数字图像教案01省名师优质课赛课获奖课件市赛课百校联赛优质课一等奖课件.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,数字图像采集与处理,中南大学信息科学与工程学院,主讲教师:罗三定,1/39,数字图像采集与处理,刘文耀 主编,-电子工业出版社,普通高等教育,11.5,国家规划教材,初版日期：,教 材,2/39,目 录,第,1,章图像生成与采集基础,1.1,绪言,1.2,图像生成,1.2.1,成像概念,1.2.2,理想光学系统和共线成像,1.2.3,成像光学系统分辨极限,1.2.,成像光学系统质量描述,1.2.5,感光底片,1.3,视觉,1.3.1,视觉原理,1.3.2,视觉现象,1.3.3,视觉模型,第,2,章光度学与色度学基础,2.1,辐射度量与光度量,2.1.1,基本辐射度量,2.1.2,人眼光谱光视效率,2.1.3,光度量,2.2,光束传输中光度量改变规律,2.2.1,点光源光通量和对微面元照度,2.2.2,朗伯余弦辐射体及其光通量,2.2.3,光亮度传递,2.2.4,光学成像系统像面光照度,2.3,颜色表征和基本色度量,2.3.1,颜色视觉,2.3.2,颜色匹配和基本色度量,2.4,CIE,标准色度系统,2.4.1,CIEl931,标准色度系统,2.4.2,CIEl964,补充标准色度系统,2.5,色差及均匀颜色空间,2.5.1,色差概念,2.5.2,1931CIE-XYZ,颜色空间视觉非均匀性,2.5.3,均匀颜色空间及色差公式,3/39,第,3,章成像系统,3.1,经典光学成像系统,3.1.1,放大镜,3.1.2,望远系统,3.1.3,显微系统,3.1.4,摄影系统,3.1.5,成像物镜,3.2,照明系统,3.2.1,照明系统设计基本标准,3.2.2,临界照明和柯勒照明,3.2.3,LED,照明系统,3.3,数字成像系统,3.3.1,数字摄影系统,3.3.2,数字显微成像系统,3.3.3,数字望远成像系统,3.3.4,其它数字成像方法,第,4,章数字图像采集,4.1,概述,4.2,CCD,图像传感器工作原理,4.2.1,CCD,工作原理,4.2.2,CCD,特征参数,4.3,CCD,图像传感器结构,4.3.1,线阵,CCD,图像传感器基本结构,4.3.2,经典线阵,CCD,图像传感器,4.3.3,面阵,CCD,图像传感器基本结构,4.3.4,经典面阵,CCD,图像传感器,4.4,CCD,图像数据采集与计算机接口,4.4.1,CCD,图像数据量化,4.4.2,计算机接口,4.4.3,线阵,CCD,图像数据采集,4.4.4,面阵,CCD,图像数据采集,4.5,基于嵌入式系统,CCD,图像数据采集,4.5.1,线阵,CCD,图像数据采集,4.5.2,面阵,CCD,图像数据采集,4.6,CCD,数字图像保留,第,5,章图像数学表征,5.1,连续图像表示式,5.2,二维线性系统,5.3,连续图像统计表征,5.4,抽样与量化,5.5,抽样理论,5.5.1,理想抽样,5.5.2,实际图像抽样系统,5.6,图像矩阵与向量表示,5.6.1,图像矩阵表示,5.6.2,图像向量表示,5.6.3,向量空间中随机图像场,4/39,第,6,章图像正交变换,6.1,正交变换概述,6.1.1,一维变换,6.1.2,二维变换,6.2,傅里叶变换,6.2.1,连续函数傅里叶变换,6.2.2,离散傅里叶变换,6.2.3,图像傅里叶变换性质,6.2.4,FFT,6.3,离散余弦变换,6.4,沃尔什变换,6.5,阿德玛变换,6.6,哈尔变换,6.7,K-L,变换,第,7,章数字图像增强,7.1,直方图处理,7.1.1,直方图定义,7.1.2,灰度级变换,7.1.3,直方图均衡化,7.2,图像平滑,7.2.1,低通滤波法,7.2.2,中值滤波法,7.2.3,多图像平均法,7.3,图像锐化,7.3.1,微分滤波,7.3.2,高通滤波,7.4,伪彩色增强,7.4.1,基于灰度调色板,7.4.2,基于灰度变换,7.4.3,基于频率滤波,7.4.4,基于区域分割,5/39,第,8,章图像复原,8.1,退化模型,8.1.1,退化数学模型,8.1.2,连续函数退化模型,8.1.3,离散退化模型,8.1.4,循环矩阵对角化,8.2,经典图像复原方法,8.2.1,逆滤波复原,8.2.2,维纳滤波复原,8.2.3,等功率谱滤波复原,8.3,常见退化模型及其复原过程,8.3.1,常见退化现象,8.3.2,退化系统及退化传递函数实例,8.3.3,消除匀速直线运动含糊,8.3.4,几何畸变校正,8.3.5,消除显微成像景深不足引发图像含糊,8.3.6,图像复原一些新方法,第,9,章图像压缩编码,9.1,图像压缩基本概念,9.1.1,图像压缩必要性,9.1.2,图像压缩基础,9.1.3,惯用图像压缩方法及其分类,9.2,经典统计编码,9.2.1,游程编码,9.2.2,哈夫曼编码,9.2.3,算术编码,9.3,预测编码,9.3.1,预测编码压缩原理,9.3.2,无损预测编码,9.3.3,有损预测编码,9.3.4,图像预测编码,9.4,正交变换编码,9.4.1,正交变换编码基本原理,9.4.2,子图像尺寸选择,9.4.3,变换选择,9.4.4,比特分配,9.5,基于小波变换图像压缩编码,9.5.1,小波变换,9.5.2,小波系数编码实质,9.5.3,小波系数能量分布特点,9.5.4 EZW,编码,9.5.5 SPIHT,编码,9.6,图像压缩国际标准介绍,9.6.1,二值图像压缩标准,9.6.2,静止图像压缩标准,9.6.3,运动图像压缩标准,6/39,第,10,章 