù)將圖像分割成兩個區(qū)域，還可以將圖像分為多個不同的區(qū)域多閾值分割基于顏色信息將圖像中的像素分為不同類別或區(qū)域顏色閾值分割本課件是可編輯的正常PPT課件04圖像的邊緣檢測本課件是可編輯的正常PPT課件Sobel算子用于邊緣檢測,計算圖像灰度的水平和垂直梯度,適用于噪聲多的圖像Sobel算子原理通過計算梯度平方和的平方根來提取邊緣,有效處理復(fù)雜圖像Sobel算子應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件Sobel算子原理與應(yīng)用Sobel算子原理通過水平和垂直方向的梯度計算，檢測圖像邊緣Sobel算子檢測步驟應(yīng)用卷積核計算梯度幅值與方向，進(jìn)行閾值處理生成二值邊緣Sobel算子優(yōu)缺點(diǎn)邊緣檢測效果好，但對噪聲敏感，邊緣可能斷裂本課件是可編輯的正常PPT課件Canny邊緣檢測多階段算法，含噪聲消除、梯度計算、非極大值抑制及雙閾值處理，有效檢測圖像弱邊緣Canny邊緣檢測本課件是可編輯的正常PPT課件Canny邊緣檢測原理對圖像進(jìn)行預(yù)處理，消除噪聲，為后續(xù)步驟準(zhǔn)備高斯平滑處理計算圖像中每個像素的梯度強(qiáng)度和方向，以定位邊緣梯度計算抑制非邊緣像素，確保邊緣變薄，提高邊緣定位精度非極大值抑制使用兩個閾值，分離出真正邊緣和可能的邊緣，減少假陽性雙閾值邊緣檢測本課件是可編輯的正常PPT課件拉普拉斯邊緣檢測拉普拉斯邊緣檢測用于定位圖像邊緣，但對噪聲敏感，需先平滑處理拉普拉斯邊緣檢測本課件是可編輯的正常PPT課件基于小波變換的圖像邊緣檢測拉普拉斯邊緣檢測用于定位圖像邊緣，但對噪聲敏感，需先平滑處理拉普拉斯邊緣檢測本課件是可編輯的正常PPT課件拉普拉斯邊緣檢測能有效檢測邊緣，提供清晰圖像信息，有利于后續(xù)處理拉普拉斯檢測優(yōu)點(diǎn)01對噪聲敏感，可能導(dǎo)致檢測結(jié)果的不準(zhǔn)確出現(xiàn)雙邊緣效應(yīng)，影響邊緣定位的精度拉普拉斯檢測缺點(diǎn)02通常需結(jié)合濾波或降噪技術(shù)，優(yōu)化邊緣檢測結(jié)果與其他邊緣檢測方法結(jié)合，提高檢測的穩(wěn)定性和可靠性應(yīng)用策略03本課件是可編輯的正常PPT課件深度學(xué)習(xí)方法包括U-Net、FCN、SegNet，實(shí)現(xiàn)端到端邊緣檢測深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在醫(yī)學(xué)圖像中提取病變輪廓，在遙感圖像中識別地物邊界深度學(xué)習(xí)應(yīng)用案例結(jié)合傳統(tǒng)方法如Canny，提升檢測效果，適用于語義分割和實(shí)例分割深度學(xué)習(xí)特點(diǎn)本課件是可編輯的正常PPT課件05霍夫變換本課件是可編輯的正常PPT課件霍夫變換應(yīng)用于圓檢測邊緣像素篩選，累加器數(shù)組構(gòu)建，參數(shù)空間峰值檢測。可檢測出圖像中的圓。圓檢測步驟0102優(yōu)化圓檢測，通過調(diào)整參數(shù)降低誤檢率，結(jié)合其他方法提升檢測精度圓檢測優(yōu)化03圓檢測應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像，識別病變邊界；也用于遙感圖像，區(qū)分地物邊界圓檢測應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件霍夫變換應(yīng)用于線檢測0102醫(yī)學(xué)圖像線檢測應(yīng)用霍夫變換，提取病變區(qū)域邊界，輔助醫(yī)生精準(zhǔn)診斷遙感圖像線檢測通過霍夫變換技術(shù)，有效識別遙感圖像地物邊界，提高分析效率本課件是可編輯的正常PPT課件06區(qū)域生長法本課件是可編輯的正常PPT課件區(qū)域生長法基礎(chǔ)種子點(diǎn)與相鄰像素遙感圖像處理醫(yī)學(xué)圖像應(yīng)用參數(shù)設(shè)置影響從種子點(diǎn)擴(kuò)展，依據(jù)相似性將相鄰像素合并，適合規(guī)則形狀目標(biāo)分割區(qū)域生長法對參數(shù)敏感，設(shè)置不當(dāng)可能導(dǎo)致分割效果差在醫(yī)學(xué)圖像處理中，通過區(qū)域生長法精確分割病變區(qū)域識別遙感圖像中的多種地物類型，區(qū)域生長法顯示其優(yōu)勢本課件是可編輯的正常PPT課件區(qū)域生長法應(yīng)用地圖區(qū)域識別通過區(qū)域生長技術(shù)劃分地圖區(qū)域，根據(jù)特征進(jìn)行生長，精確區(qū)分各區(qū)域遙感圖像分析