图象基本概念与图象处理系统.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,第,*,页,第,1,讲,*,第,1,页,第,1,讲,图象基本概念与图象处理系统,第1页,教材和主要参考书,图象工程（第,2,版）,上册：图象处理,中册：图象分析,下册：图象了解,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第2页,教材和主要参考书,学习图象技术所需基础知识,数学：线性代数，随机过程,计算机科学：软件编程,电子学：信号处理，电路原理,图象技术,数学、计算机应用领域,1-,D,信号推广，特殊模式识别技术,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第3页,第1章 绪论,1.1图象基本概念,1.2图象工程介绍,1.3,图象处理系统,1.,4,主要内容和安排,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第4页,1.1图象基本概念,1.1.1图象和数字图象,1.1.2图象表示,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第5页,1.1.1 图象和数字图象,图象：,用各种观察系统以不一样形式和伎俩观察客观世界而取得，能够直接或间接作用于人眼并进而产生视知觉实体,图象（广义,/,抽象）,图像（狭义,/,详细）,图象和信息：,人类从外界（客观世界）取得信息约有75%来自视觉系统,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第6页,1.1.1 图象和数字图象,图象类型,广义,图片，动画，绘图，文字/档，.,狭义,单幅,序列图象,，.,静止,运动图象（视频）,，.,2-,D,3-D，,彩色，立体对，多光谱,多视场图象,，.,灰度,深度，纹理图象，.,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第7页,1.1.,2,图象表示,图象表示,2-,D,数组,f,(,x,y,),x,，,y,：2-D,空间,XY,中坐标点位置,f,：,代表图象在(,x,y,),性质,F,数值,f,，,x,，,y,值能够是任意实数,性质,F,:,可对应不一样物理量,灰度图象里用灰度表示,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第8页,1.1.,2,图象表示,图象表示,矩阵,矢量,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第9页,1.1.,2,图象表示,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第10页,1.,2,图象工程介绍,1.,2.1,图象技术和图象工程,1.,2.2,图象工程三个层次,1.,2.3,图象工程相关学科和领域,1.,2.4,图象工程技术应用,1.,2.5,图象工程文件统计分类,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第11页,1.,2.1,图象技术和图象工程,图象技术,图象技术在广义上是各种与图象相关技术总称,主要功效/作用包含：,对图象各种加工（见下）,基于加工结果判断决议和行为规划,为此进行硬件设计及制作,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第12页,1.,2.2,图象工程三个层次,图象工程：,不一样层次图象技术有机结合及应用,图象工程三层次：,图象处理（图象 图象）,图象分析（图象 数据）,图象了解（图象 解释）,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第13页,1.,2.2,图象工程三个层次,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第14页,1.,2.3,图象工程相关学科和领域,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第15页,1.,2.3,图象工程相关学科和领域,主要相关学科：,图形学：,原指用图形、图表、绘图等形式表达数据信息科学，而计算机图形学研究就是怎样利用计算机技术来产生这些形式,图象,模式识别：,试图把图象分解成可用符号较抽象地描述类别,计算机视觉：,主要强调用计算机实现人视觉功效，当前研究内容主要与图象了解相结合,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第16页,1.,2.4,图象工程技术应用,应用领域示例,(1)视频通信：可视电话，电视会议，按需电视,，,远程教育；,(2)文字档案：文字识别，过期档案复原，邮件分捡，支票，署名 辫伪，办公自动化；,(3)生物医学：红白学球计数，染色体分析、,X,光、,CT、MRI、PET,图象分析，医学手术模拟规划，远程医疗；,(4)遥感测绘：巡航导弹制导，无人驾驶飞机飞行，准确制导，矿 藏勘探，资源探测，气象预报，自然灾害监测；,(5)工业生产：工业检测，工业探伤，自动生产流水线监控，移动 机器人，无损探测，金相分析，印刷板质量检验，精细印刷品缺点检测；,(6)军事公安：雷达图象分析、巡航导弹路径规划/制导，罪犯脸 形合成、识别，指纹、印章判定识别；,(7)交通管理：太空探测、航天飞行、公路交通管理。