图像分割与描述,10.1,概述,10.2,图像分割,10.2.1,灰度阈值分割技术,10.2.2,基于边界分割技术,10.2.3,基于区域图像分割方法,10.2.4,匹配检测技术与分割,10.3,图像描述,10.3.1,边界描述,10.3.2,区域描述,10.3.3,纹理描述,第,11,章 彩色图像处理基础,11.1,电视系统及数字媒体设备颜色模型,11.1.1,电视系统颜色模型,11.1.2,多媒体设备颜色模型,11.2,彩色图像常规处理,11.3,彩色图像颜色平衡,11.3.1,白平衡调整,11.3.2,灰平衡处理,11.4,彩色图像颜色增强,11.4.1,饱和度增强,11.4.2,其它应用需求颜色处理,11.5,彩色图像色彩管理,11.5.1,设备颜色表示及传递,11.5.2 ICC,色彩管理基本内容,参考文件,7/39,DIGITAL IMAGE PROCESSING,-KENNETH R.CASTLEMAN,清华大学出版社 .,PRENTICE HALL,数字图像处理,-阮秋琦,电子工业出版社,参考书目,8/39,数字图像处理,(II),冈萨雷斯-电子工业出版社,数字图,像处理学,Visual C+,实现,郎锐-北京希望电子出版社,Visual C+,数字图,像模式识别技术,及工程实践,张宏林-人民邮电出版社,参考书目,9/39,罗三定,控制工程系,民主楼,319,电话,13187066098,E-mail,sdluo,(,公务、学术,),Gtalk,sdluo88(,实时解答,),10/39,导论,INTRODUCTION,图像是什么,怎样描述图像,图像怎样分类,简单图像处理系统组成,12/39,什么是图像？,通俗：图像就是图片！,照片 图案 图形 曲线.,13/39,什么是图像？,主观：,图像是,感受,视觉器官对外部事物刺激感受,14/39,什么是图像？,信息学：图像是,视觉,信息,反应客观视觉信息,15/39,什么是图像？,抽象化：图像是,场,图像是数据分布场,35,46,52,77,36,43,45,64,46,123,45,46,47,64,65,104,88,86,56,77,100,114,90,86,42,42,140,122,99,84,16/39,什么是图像？,“你好啊”,学术艺术展现：图像是数据可视化结果,35,46,52,77,36,43,45,64,46,123,45,46,47,64,65,104,88,86,56,77,100,114,90,86,42,42,140,122,99,84,0,，25，125，33，-22，-88，77,17/39,图像描述,公式描述,I=A+Bsin(,x,+0.5,y,+,a,),矩阵,F=,F,(,x,y,),矢量,P=a,1,a,2,a,n,For x=0 To 100,For y=0 To 100,v=128+100*Sin(x/4+y/2+1.2),PSet(x,y),RGB(v,v,v),Next,Next,18/39,图像类型,模拟图像,F=,F,(x,y),数字图像,F(i,j)=,F,(i*,d,x,j*,d,y),19/39,离散图像,空间上网格化,像素（,pixle,）,亮度上数字量化,0 -2,n,-1,20/39,图像类型,彩色图像,red,green,blue,F=,F,r,(x,y);,F,g,(x,y);,F,b,(x,y),黑白图像,F=,F,(x,y),21/39,图像类型,二值图像,F=,F,(,x,y,)=,灰度图像,F=,F,(,x,y,),0-2,n,-1,01,22/39,立体视图像,右眼图像,F,R,(x,y),左眼图像,F,L,(x,y),23/39,立体视图像,右眼图像,左眼图像,24/39,3,D,立体图像,F=F(x,y,z),对应2,D,图像像素（,pixel）,3,D,图像像素为体素(,voxel),25/39,26/39,27/39,动图像,F=,F,(x,y,t),时变图像：,电影,movie,电视,television,计算机动画,computer animation,28/39,频谱图像,F=,F,(,w,u),空间域到,频率域变换,29/39,数字图像处理研究内容,图像采集,图像数字化,图像增强,图像变换,图像恢复重建,图像压缩,图像存贮,图像传输,图像分析,图像识别,结合图像处理、机器视觉经典应用实例展开讨论,30/39,数字图像处理系统,31/39,Image Processing System,32/39,Vision Based Control System,33/39,Input Devices,Digital Camera,feature,resolution,digital/optical zoom,.33M 1.0M 3.3M 8.0M,640 x 480 1024 x 960 1920 x1080.,memory size,2G 4G 32G,34/39,Input Devices,Video Camera,feature,resolution,digital/optical zoom,.35M 720*576(PAL),高清电视,1920*1080,DV (min DV)1394,Capture Card,35/39,Input Devices,Scanner,DPI dots per inch,Optical,400-600,Mechanical,400-600,Software,1200-4800,36/39,Output Devices,显示器,/monitor,打印机,数字电影放映机,37/39,Software of image processing,Paint,38/39,Software of image processing,Adobe Photoshop,39/39,