利用區(qū)域生長法處理遙感圖像，識別不同地物類型，基于像素光譜特征進(jìn)行生長醫(yī)學(xué)圖像處理應(yīng)用區(qū)域生長法分割病變，依據(jù)像素灰度值，實(shí)現(xiàn)自動分割目標(biāo)檢測在目標(biāo)檢測中采用區(qū)域生長法，有效提取目標(biāo)輪廓，便于后續(xù)分析處理Python實(shí)現(xiàn)示例展示區(qū)域生長法的Python代碼實(shí)現(xiàn)，可調(diào)整參數(shù)適應(yīng)不同場景需求，顯示分割結(jié)果本課件是可編輯的正常PPT課件謝謝本課件是可編輯的正常PPT課件COLORFUL第4章+圖像處理中的正交變換本課件是可編輯的正常PPT課件CONTENTS目錄01傅里葉變換02離散余弦變換03沃爾什變換04哈爾函數(shù)及哈爾變換05斜矩陣與斜變換06小波變換本課件是可編輯的正常PPT課件01傅里葉變換本課件是可編輯的正常PPT課件傅里葉變換的歷史和基本原理傅里葉變換的歷史可追溯至18世紀(jì)，由法國數(shù)學(xué)家傅里葉奠基。其研究涉及熱傳導(dǎo)、振動等領(lǐng)域，1822年發(fā)表的《關(guān)于熱的解析理論》中提出傅里葉級數(shù)，為傅里葉變換奠定基礎(chǔ)。20世紀(jì)中葉，計算機(jī)技術(shù)推動其廣泛應(yīng)用。傅里葉變換的歷史01傅里葉變換基本原理02F(ω)=∫_{-∞}^{∞}f(t)e^{-iωt}dt，其中F(ω)是頻域中的復(fù)數(shù)表示，f(t)是時域信號，ω是頻率，i是虛數(shù)單位。本課件是可編輯的正常PPT課件時域與頻域分析關(guān)注信號隨時間的變化時域分析關(guān)注信號的頻率成分頻域本課件是可編輯的正常PPT課件傅里葉級數(shù)傅里葉級數(shù)是將周期性函數(shù)分解為正弦和余弦函數(shù)線性組合的數(shù)學(xué)工具，形式為其中a0是直流分量，an和bn是傅里葉系數(shù)。傅里葉級數(shù)在物理學(xué)、工程、信號處理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，是傅里葉變換的基礎(chǔ)。本課件是可編輯的正常PPT課件傅里葉變換和逆變換將一個函數(shù)從時域轉(zhuǎn)化為頻域傅里葉變換可以用來分析信號的頻譜成分，識別信號中包含的不同頻率成分，以及在頻域中執(zhí)行濾波和頻域處理傅里葉逆變換允許將一個頻域信號還原為時域信號本課件是可編輯的正常PPT課件頻譜分析頻譜頻譜是信號在頻域中的表示，以頻率和幅度作為坐標(biāo)軸功率譜密度功率譜密度是頻譜分析的一種形式，用于表示信號的頻率成分的能量分布本課件是可編輯的正常PPT課件頻譜分析應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件離散傅里葉變換一維和二維DFT一維DFT用于處理序列信號，二維DFT用于處理圖像信號。二維DFT可將圖像分解為不同頻率的成分，便于后續(xù)處理。逆離散傅里葉變換逆DFT將頻域信號轉(zhuǎn)換回時域，用于圖像重建。在圖像濾波后，通過逆DFT恢復(fù)濾波后的圖像。在醫(yī)學(xué)圖像處理中，DFT用于去除圖像中的周期性噪聲。在圖像增強(qiáng)中，通過DFT增強(qiáng)圖像的高頻細(xì)節(jié)。本課件是可編輯的正常PPT課件DFT的應(yīng)用實(shí)例醫(yī)學(xué)圖像處理中的DFT應(yīng)用去除周期性噪聲，改善圖像質(zhì)量，便于分析和理解圖像內(nèi)容圖像增強(qiáng)中的DFT應(yīng)用通過強(qiáng)調(diào)高頻成分，突出圖像細(xì)節(jié)，提高視覺效果本課件是可編輯的正常PPT課件02離散余弦變換本課件是可編輯的正常PPT課件DCT類型01離散余弦變換（DCT）有多種類型，常見的有DCT-I、DCT-II、DCT-III和DCT-IV。DCT-II是最常用的類型，用于將一維或二維實(shí)對稱信號轉(zhuǎn)換為頻域表示，廣泛應(yīng)用于圖像壓縮和音頻編解碼。不同類型的DCT適用于不同的信號處理應(yīng)用。例如，DCT-I適用于實(shí)對稱信號，但不常用于圖像壓縮；DCT-III是DCT-II的逆變換，用于將頻域信號還原為時域信號；DCT-IV是DCT-II的變種，適用于實(shí)奇對稱信號。