,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第17页,1.,2.5,图象工程文件统计分类,中国图象工程综述,（中国图象图形学报,5月期）,文件统计分类,共统计15种刊物,已进行（1996-）,包括到18819篇论文,选取了4032篇论文,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第18页,1.,2.5,图象工程文件统计分类,图象工程期刊,（1）,CT：CT,理论与应用研究,（2）,CX：,测绘学报,（3）,DC：,电子测量与仪器学报,（4）,DK：,电子科学学刊,（5）,DX：,电子学报,（6）,JX：,计算机学报,（7）,MR：,模式识别与人工智能,（8）,SC：,数据采集与处理,（9）,TX：,通信学报,（10）,XC：,信号处理,（11）,YX：,遥感学报,（12）,ZS：,中国生物医学工程学报,（13）,Zti：,中国体视学和图象分析,（14）,Ztu：,中国图象图形学报,（15）,ZX：,自动化学报,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第19页,1.,2.5,图象工程文件统计分类,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第20页,1.,2.5,图象工程文件统计分类,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第21页,1.,3,图象处理系统,1.,3.1,系统组成框图,1.,3.2,图象采集,1.,3.3,图象显示打印,1.,3.4,图象存放,1.,3.5,图象处理,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第22页,1.,3.1,系统组成框图,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第23页,1.,3.2,图象采集,图象采集,装置,为采集数字图象，需要两种装置（器件）：,(1),对某个电磁能量谱波段（如,X,射线、紫外线、可见光、红外线等）敏感物理器件，它能产生与所接收到电磁能量成正比（模拟）电信号；,(2),数字化器，它能将上述（模拟）电信号转化为数字（离散）形式。,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第24页,1.,3.3,图象显示打印,图象显示,图象处理结果多是供观察,图象数据,亮度模式显示,显示设备,电视显示器，液晶显示器,阴极射线管（,CRT),打印设备,转换到幻灯片、照片或透明胶片上,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第25页,1.,3.3,图象显示打印,半调,（,halptone,）,输出,多数打印设备仅能直接显示输出二值图,半调技术：利用人眼集成特征，经过控制二值点模式形式（包含数量，尺寸，形状等）来取得视觉上不一样灰度感觉,一个将灰度图象转化为二值图象技术,输出二值图象，看到灰度图象,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第26页,1.,3.3,图象显示打印,幅度调制（,AM,）,经过调整输出黑点尺寸来显示不一样灰度,比如，早期报纸上图片,在每个空间位置打印一个其尺寸反比于该处灰度黑圆点,二值点是规则排成网格点,点形状并不是决定性原因,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第27页,1.,3.3,图象显示打印,频率调制（,FM,）,输出黑点尺寸是固定,其在空间分布（点间间隔或一定区域内点出现频率）取决于所需表示灰度,缺点：点增益（打印单元尺寸相对于原始单元尺寸增加量）增加造成打印图灰度范围降低或压缩,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第28页,1.,3.3,图象显示打印,调制模板,每个输出单元内包含若干个基本二值点,每个模板对应一个输出单元,2,2,5,种灰度,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第29页,1.,3.3,图象显示打印,调制模板,3,3,1,0,种灰度,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第30页,1.,3.3,图象显示打印,抖动（,dithering）,输出技术,利用,随机改变,-2,(6-,b),-2,(5-b),f,(,x,y,),+,0,2,(5-b),2,(6-b),半调技术,牺牲图象空间点数而增加图象灰度级数,要保持细节，灰度级数就有限,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第31页,1.,3.4,图象存放,图象存放,数据量度单位,比特,（,bit,），,字节,（,byte,=8 bit,）,千字节（,K byte）,兆（10,6,）字节（,M byte）,吉（10,9,）字节（,G byte）,太（10,12,）字节（,T byte）,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第32页,1.,3.4,图象存放,图象存放器,(1),处理过程中使用快速存放器,计算机内存，帧缓存,(2),较快重新调用在线或联机存放器,磁盘，磁光盘,(3),不经常使用数据库（档案库）存放器,磁带，光盘，光盘塔,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第33页,1.,3.4,图象存放,格式（表示格式和文件格式）,(1),矢量,格式,用线段或线段组合体来表示图象,(2),光栅,格式,用许多图象点集合来表示图象,BMP,格式，,GIF,格式，,TIFF,格式，,JPEG,格式,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第34页,1.,3.5,图象处理,图象处理,对图象增强以改进图象视觉质量,对退化图象恢复以消除各种干扰影响,依据对场景多个投影来重建场景图象,对图象进行编码以降低表示图象数据量，从而有利于存放和传输,给图象加入数字水印以保护图象全部权,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第35页,课 程 介 绍,讲课进度,和,安排,小测验 小测验,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第36页,课 程 介 绍,总结和复习,1.,各节小结和文件介绍,每节主要内容概况,深入深入学习参考（近,200,篇文件）,2.,思索题和练习题,共,260,个，对其中,137,个提供了参考答案,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第37页,通信地址：,北京清华大学电子工程系,邮政编码：,100084,办公地址：,清华大学东主楼，,9,区,307,室,办公电话,：,[phone],传真号码,：,[phone],电子邮件：,zhangyj,个人主页：,系 信 息,章毓晋(TH-EE-IE),图象基本概念与图象处理系统,第38页,