2-数字图像基础知识-第二章

图像识别技术基础数字图像处理郏东耀主要内容1）数字图像基础知识2）数字图像前沿研究方向3）数字图像处理方法图像相关的研究方向1）因特网上的图像检索2）图像传输3）图像的安全技术4）图像的理解技术5）图像的自动识别6）图像作为检测的一种手段7）其它视频方面的研究与需求何谓图像图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述。是物体的一种不完全、不精确，但在某种意义上是适当的表示。1.图像的类型物体图像数学函数不可见的物理图像可见的图象光图像照片、图、画2.数字图像数字图像是图像的数字表示，像素是其最小的单位。数字图像的描述有：1）二值图像2）灰度图像3）彩色图像注意：三种图像的矩阵表示。几个相关研究领域1.数字图像处理1）将一幅图像变为另一幅经过加工的图像，是图像到图像的过程。几个相关研究领域1.数字图像处理2）将一幅图像转化为一种非图像的表示，如一个决策等。结果：酷毙几个相关研究领域2.计算机图形学用计算机将由概念所表示的物体（不是实物）图像进行处理和显示。侧重于根据给定的物体描述模型、光照及想象中的摄像机的成像几何，生成一幅图像。包括称之为“计算机艺术”的艺术创作。几个相关研究领域3.计算机视觉计算机视觉的目的是发展出能够理解自然景物的系统。在机器人领域中，计算机视觉为机器人提供眼睛的功能。数字图像处理系统对象物光光源摄像单元A/D转换单元计算机输出设备数字图像处理系统概要照明方法：摄像单元对象物光源背光照明摄像单元对象物光源正面照明摄像单元对象物光源斜射照明数字图像处理系统概要摄像单元：CCD图像（光电）传感器工作原理是：将光能量转换为电荷，并将转换得到的电荷进行存储。CCD传感器分为线阵式和阵列式两种，具有代表性的产品分别有扫描仪和数码相机。数字图像处理的主要研究内容1.图像的数字化如何将一幅光学图像表示成一组数字，既不失真又便于计算机分析处理。主要包括的是图像的采样与量化。数字图像处理的主要研究内容2*.图像的增强加强图像的有用信息，消弱干扰和噪声。图像增强按所用方法可分成变换域法和空间域法。如通过二维傅里叶变换，采用低通滤波（即只让低频信号通过）法，可去掉图中的噪声；采用高通滤波法，则可增强边缘等高频信号，使模糊的图片变得清晰。代表性的空间域算法有局部求平均值法和中值滤波（取局部邻域中的中间像素值）法等，它们可用于去除或减弱噪声。数字图像处理的主要研究内容3.图像的恢复把退化、模糊了的图像复原。模糊的原因有许多种，最常见的有运动模糊，散焦模糊等等。数字图像处理的主要研究内容4*.图像的编码表达数字图像所需数据量通常很大，为简化图像的表示，通常采用对图像新的表达方法以减小所需的数据量。压缩表示图像的数据，以便于存储和传输。不同图像格式占用不同的空间容量：BMP、JEPG、GIF、TIFF、PNG数字图像处理的主要研究内容5.图像的重建由二维图像重建三维图像。6.图像的分析对图像中的不同对象进行分割、分类、识别和描述、解释。数字图像处理的主要研究内容7.图像分割与特征提取图像分割是指将一幅图像的区域根据分析对象进行分割。图像的特征提取包括了形状特征、纹理特征、颜色特征等等。数字图像处理的主要研究内容8.图像隐藏是指媒体信息的相互隐藏。图像中的信息隐藏就是利用图像中信息冗余度或其他特性，在图像（可叫“承载图像”）中巧妙隐藏其他信息的技术，比如隐藏文本数据、声音等。1）数字水印2）图像的信息伪装图像通信图像信息源信源编码信道编码调制器信道解调器信道解码信源解码显示器噪声图像通信数字图像传输的优点：1）可以多次中继而不致引起噪声的严重积累。2）有利于采用压缩编码技术。3）可采用数字通信中的抗干扰编码技术。4）易于实现保密通信。5）易于计算机联网，便于综合业务的应用。数字图像返回图、画返回条码返回图像隐藏例图数字图像处理操作示意图返回数字图像处理操作示意图这是一辆敞车这是一辆罐车返回计算机视觉操作示意图返回图像的数字化示意图返回图像增强示意图返回