DCT的多種類型本課件是可編輯的正常PPT課件JPEG壓縮JPEG壓縮步驟顏色空間轉(zhuǎn)換分塊離散余弦變換量化壓縮存儲本課件是可編輯的正常PPT課件視頻編解碼DCT在視頻編解碼中的應(yīng)用DCT原理與應(yīng)用在視頻編碼中，DCT用于幀內(nèi)壓縮，結(jié)合運(yùn)動估計處理幀間壓縮，是H.264等標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵DCT優(yōu)缺點(diǎn)分析DCT優(yōu)勢在于能量壓縮和低計算復(fù)雜度，但對高頻信號處理不足，可能導(dǎo)致塊效應(yīng)，復(fù)雜圖像壓縮效果有限D(zhuǎn)CT改進(jìn)策略為改善效果，采用改進(jìn)DCT算法，如結(jié)合小波變換，或與其他技術(shù)如矢量量化結(jié)合以提升壓縮性能未來研究方向至2025年，持續(xù)研究DCT新方法，優(yōu)化視頻壓縮效果，減少副作用，確保編碼質(zhì)量本課件是可編輯的正常PPT課件03沃爾什變換本課件是可編輯的正常PPT課件沃爾什變換的基本概念沃爾什變換定義正交變換，基于沃爾什函數(shù)，體現(xiàn)二進(jìn)制序列的正交性與分段性質(zhì)，關(guān)鍵特性在數(shù)字信號處理中應(yīng)用廣泛0102沃爾什函數(shù)特性沃爾什函數(shù)本質(zhì)為二進(jìn)制序列組合，具備特殊數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，適用于分析和處理數(shù)字信號，確保變換有效性和精確度本課件是可編輯的正常PPT課件沃爾什變換的應(yīng)用領(lǐng)域用于分析濾波，解析數(shù)字信號的特征，幫助理解信號內(nèi)容執(zhí)行編碼解碼任務(wù)，增強(qiáng)信號抗干擾能力，確保通信質(zhì)量沃爾什變換在信號處理通信系統(tǒng)中的沃爾什變換本課件是可編輯的正常PPT課件快速沃爾什變換基本變換：FWT開始于一個二進(jìn)制序列，長度為2的冪遞歸：FWT通常使用遞歸的方法，將原始問題劃分較小的問題組合：一旦子問題的結(jié)果計算完成，F(xiàn)WT將這些結(jié)果組合起來以獲得原始問題重復(fù)：這個過程反復(fù)地遞歸，直到計算出整個沃爾什的結(jié)果FWT工作原理本課件是可編輯的正常PPT課件二進(jìn)制處理常見的二進(jìn)制處理方法位操作壓縮編碼和解碼錯誤檢測和糾正特征提取模式匹配數(shù)據(jù)分析加密和安全圖像處理通信系統(tǒng)本課件是可編輯的正常PPT課件正交性與頻域表示傅里葉變換特性適用于模擬信號，頻域表示連續(xù)，廣泛應(yīng)用于信號分析沃爾什變換特性數(shù)字信號正交變換，頻域表示離散，體現(xiàn)獨(dú)特優(yōu)勢0102傅里葉變換的關(guān)系本課件是可編輯的正常PPT課件04哈爾函數(shù)和哈爾變換本課件是可編輯的正常PPT課件哈爾函數(shù)的定義分段常數(shù)函數(shù)，具備正交性和歸一性，用于信號處理中表示信號局部特征哈爾函數(shù)定義本課件是可編輯的正常PPT課件一維和二維哈爾變換處理序列信號，分析線性趨勢，常用于音頻信號分析和其他一維數(shù)據(jù)處理場景一維哈爾變換應(yīng)用01主要應(yīng)用于圖像信號處理，能提取不同尺度的圖像特征，常用于圖像壓縮和識別領(lǐng)域二維哈爾變換應(yīng)用02本課件是可編輯的正常PPT課件哈爾函數(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域用于提取信號的局部特征，幫助分析和處理復(fù)雜信號信號處理中的哈爾函數(shù)應(yīng)用01在圖像壓縮中發(fā)揮作用，同時能夠提取圖像關(guān)鍵特征，便于識別和處理圖像處理中的哈爾函數(shù)應(yīng)用02本課件是可編輯的正常PPT課件05斜矩陣和斜變換本課件是可編輯的正常PPT課件斜矩陣斜矩陣的定義斜矩陣是一種特殊的矩陣，具有特定的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。斜矩陣在圖像處理中用于表示信號的局部特征。斜矩陣的性質(zhì)斜矩陣具有正交性和歸一性，變換后信號的能量不變。斜矩陣的結(jié)構(gòu)使其在局部特征提取中具有優(yōu)勢。斜矩陣的應(yīng)用領(lǐng)域剛體力學(xué)，電磁學(xué)角動量本課件是可編輯的正常PPT課件斜變換原圖片斜變換斜變換用于幾何學(xué)中的二維或三維空間。斜變換是一種剛體變換，包括旋轉(zhuǎn)和剪切操作，用于改變對象的位置和方向，但保持其形狀不變。本課件是可編輯的正常PPT課件06小波變換本課件是可編輯的正常PPT課件小波變換小波變換的概念小波變換是一種多尺度分析方法，適用于非平穩(wěn)信號處理。多尺度分析與局部特性多尺度分析通過不同尺度的小波基函數(shù)提取信號的局部特征。