第一章：图像处理与分析导论

第一章：图像处理与分析导论
● 什么是图像？
图”是物体投影或反射光的分分布，“像”是人的视觉系统对图的接受在大脑中形成的印象或反映。
“一副图像是一个东西的另一个表示”，是其所表示物体的信息的一个浓缩和高度概括。
是客观和主观的结合
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。
● 什么是数字图像
1、模拟图像–I = f(x, y, z, λ，t)
√ 三维空间连续
√ 时间上连续
√ 波谱上连续
√ 不可见物理图像
√ 想象中的虚拟图像
2、 模拟图像的数字化
√ 二维空间数字化–二维图像
√ 时间离散化–多维图像
√ 层次数字化–灰度数字化
√ 波谱数字化–从波谱角度扩展人类观察自然界的能力
√ 尺度适应化–从空间尺度扩展人类观察自然界的能力
3、数字图像表示–二维矩阵
4、 数字图像处理与分析定义
√利用计算机对数字图像进行各种目的处理。
5、数字图像处理方式：
√将一副图像变为另一幅经加工的图像， 图像到图像的工程。
√将一副图像转化为一种非图像的表示，分析、识别与理解的过程。
6、 数字图像处理与分析研究实质
√如何对一副连续图像取样、量化以产生包含全部或所需信息的数字图像
√如何对数字图像做各种变换以方便处理
√如何滤去图像中的无用噪声
√如何压缩图像数据以便存储和传输
√如何从图像中提取所需信息，从而形成对图像所含信息的理解与识别
√如何形成抽象事物的模拟图像，从而帮助人类更好地认识客观事物。
7、 数字图像处理与分析研究内容
1) 图像变换
√改变图像的空间或频谱分布，获取或突出感兴趣信息
√空域变换：放大、缩小、旋转，……
√空域–频域变换：傅立叶变换，Walsh变换、离散余弦变换、小波变换、…….
2) 图像编码
√减少描述图像的数据量，节省图像传输，处理时间，减少存储空间
√熵编码，预测法编码、变换编码、分形编码、……
3) 图像增强和恢复
√提高图像质量(去除噪声、提高图像的清晰度)
√灰度修正，平滑、几何校正、图像锐化、频域增强、维纳滤波、卡尔曼滤波、……
4) 图像分割
√提取出感兴趣的对象，为进一步的理解和识别做准备
√灰度阈值分割，基于纹理的分割，区域生长法……
5)图像的理解和识别
√从图像中提取抽象化的特定信息
√统计模式分类和句法模式分类