数字图像处理的基本原理和常用方法

数字图像处理的基本原理和常用方法 Page 2 目录 图像的基本属性 图像的加减运算 数字图像处理常用方法 数字图像处理技术的应用 Page 3 图像的基本属性 亮度：也称为灰度，它是颜色的明暗变化，常用 0 100 ( 由黑到白 ) 表示。 对比度：是画面黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层 次。比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，从而色彩表 现越丰富。 直方图：表示图像中具有每种灰度级的象素的个数，反 映图像中每种灰度出现的频率。图像在计算机中的存储形 式，就像是有很多点组成一个矩阵，这些点按照行列整齐 排列，每个点上的值就是图像的灰度值，直方图就是每种 灰度在这个点矩阵中出现的次数。 Page 4 直方图均衡化： 通过灰度变换将一幅图像转换为另一幅具有均衡直 方图的图像，即在一定灰度范围内具有相同的象素点数的图像的过程。 下面是直方图均衡化前后的图形变化以及直方图变化： Page 5 图像的加减运算 两幅图像的加减运算：对图像进行加减运算，就是将图 像对应的存储矩形点列上的灰度值进行加减运算。 图像相加可以将一幅图像的内容加到另一幅图像上，可以 实现二次曝光，也可一对同一个场景的多幅图像求平均值， 这样可以降低噪声。 图像相减可以用于运动检测或去除图像中不需要的加性图 案。 Page 6 图像的加法示例：图中运算为： (a)+(b)=(c) b b c Page 7 图像的减法运算示例：图中运算为 (a)-(b)=(c) a b c Page 8 数字图像处理常用方法 图像变换：由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理， 涉及计算量很大。因此，将空间域的处理转换为变换域处 理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理。 图像编码压缩：图像编码压缩技术可减少描述图像的数据 量（即比特数），以便节省图像传输、处理时间和减少所 占用的存储器容量。 图像增强和复原：图像增强和复原的目的是为了提高图像 的质量，如去除噪声，提高图像的清晰度等。图像增强不 考虑图像降质的原因，突出图像中所感兴趣的部分。图像 复原要求对图像降质的原因有一定的了解，一般讲应根据 降质过程建立“降质模型”，再采用某种滤波方法，恢复 或重建原来的图像。 Page 9 数字图像处理常用方法 图像分割：图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出 来，其有意义的特征有图像中的边缘、区域等，这是进一 步进行图像识别、分析和理解的基础。 图像描述：最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体 的特性，一般图像的描述方法采用二维形状描述，它有边 界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用 二维纹理特征描述。 图像分类（识别）：图像分类（识别）属于模式识别的范 畴，其主要内容是图像经过某些预处理（增强、复原、压 缩）后，进行图像分割和特征提取，从而进行判决分类。 Page 10 数字图像处理技术的应用 图像处理技术在娱乐中的应用主要包括：电影特效制作、 电脑电子游戏、数码相机、视频播放、数字电视等。 电影特效制作：越来越多的计算机制作的图像被运用到了 电影作品的制作中。其视觉效果的魅力有时已经大大超过 了电影故事的本身。 电脑电子游戏：电脑电子游戏的画面，是近年来电子游戏 发展最快的部分之一。 Page 11 数字图像处理技术的应用 数码相机：所谓数码相机，是一种能够进行拍摄，并通过 内部处理把拍摄到的景物转换成以数字格式存放图像的特 殊照相机。 视频播放与数字电视：家庭影院中的 VCD ， DVD 播放 器和数字电视中，大量使用了视频编码解码等图像处理技 术，而视频编码解码等图像处理技术的发展，也推动了视 频播放与数字电视象高清晰，高画质发展。 谢谢观赏