數(shù)字圖像處理DigitalImageProcessing目錄1.概論2.數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)3.圖像增強(qiáng)4.圖像的幾何變換5.頻域處理6.數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)7.圖像分割8.圖像特征與理解第一章概論1.數(shù)字圖像處理及其特點(diǎn)2.圖像處理的主要目的及主要內(nèi)容3.數(shù)字圖像處理的應(yīng)用4.數(shù)字圖像處理的發(fā)展動(dòng)向5.圖像處理/計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域會(huì)議和期刊(補(bǔ)充)1.1數(shù)字圖像處理及其特點(diǎn)1.計(jì)算機(jī)視覺/機(jī)器視覺：用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人眼的功能。

2.數(shù)字圖像處理：用于處理數(shù)字圖像的一些方法，例如，圖像增強(qiáng)或圖像分割，是進(jìn)行圖像分析的一個(gè)重要前期處理階段。

3.模擬圖像空間坐標(biāo)和顏色范圍都是連續(xù)的，傳統(tǒng)的圖像都是模擬的。數(shù)字圖像膠卷成像255255255255255…25500002552552552552552552552552552552552552552552551.1數(shù)字圖像處理及其特點(diǎn)一幅數(shù)字圖像從真實(shí)世界中獲取數(shù)字圖像有很多方法，比如數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、CT或者磁共振成像。無(wú)論哪種方法，我們（人類）看到的是圖像，而讓數(shù)字設(shè)備來“看“的時(shí)候，則是在記錄圖像中的每一個(gè)點(diǎn)的數(shù)值。255255255255255…2550000255255255255255255255255255255255255255255255255255255255255…255255255255255255255255255255255255255255255255255255255255RGB圖像都可以簡(jiǎn)化為數(shù)組以及矩陣，數(shù)字圖像處理主要目的就是通過處理和操作這些信息，來獲取更高級(jí)的信息。1.1數(shù)字圖像處理及其特點(diǎn)

數(shù)字圖像是指以數(shù)字格式存放的圖像。對(duì)于二維灰度圖像，通常用一個(gè)二維數(shù)組來描述f(x,y)，x和y表示圖像中點(diǎn)的位置，f則代表圖像在該點(diǎn)的值，一般是指亮度或顏色。數(shù)字圖像中的每個(gè)元素，稱為像素（pixel）。存儲(chǔ)每個(gè)像素所需的二進(jìn)制位數(shù)稱為顏色深度。通常灰度圖像的顏色深度為8位。數(shù)字圖像(DigitalImage)1.2.1圖像處理的主要目的1.提高圖像的視感質(zhì)量，以達(dá)到賞心悅目的目的。2.提取圖像中所包含的某些特征或特征信息，用于模式識(shí)別或計(jì)算機(jī)視覺的預(yù)處理。3.對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，編碼和壓縮，以便于圖像的存儲(chǔ)和傳輸。1.2.1圖像處理的主要目的圖像增強(qiáng)（磨皮效果），提高視覺效果Download:http:///Imageshop/p/4679065.html

1.2圖像處理的主要目的前向運(yùn)動(dòng)去模糊（ICCV13）.hk/~leojia/projects/forwarddeblur/index.html1.2圖像處理的主要目的從圖像中提取梯度特征（HistogramofOrientedGradient），廣泛應(yīng)用于行人檢測(cè)。1.2.1圖像處理的主要目的BMP格式未壓縮:2240KB壓縮成JPEG格式:189KB壓縮比高達(dá)：1-189/2240=92%1.2.2數(shù)字圖像處理的主要內(nèi)容1.圖像獲取、表示和表現(xiàn)2.圖像復(fù)原3.圖像增強(qiáng)

4.圖像分割

5.圖像分析

6.圖像重建

7.圖像壓縮和編碼1.2.2數(shù)字圖像處理的主要內(nèi)容圖像獲取、表示和表現(xiàn)把模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)所能接受的數(shù)字形式，以及把數(shù)字圖像顯示和表現(xiàn)出來（如打?。?。主要包括攝取圖像、光電轉(zhuǎn)換及數(shù)字化等幾個(gè)步驟。1.2.2數(shù)字圖像處理的主要內(nèi)容圖像復(fù)原（ImageRestoration）當(dāng)造成圖像退化（圖像品質(zhì)下降）的原因已知時(shí)，用復(fù)原技術(shù)可以對(duì)圖像進(jìn)行校正。圖像復(fù)原最關(guān)鍵的是對(duì)每種退化均需要有一個(gè)合理的模型。1.2.2數(shù)字圖像處理的主要內(nèi)容圖像增強(qiáng)用于改善圖像視感質(zhì)量所采取的一種方法。