小波變換的應(yīng)用領(lǐng)域在圖像處理中，小波變換用于圖像壓縮、去噪和特征提取。本課件是可編輯的正常PPT課件離散小波變換一維DWT用于處理序列信號，二維DWT用于處理圖像信號。二維DWT將圖像分解為不同尺度的局部特征，便于后續(xù)處理。一維和二維DWT常用的小波基函數(shù)包括Haar小波、Daubechies小波等。不同的小波基函數(shù)在特征提取和信號處理中具有不同的效果。小波基函數(shù)在圖像壓縮中，DWT用于提取圖像的局部特征，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮。在圖像去噪中，DWT通過閾值處理去除噪聲，保留圖像細(xì)節(jié)。DWT在圖像處理中的應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件連續(xù)小波變換CWT通過連續(xù)的小波基函數(shù)將信號分解為不同尺度的局部特征。CWT在時頻分析中具有更高的分辨率，適合復(fù)雜信號分析。時頻分析通過CWT提取信號在不同時間和頻率上的特征。時頻分析在信號處理中用于分析非平穩(wěn)信號的動態(tài)特性。在圖像特征提取中，CWT用于提取圖像的局部特征，提高識別精度。在圖像分析中，CWT可用于紋理分析和邊緣檢測。CWT的數(shù)學(xué)原理時頻分析CWT在圖像處理中的應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件小波包變換小波包變換是一種更靈活的信號分析方法，適用于復(fù)雜信號處理。同尺度的局部特征。小波包變換的概念在圖像處理中，小波包變換用于圖像壓縮和特征提取。在信號處理中，小波包變換用于信號的時頻分析和特征提取。小波包變換的應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件謝謝本課件是可編輯的正常PPT課件第五章

數(shù)字圖像處理與分析

本課件是可編輯的正常PPT課件CONTENTS目錄01概述02圖像平滑化處理03圖像尖銳化處理04同態(tài)濾波05彩色圖像處理本課件是可編輯的正常PPT課件01概述本課件是可編輯的正常PPT課件數(shù)據(jù)增強(qiáng)數(shù)據(jù)增強(qiáng)概述數(shù)據(jù)增強(qiáng)在機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)鄰域中有至關(guān)重要的角色，特別是在圖像處理和計算機(jī)視覺任務(wù)中。數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)的集合為模型提供了處理各自視覺的能力有效提高了模型的泛化能力。圖像處理方面直方圖修改技術(shù)是一種常見的數(shù)據(jù)增強(qiáng)的方式本課件是可編輯的正常PPT課件直方圖均衡化直方圖均衡化的原理直方圖均衡化通過調(diào)整像素亮度級別，使圖像對比度在全亮度范圍內(nèi)增強(qiáng)直方圖均衡化的優(yōu)缺點(diǎn)直方圖均衡化能自動提升圖像對比度，但可能過度增強(qiáng)噪聲和不必要的細(xì)節(jié)本課件是可編輯的正常PPT課件直方圖規(guī)定化的應(yīng)用場景應(yīng)用場景包括圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換、標(biāo)準(zhǔn)化不同圖像的亮度分布、適應(yīng)特定的觀察條件和輸出設(shè)備。直方圖規(guī)定化的實(shí)現(xiàn)方法直方圖規(guī)定化通過計算并比較原始圖像與目標(biāo)圖像的灰度級概率密度函數(shù)（PDF）及其累積分布函數(shù)（CDF），建立映射關(guān)系。直方圖規(guī)定化的原理直方圖規(guī)定化通常是通過計算原圖和目標(biāo)圖像的累積直方圖，創(chuàng)建直方圖映射函數(shù)，將原圖像直方圖映射到目標(biāo)直方圖。原圖像直方圖規(guī)定化直方圖直方圖規(guī)定化本課件是可編輯的正常PPT課件02圖像平滑化處理本課件是可編輯的正常PPT課件平滑化的目的和作用平滑化的目的是通過去除噪聲和細(xì)節(jié)干擾，使圖像更具可用性和可解釋性。平滑化的目的01平滑化通過減少噪聲影響，優(yōu)化后續(xù)處理，提升結(jié)果的可靠性和一致性平滑化的作用02平滑化處理在很多圖像處理任務(wù)中都有應(yīng)用，如預(yù)處理、美化、去噪等。平滑化處理的應(yīng)用03平均濾波，高斯濾波，中值濾波，雙邊濾波常用的平滑化方法04本課件是可編輯的正常PPT課件平滑化技術(shù)的考慮因素1.窗口大小2.邊界處理3.