图像处理(第1章).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,数字图像,一幅图像可定义为一个二维函数 f(x,y),其中x和y是空间坐标，而在任何一对空间坐标（x，y）上的幅值f称为该点图像的强度或灰度。,当x，y和幅值f为有限的、离散的数值时，称该图像为数字图像。,数字图像由有限的元素组成，每个元素都有一个特定的位置和幅值，这些元素称为图像元素、画面元素或,像素,。,A=imread(childph.jpg);,imshow(A),B=imcrop(A,200,200,125,125),C=A(125:200,125:200);,imshow(C),1,数字图像的特点,精度高,处理方便：由于数字图像本质上是一组数据，所以可以用计算机对它进行任意方式的修改，例如，放大、缩小、改变颜色、复制和删除某一部分等。,重复性好,2,1.1.2 图像处理技术内容与相关学科,图像数字化,图像增强与复原,图像编码,图像分割与特征提取,图像分析,图像隐藏,3,1.1.4 图像处理技术的应用领域,通讯技术,遥感技术,生物医学,工业生产，,气预报,计算机科学,军事技术,侦缉破案,考古等等。,6,1.2.1 系统结构概述,1.2 图像处理和分析系统,采集,通信,处理和分析,显示,存储,7,系统硬件必须能够适应需要解决的问题，其中最重要的一点就是采集模块必须能够进行正确的,空间采样,和,灰度量化,，尽量不引入噪声,在进行通用图像处理时，处理和分析模块必须能够采用简单而逻辑性强的方法进行处理和分析，以尽量提高图像的处理速度和质量,图像处理与分析系统的条件,8,图像处理算法库必须具备丰富性、可扩展性，以适应系统处理能力不断增强的要求,系统要具有足够的存储空间或良好的空间访问技术，这样既能保证在图像处理过程中对临时缓冲的要求，又能够确保对图像的完整存储,对于图像通信，尤其是图像远程通信来说，一定要保证图像数据量和传输通道相协调，以便获得最快的传输速率,9,1.2.2,硬件组成,硬件组成：图像输入设备、图像输出设备、计算机和显示器,图像输入设备图像数字化器,常见的有数字摄象机扫描仪等,图像的各种处理操作，如滤波、增强和压缩等都是由计算机来完成的,图像输出设备：如打印机等。,10,数字图像处理系统,11,1.2.3 图像数字化及存储,空间坐标的离散化空间采样（取样,灰度的离散化灰度量化（量化）,数字图像处理p42 2.4.2 数字图像表示,计算机一般采用两种存储方式：一种是位映射（Bitmap），即位图存储模式；,另一种是向量处理（Vector），也称矢量存储模式,12,1.2.4 图像处理软件,Photoshop，该软件能够实现图像显示、增强、剪切、滤波等一系列操作,Photoshop一般用来提高视觉感受,针对不同的应用领域需要不同的图像处理算法,13,1.3MATLAB图像处理初步,数字图像实际上就是一组有序的离散数据，使用MATLAB可以对这些离散数据形成的矩阵进行一次性处理,14,1.4 图像格式与MATLAB图像类型,调色板,：是包含不同颜色的颜色表，每种颜色以红、绿、蓝三种颜色的组合来表示，图像的每一个像素对应一个数字，而该数字对应调色板中的一种颜色。调色板的单元个数是与图像的颜色数相对应的，256色图像的调色板就有256个单元。真彩图像的每个像素直接用R、G、B三个字节来表示颜色，因此不需要调色板。,15,1.4.1 常用图像格式,图像格式存储图像采用的文件格式,bmp（Bitmap）,gif（Graphics Interchange Format）,tiff（Tag Image File Format）,pcx,jpeg图像压缩格式,psd,pcd,wmf 矢量格式,16,1.4.2 MATLAB图像类型,图像类型是指数组数值与像素颜色之间定义的关系,1.二进制图像：,2.索引图像,3.灰度图像,4.多帧图像,5.RGB图像,每个像素取两个离散数值（,0,或,1,）中的一个。能够使用,uint8,或双精度类型的数组来存储。工具箱使用一个逻辑标志来指示,uint8,逻辑数组的数据范围。如果逻辑状态为“开”（,on,），,那么数据范围是,0,，,1,；如果为“关”（,OFF,），,那么工具箱假定数据范围为,0,，,255,。,是一种把像素值直接作为RGB调色板下标的图像。在MATLAB中，其包含一个数据矩阵X和一个调色板矩阵map。数据矩阵可以是uint8、uint16或双精度类型的，而调色板矩阵总是一个m*3的双精度类型矩阵（其中m表示颜色数目），该矩阵的元素值都是0，1范围的浮点数。map矩阵的每一行指定一个颜色的红、绿、蓝的分量。,索引图像可以把像素值直接映射为调色板数值，每一个像素的颜色提高使用X的数值作为map的下标来获得：数值1表示map的第一行，数值2表示map的第二行，以次类推。,是包含灰度级（亮度）的图像。在MATLAB中，灰度图像由一个uint8、uint16或一个双精度类型的数组来描述。它实际上是一个数据矩阵I，该矩阵的每一个元素对应于图像的一个像素点，元素的数值代表一定范围内的灰度级，通常0代表黑色，1、255或65 535代表白色。,也称多页图像，是一种包含多幅图像或帧的图像文件。在MATLAB内存中，多帧图像是一个四维数组，第四维用来指定帧的序号。,也称真彩图像，其每一个像素由三个数值来指定红、绿和蓝颜色的分量。在MATLAB中，一幅RGB图像由一个uint8、uint16或双精度类型的m*n*3数组来描述，其中，m和n分别表示图像的宽度和高度。,每一个像素的颜色有存储在相应位置的红、绿、蓝颜色分量共同决定。,例如：像素（10，5）的红、绿、蓝颜色分量分别存储在RGB（10，5，1）、RGB（10，5，2）和RGB（10，5，3）中。,17,1.4.3 MATLAB图像类型转换,P1819 表1.1MATLAB图像类型转换函数及其功能,18,