圖像分割把圖像分成區(qū)域的過程即圖像分割。圖像中通常包含多個(gè)對(duì)象。為達(dá)到識(shí)別和理解的目的，必須按照一定的規(guī)則將圖像分割成區(qū)域，每個(gè)區(qū)域代表被成像的一個(gè)物體（或部分）。1.2.2數(shù)字圖像處理的主要內(nèi)容圖像分析圖像處理應(yīng)用的目標(biāo)幾乎均涉及到圖像分析，即對(duì)圖像中的不同對(duì)象進(jìn)行分割、特征提取和表示，從而有利于計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分類、識(shí)別和理解。圖像重建圖像重建是從數(shù)據(jù)到圖像的處理。CT是圖像重建處理的典型應(yīng)用實(shí)例。目前，圖像重建與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相結(jié)合，把多個(gè)二維圖像合成為三維圖像，并加以光照模型和各種渲染技術(shù)，能生成各種具有強(qiáng)烈真實(shí)感的高質(zhì)量圖像。1.2.2數(shù)字圖像處理的主要內(nèi)容圖像壓縮編碼實(shí)際應(yīng)用中，必須進(jìn)行圖像壓縮，以減少圖像數(shù)據(jù)量，便于圖像的存儲(chǔ)和傳輸，并節(jié)約成本。1.3圖像處理的主要應(yīng)用WillardBoyle喬治·史密斯1969年，史密斯和博伊爾共同發(fā)明了CCD圖像傳感器。來自：/view/1262084.htm2009年，他們獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。圖像處理發(fā)展歷史1.3.1CCD(ChargeCoupledDevice)WillardBoyle1.3.1CCD(ChargeCoupledDevice)目前智能手機(jī)也配備了高分辨率的攝像頭。圖為MotorolaMT810lx手機(jī)配置雙LED閃光燈和一枚500萬(wàn)像素的自動(dòng)對(duì)焦攝像頭。1.3.1CCD(ChargeCoupledDevice)1.3.1CCD(ChargeCoupledDevice)攝像單元：CCD圖像（光電）傳感器工作原理是：將光能量轉(zhuǎn)換為電荷，并將轉(zhuǎn)換得到的電荷進(jìn)行存儲(chǔ)。CCD傳感器分為線陣式和陣列式兩種，具有代表性的產(chǎn)品分別有掃描儀和數(shù)碼相機(jī)。1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用1.通信：圖像傳輸、電視電話、電視會(huì)議2.宇宙探測(cè)3.遙感

4.生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

5.工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

6.軍事、公安等

7.機(jī)器視覺

8.視頻和多媒體系統(tǒng)9.科學(xué)可視化10.電子商務(wù)11.社交應(yīng)用

12.嵌入式應(yīng)用1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用1.通信：QQ視頻，網(wǎng)絡(luò)直播，體育賽事直播體育賽事直播QQ娛樂直播1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用2.宇宙探測(cè)1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用3.遙感1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用4.生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用5.工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)，如食品，水果，印刷品，焊縫質(zhì)量和表面缺陷等。1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用6.軍事、公安1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用7.機(jī)器視覺藥品封蓋不良檢測(cè)智能機(jī)器人1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用KaimingHe,JianSunandXiaoouTang,SingleImageHazeRemovalUsingDarkChannelPrior(CVPR2009Bestpaper)

更多應(yīng)用：圖像去霧1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用圖像去霧圖像檢索/百度圖像檢索服務(wù)1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用三維重建目標(biāo)跟蹤1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用

嫦娥一號(hào)探月衛(wèi)星發(fā)回的照片我國(guó)神舟七號(hào)飛船的實(shí)時(shí)圖像傳輸系統(tǒng)1.3.2圖像處理的主要應(yīng)用M.BrownandD.G.Lowe.RecognisingPanoramas.ICCV20031.3.2圖像處理的主要應(yīng)用圖像拼接1.4數(shù)字圖像處理的發(fā)展動(dòng)向

需進(jìn)一步研究的問題：1.提高精度的同時(shí)，著重解決處理速度問題2.加強(qiáng)軟件研究、開發(fā)新的處理方法，借鑒其它學(xué)科的研究成果3.加強(qiáng)邊緣學(xué)科的研究工作，促進(jìn)圖像處理技術(shù)的發(fā)展。

4.加強(qiáng)理論研究，逐步形成圖像處理科學(xué)自身的理論體系。

5.圖像處理領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化。1.4數(shù)字圖像處理的發(fā)展動(dòng)向

未來大致發(fā)展：1.圍繞HDTV（高清晰電視）的研制，開展實(shí)時(shí)圖像處理的理論及技術(shù)研究。提高精度的同時(shí)，著重解決處理速度問題。2.圖像、圖形相結(jié)合，朝著三維成像或多維成像的方向發(fā)展。3.硬件芯片研究。4.新理論與新算法研究。1.4數(shù)字圖像處理的發(fā)展動(dòng)向

最近的新趨勢(shì)：自從深度學(xué)習(xí)(DeepLearning)技術(shù)2012年在物體分類領(lǐng)域的突破性進(jìn)展，極大推動(dòng)了計(jì)算機(jī)視覺從理論走向應(yīng)用。當(dāng)前，隨著深度學(xué)習(xí)在各個(gè)領(lǐng)域取得了突破性的進(jìn)展，許多計(jì)算機(jī)視覺公司紛紛成立，有力的推動(dòng)科研與應(yīng)用的深度結(jié)合。1.4數(shù)字圖像處理的發(fā)展動(dòng)向

最近的新趨勢(shì)：國(guó)內(nèi)有兩個(gè)重要的學(xué)術(shù)論壇和一個(gè)重要學(xué)術(shù)會(huì)議：VALSE(VisionandLearningSEminar)RACV(ResearchandChallengeonComputerVision)PRCV(PatternRecognitionandComputerVision)，由CCCV和CCPR合并而成。1.4數(shù)字圖像處理的發(fā)展動(dòng)向CCCV2017贊助商1.4數(shù)字圖像處理的發(fā)展動(dòng)向VLASE2017贊助商1.5圖像處理/計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域會(huì)議和期刊計(jì)算機(jī)視覺與圖象處理國(guó)際會(huì)議：A類ICCV,CVPR,ECCV，B類：ICPR，ICIP，ACCV國(guó)際期刊：

InternationalJournalofComputerVision(IJCV),IEEETPatternAnalysisandMachineIntelligence(TPAMI)IEEETImageProcessing(TIP),IEEETCircuitsandSystemsforVideoTechnology(CSVT)PatternRecognition(PR),ComputerVisionandImageUnderstanding(CVIU),ImageandVisionComputing