速度與性能本課件是可編輯的正常PPT課件03圖像尖銳化處理本課件是可編輯的正常PPT課件尖銳化處理的目的和重要性01尖銳化處理的目的目的是增強(qiáng)圖像中的細(xì)節(jié)，使模糊的圖像變得清晰，提高圖像的視覺質(zhì)量，使特征更加明顯。02尖銳化處理的重要性對于模糊圖像尖銳化處理是重要的預(yù)處理步驟。本課件是可編輯的正常PPT課件圖像尖銳化技術(shù)的核心原理拉普拉斯濾波器原理：拉普拉斯算子用于測量圖像強(qiáng)度的二階導(dǎo)數(shù)，它可以突出顯示區(qū)域的突變應(yīng)用：將拉普拉斯算子與原圖進(jìn)行加權(quán)和，以增強(qiáng)邊緣。高通濾波器高通濾波器允許高頻信號通過，衰減低頻信號，實(shí)現(xiàn)圖像的銳化。它通過快速傅里葉變換，去除低頻成分并逆變換來完成銳化掩模原理：通過邊緣檢測算子。使用尖銳化處理的典型情況尖銳化處理中的考慮因素本課件是可編輯的正常PPT課件尖銳化處理中考慮因素尖銳化程度：過度尖銳化會導(dǎo)致圖像細(xì)節(jié)失真，包括噪點(diǎn)的放大和邊緣的過度增強(qiáng)噪聲：在尖銳化之前，注意圖像中的噪聲級別，噪聲過高可能需先將噪圖像內(nèi)容：尖銳化的參數(shù)可能需要根據(jù)圖像的用途和內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整本課件是可編輯的正常PPT課件04同態(tài)濾波本課件是可編輯的正常PPT課件同態(tài)濾波器的設(shè)計本課件是可編輯的正常PPT課件同態(tài)濾波器的設(shè)計原則強(qiáng)調(diào)低頻，增強(qiáng)對比度；抑制高頻噪聲，提升清晰度；保持邊緣細(xì)節(jié)，防失真同態(tài)濾波器設(shè)計原則調(diào)整do控制亮度，r1增益低頻，h增益高頻，c控制斜率，h和l縮放偏移同態(tài)濾波器參數(shù)調(diào)整對比分析多種圖像增強(qiáng)方法，著重探討同態(tài)濾波器在處理光照、對比度、細(xì)節(jié)上的優(yōu)勢和局限性實(shí)驗(yàn)設(shè)計傅里葉變換至頻域，設(shè)計傳遞函數(shù)，計算響應(yīng)，頻譜相乘，逆變換，后處理同態(tài)濾波器實(shí)現(xiàn)步驟改善對比度、亮度、細(xì)節(jié)，尤其處理照明不均、對比變化效果顯著同態(tài)系統(tǒng)圖像增強(qiáng)應(yīng)用同態(tài)濾波器擅長處理光照不均和對比度變化，能調(diào)整圖像亮度對比度，保持邊緣細(xì)節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析本課件是可編輯的正常PPT課件利用同態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行增強(qiáng)處理的實(shí)驗(yàn)通過調(diào)整同態(tài)濾波器的參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對不頻率成分的增強(qiáng)或抑制，從而提高圖像的質(zhì)量原圖像經(jīng)過同態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行增強(qiáng)處理后的圖像本課件是可編輯的正常PPT課件05彩色圖像處理本課件是可編輯的正常PPT課件RGB模型RGB顏色模型是基于笛卡爾坐標(biāo)系構(gòu)建的，適用于電子顯示器等設(shè)備。RGB模型的定義CMYK模型基于CMY顏色，添加黑色墨水，以優(yōu)化印刷效果，更準(zhǔn)確呈現(xiàn)豐富色彩CMY和CMYK模型RGB模型適用于需要準(zhǔn)確呈現(xiàn)彩色信息的場景，如彩色電視攝像機(jī)、彩色掃描儀等。RGB模型的應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件HSI彩色模型HSI彩色模型的應(yīng)用HSI模型適用于需要對顏色進(jìn)行直觀調(diào)整和處理的場景，偽彩色圖像處理的定義偽彩色圖像處理是一種將黑白或單色圖像轉(zhuǎn)換為彩色圖像的方法。HSI彩色模型的定義HSI顏色模型與人類感知顏色的方式相似，便于用戶理解和控制顏色偽彩色圖像處理偽采像圖像處理是指基于一種指定的規(guī)則對灰度值賦以顏色的處理偽彩色圖像處理的應(yīng)用偽彩色圖像處理廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像、遙感圖像處理等領(lǐng)域。本課件是可編輯的正常PPT課件全彩色圖像處理全彩色圖像處理可以進(jìn)一步分為逐分量處理后合成和直接對彩色圖像進(jìn)行處理兩種方式。.全彩色圖像處理的定義01全彩色圖像處理在圖像編輯、視頻處理等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。.全彩色圖像處理的應(yīng)用02本課件是可編輯的正常PPT課件彩色變換調(diào)整圖像顏色信息，以改善視覺效果，適用于圖像編輯和視頻處理HSI色彩空間變換通過改變圖像在紅、綠、藍(lán)三原色比例實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，提升視覺呈現(xiàn)RGB色彩空間轉(zhuǎn)換調(diào)整cyan、magenta、yellow色彩比例，達(dá)到改善圖像效果的目的CMY顏色空間操作本課件是可編輯的正常PPT課件謝謝本課件是可編輯的正常PPT課件COLORFUL第六章數(shù)字圖像處理與分析本課件是可編輯的正常PPT課件CONTENTS目錄01圖像退化原因與復(fù)原技術(shù)分類04非線性復(fù)原03約束復(fù)原02逆濾波復(fù)原05盲圖像復(fù)原06幾何失真校驗(yàn)本課件是可編輯的正常PPT課件01圖像退化原因與復(fù)原技術(shù)分類本課件是可編輯的正常PPT課件圖像退化圖像退化的原因圖像退化現(xiàn)象指圖像在形成、傳輸和記錄時質(zhì)量下降，如模糊、失真、噪聲等成像系統(tǒng)的限制，記錄設(shè)備的不完善，傳輸介質(zhì)的影響，處理方法的缺陷，運(yùn)動模糊，噪聲干擾，光學(xué)效應(yīng)，環(huán)境因素，壓縮偽影。本課件是可編輯的正常PPT課件圖像復(fù)原圖像復(fù)原概述圖像復(fù)原技術(shù)主要是針對成像過程中的”退化”而提出來的，而成像過程中的“退化”現(xiàn)象主要是指成像系統(tǒng)受到各種因素的影響導(dǎo)致圖像的質(zhì)量不能達(dá)到理想要求?；舅悸氛彝嘶?>建立退化模型->反向推演->恢復(fù)圖像圖像復(fù)原的技術(shù)逆濾波復(fù)原，維納濾波復(fù)原，約束復(fù)原，Lucy-Richardson復(fù)原，盲解卷積復(fù)原，去卷積復(fù)原算法，線性代數(shù)復(fù)原，空間域法和頻率域法，非線性復(fù)原方法，深度學(xué)習(xí)方法本課件是可編輯的正常PPT課件原理：設(shè)計逆濾波器抵消退化影響（如模糊核）。步驟：確定模糊類型、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)（PSF）、調(diào)整噪聲信噪比（NSR）。局限性：易放大噪聲，需精確退化模型。逆濾波復(fù)原本課件是可編輯的正常PPT課件逆濾波復(fù)原實(shí)例原始圖像經(jīng)過高斯模糊后的圖像經(jīng)過逆濾波恢復(fù)后的圖像本課件是可編輯的正常PPT課件03約束復(fù)原本課件是可編輯的正常PPT課件原理：結(jié)合先驗(yàn)知識（如邊緣保護(hù)）進(jìn)行優(yōu)化。0102定義約束，建立模型，選擇優(yōu)化算法，更新像素值，迭代直到收斂03代碼示例：OpenCV的fastNIMeansDenoising函數(shù)應(yīng)用。約束復(fù)原本課件是可編輯的正常PPT課件04非線性復(fù)原本課件是可編輯的正常PPT課件應(yīng)用示例：圖像去霧（暗通道先驗(yàn)算法）。優(yōu)勢：能處理復(fù)雜退化模式，效果優(yōu)于傳統(tǒng)方法。方法：總變分法（保持邊緣）、稀疏表示（過完備字典）、小波/曲波變換（多尺度去噪）、深度學(xué)習(xí)（復(fù)雜退化模式學(xué)習(xí)）。非線性復(fù)原本課件是可編輯的正常PPT課件05盲圖像復(fù)原本課件是可編輯的正常PPT課件特點(diǎn)：無退化先驗(yàn)知識，需同時估計圖像和退化模型。01流程：建立假設(shè)模型→優(yōu)化迭代→結(jié)果評估。02代碼示例：OpenCV盲去噪實(shí)現(xiàn)。03盲圖像復(fù)原本課件是可編輯的正常PPT課件06幾何失真校正本課件是可編輯的正常PPT課件幾何失真校正概念：幾何失真類型幾何失真指成像中的線性或非線性變形，如縮放、旋轉(zhuǎn)、枕形或桶形畸變。這可能由成像系統(tǒng)缺陷、物體表面不平或光學(xué)系統(tǒng)像差造成。例如，廣角鏡頭拍攝時會出現(xiàn)建筑歪斜的幾何失真幾何失真的類型與原因幾何失真校正能恢復(fù)圖像的準(zhǔn)確性，便于后續(xù)處理和分析，尤其在衛(wèi)星圖像中，能提供更精確的地理信息幾何失真校正的重要性幾何失真會導(dǎo)致圖像識別錯誤，如在車牌識別中，可能因幾何畸變造成字符識別錯誤，影響交通管理系統(tǒng)幾何失真的影響多項(xiàng)式變換方法坐標(biāo)變換與灰度內(nèi)插基于多項(xiàng)式變換的幾何校正本課件是可編輯的正常PPT課件幾何失真校正概念使用Python和OpenCV進(jìn)行幾何校正，通過多項(xiàng)式變換矯正圖像，用戶選擇控制點(diǎn)以解算系數(shù)幾何校正實(shí)例本課件是可編輯的正常PPT課件灰度內(nèi)插方法三次內(nèi)插法以最高精度計算，內(nèi)插效果最佳，適用于高圖像質(zhì)量要求，使圖像更平滑清晰三次內(nèi)插法雙線性內(nèi)插法基于四鄰像素灰度值進(jìn)行線性插值，計算量大但結(jié)果平滑，適用于圖像質(zhì)量要求高的場景雙線性內(nèi)插法最近鄰內(nèi)插法是灰度內(nèi)插方法，簡單快速，但可能導(dǎo)致圖像鋸齒狀和灰度不連續(xù)。常用于對速度要求高、質(zhì)量要求不高的圖像處理最近鄰內(nèi)插法本課件是可編輯的正常PPT課件人工圖像復(fù)原的典型場景涵蓋圖像去壓縮、視頻插值，用于老照片修復(fù)、藝術(shù)作品修復(fù)，也涉及圖像去隔行和去扭曲等場景圖像修復(fù)技術(shù)應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件人工圖像復(fù)原的技術(shù)價值提升圖像質(zhì)量和可用性，恢復(fù)原始細(xì)節(jié)色彩，廣泛應(yīng)用于數(shù)字媒體、文化遺產(chǎn)保護(hù)，創(chuàng)新視覺體驗(yàn)技術(shù)價值體現(xiàn)01在數(shù)字媒體中，修復(fù)破損視頻，提高視覺效果；文化遺產(chǎn)保護(hù)中，復(fù)原文物細(xì)節(jié)，助力學(xué)術(shù)研究應(yīng)用領(lǐng)域示例02本課件是可編輯的正常PPT課件人工圖像復(fù)原的實(shí)際案例通過數(shù)字圖像處理，能去除畫作劃痕和污漬，精準(zhǔn)恢復(fù)作品原有的顏色真實(shí)性藝術(shù)作品修復(fù)技術(shù)使用圖像修復(fù)算法修復(fù)破損，去除污漬，恢復(fù)照片原始色彩和清晰度老照片修復(fù)應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件謝謝本課件是可編輯的正常PPT課件COLORFUL第七章：圖像編碼與壓縮技術(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件CONTENTS目錄02統(tǒng)計編碼01統(tǒng)計編碼概述03預(yù)測編碼04變換編碼05二值圖像編碼06圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)07基于分類KLT的高光譜圖像壓縮本課件是可編輯的正常PPT課件01概述本課件是可編輯的正常PPT課件圖像編碼與壓縮本章介紹圖像編碼與壓縮的基本概念，統(tǒng)計、預(yù)測、變換編碼方法，及二值圖像編碼和壓縮標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋基于分類KLT的高光譜圖像壓縮技術(shù)詳細(xì)探討統(tǒng)計編碼、預(yù)測編碼、變化編碼和二值圖像編碼，每種方法的特點(diǎn)和應(yīng)用場景，以及圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)圖像壓縮技術(shù)的發(fā)展趨勢圖像編碼與壓縮概述圖像編碼方法本課件是可編輯的正常PPT課件四種數(shù)據(jù)壓縮編碼方法簡介行程編碼：減少二值圖像和計算機(jī)生成圖像的數(shù)據(jù)冗余，但不適用于連續(xù)色調(diào)圖像01基于符號頻率構(gòu)建編碼樹，實(shí)現(xiàn)高頻符號的短編碼，廣泛用于數(shù)據(jù)壓縮02按概率排序符號并分組，為每組分配二進(jìn)制代碼，理論指導(dǎo)意義強(qiáng)03在數(shù)據(jù)壓縮、圖像處理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，實(shí)現(xiàn)無損壓縮04編碼類型解釋霍夫曼編碼香農(nóng)-范諾編碼統(tǒng)計編碼應(yīng)用領(lǐng)域本課件是可編輯的正常PPT課件圖像編碼壓縮：技術(shù)應(yīng)用與優(yōu)勢圖像編碼與壓縮技術(shù)應(yīng)用涉及數(shù)字?jǐn)z影、醫(yī)學(xué)成像、衛(wèi)星圖像傳輸，減少存儲空間，保持圖像質(zhì)量，利于遠(yuǎn)程診斷和分享本課件是可編輯的正常PPT課件深度學(xué)習(xí)驅(qū)動的圖像壓縮技術(shù)革新圖像編碼技術(shù)進(jìn)展深度學(xué)習(xí)應(yīng)用，提升壓縮效率與圖像質(zhì)量，引領(lǐng)圖像處理技術(shù)新趨勢未來發(fā)展趨勢結(jié)合AI與大數(shù)據(jù)，持續(xù)推動圖像編碼技術(shù)革新，開創(chuàng)新應(yīng)用場景本課件是可編輯的正常PPT課件02統(tǒng)計編碼本課件是可編輯的正常PPT課件統(tǒng)計編碼：高頻符號短碼，低頻長碼通過符號頻率分配編碼，高頻符號短碼，低頻符號長碼，減少冗余，提升壓縮效果統(tǒng)計編碼原理分析符號出現(xiàn)概率，構(gòu)建編碼表，確保常見符號編碼簡潔，優(yōu)化存儲或傳輸效率編碼過程描述本課件是可編輯的正常PPT課件圖像數(shù)據(jù)壓縮：節(jié)省存儲與傳輸?shù)牟呗詧D像數(shù)據(jù)中包含多種冗余信息，如編碼、像素間和心理視覺冗余，這些冗余可被用于數(shù)據(jù)壓縮，以節(jié)省存儲和傳輸成本圖像數(shù)據(jù)的冗余性本課件是可編輯的正常PPT課件03預(yù)測編碼本課件是可編輯的正常PPT課件預(yù)測編碼定義預(yù)測編碼利用信號間的相關(guān)性，通過預(yù)測下一信號值，編碼預(yù)測誤差，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮。預(yù)測編碼定義通過對相鄰信號的分析，預(yù)測當(dāng)前信號值，編碼實(shí)際值與預(yù)測值的差異，減少數(shù)據(jù)量。預(yù)測編碼原理包括脈沖編碼調(diào)制、差分脈沖編碼調(diào)制和自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制等多種變體。預(yù)測編碼分類選擇合適的預(yù)測算法，依賴于信號的概率分布，以提高壓縮效率。預(yù)測算法選擇01020304本課件是可編輯的正常PPT課件預(yù)測編碼技術(shù)：線性與非線性預(yù)測考慮數(shù)據(jù)相關(guān)性，提升預(yù)測效率，適合復(fù)雜場景基于上下文的編碼能有效處理復(fù)雜數(shù)據(jù)關(guān)系，提高預(yù)測精度自適應(yīng)預(yù)測編碼，動態(tài)調(diào)整模型適應(yīng)數(shù)據(jù)變化線性預(yù)測編碼通過線性方程預(yù)測，適用于簡單關(guān)系預(yù)測預(yù)測編碼技術(shù)介紹非線性預(yù)測編碼預(yù)測編碼技術(shù)應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件04變換編碼本課件是可編輯的正常PPT課件變換編碼：去除冗余，提升傳輸效率在JPEG、MPEG和H.26x等標(biāo)準(zhǔn)中，編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮，適應(yīng)各種應(yīng)用需求，促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定編碼技術(shù)應(yīng)用通過變換和量化減少冗余，保持信號質(zhì)量，降低數(shù)據(jù)比特率，提升傳輸效率，適應(yīng)不同標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)編碼原理本課件是可編輯的正常PPT課件變換編碼在數(shù)字媒體中的應(yīng)用變換編碼應(yīng)用廣泛應(yīng)用于數(shù)字圖像處理和視頻音頻壓縮，如MPEG標(biāo)準(zhǔn)中，壓縮視頻幀差異，預(yù)測誤差轉(zhuǎn)換為變換系數(shù)實(shí)現(xiàn)高效壓縮0102ARTC5技術(shù)具體指代一種先進(jìn)的編碼方法，常用于數(shù)據(jù)或信號處理，以優(yōu)化存儲或傳輸效率本課件是可編輯的正常PPT課件05二值圖像編碼本課件是可編輯的正常PPT課件二值圖像編碼的基本原理二值圖像編碼通過設(shè)定閾值，將像素點(diǎn)灰度值轉(zhuǎn)化為0或1，以簡化圖像表示全局閾值法適用于光照均勻圖像，局部閾值法適于光照不均圖像，自適應(yīng)閾值法能動態(tài)調(diào)整閾值，保留重要結(jié)構(gòu)特征二值圖像編碼優(yōu)勢在于計算簡單、存儲高效、傳輸快速、抗干擾強(qiáng)，尤其適合文本識別和醫(yī)學(xué)圖像處理等場景，能提升