圖像處理和分析教程 章毓晉 第1章

1、共二十五頁(yè)第1章第1章緒論(xln) 本書主要介紹一些基本和典型的圖像（處理(chl)和分析）技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)，特別是電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)圖像的采集和應(yīng)用，以及加工技術(shù)近年來(lái)得到極大的重視和長(zhǎng)足的進(jìn)展，出現(xiàn)了許多有關(guān)的新理論、新技術(shù)、新算法、新手段和新設(shè)備，并已使得圖像技術(shù)在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、教育、娛樂(lè)、管理和通信等方面得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展、改善人們生活水平都起到了重要的作用共二十五頁(yè)第1章第1章緒論(xln) 1.1圖像及應(yīng)用1.2圖像工程概述1.3圖像表示和顯示1.4圖像存儲(chǔ)與格式(g shi)1.5本書內(nèi)容提要共二十五頁(yè)第1章1.1圖像(t xin)及應(yīng)

2、用不同波段的圖像1、宇宙射線圖像2、X射線圖像3、紫外線圖像4、可見(jiàn)光圖像5、紅外線圖像6、無(wú)線電波圖像7、交流(jioli)電波圖像 不同光照?qǐng)D像 共二十五頁(yè)第1章1.1圖像(t xin)及應(yīng)用不同(b tn)類型的圖像1、3-D圖像 6、深度圖像 2、彩色圖像 7、紋理圖像 3、多光譜圖像 8、投影重建圖像 4、立體圖像 9、合成圖像 5、序列圖像 彩色圖像及其三個(gè)分量圖 共二十五頁(yè)第1章1.2圖像(t xin)工程概述 圖像工程(gngchng)的3個(gè)層次共二十五頁(yè)第1章1.2圖像(t xin)工程概述 相關(guān)(xinggun)學(xué)科共二十五頁(yè)第1章1.3圖像表示(biosh)和顯示 圖像和

3、像素一幅圖像一般可以(ky)用一個(gè)2-D函數(shù)f(x, y)來(lái)表示（計(jì)算機(jī)中為一個(gè)2-D數(shù)組） 共二十五頁(yè)第1章1.3圖像(t xin)表示和顯示 圖像和像素(xin s)一幅圖像可分解為許多個(gè)單元。每個(gè)基本單元叫做圖像元素，簡(jiǎn)稱像素 共二十五頁(yè)第1章1.3圖像(t xin)表示和顯示 圖像顯示將圖像數(shù)據(jù)以2-D圖形式（亮度模式的空間排列，在空間(x, y)處顯示對(duì)應(yīng)f的亮度）展示出來(lái)(ch li)可以顯示圖像的設(shè)備有許多種 電視顯示器 陰極射線管（CRT） 各種打印設(shè)備 共二十五頁(yè)第1章1.3圖像(t xin)表示和顯示 圖像顯示(xinsh)半調(diào)輸出將一個(gè)區(qū)域分成3 3個(gè)單元以輸出10種不同

4、的灰度 共二十五頁(yè)第1章1.3圖像表示(biosh)和顯示 圖像顯示抖動(dòng)技術(shù)通過(guò)調(diào)節(jié)或變動(dòng)圖像的幅度值來(lái)改善(gishn)量化過(guò)粗圖像的顯示質(zhì)量 共二十五頁(yè)第1章1.4圖像(t xin)存儲(chǔ)與格式 圖像存儲(chǔ)器件 用于圖像處理和分析的數(shù)字(shz)存儲(chǔ)器可分為3類(1)處理和分析過(guò)程中使用的快速存儲(chǔ)器(2)用于比較快地重新調(diào)用的在線或聯(lián)機(jī)存儲(chǔ)器(3)不經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)庫(kù)（檔案庫(kù)）存儲(chǔ)器例1.4.1存儲(chǔ)器實(shí)例 共二十五頁(yè)第1章1.4圖像存儲(chǔ)(cn ch)與格式 圖像(t xin)文件格式一種是矢量形式，另一種是光柵形式 (1)BMP格式 (2)GIF格式 (3)TIFF格式(4)JPEG格式 共二十

5、五頁(yè)第1章1.5本書內(nèi)容提要(ni rn t yo) 圖像技術(shù)分類(fn li)和選取圖像處理共二十五頁(yè)第1章1.5本書內(nèi)容提要(ni rn t yo) 圖像技術(shù)分類(fn li)和選取圖像分析共二十五頁(yè)第1章1.5本書內(nèi)容提要(ni rn t yo) 如何學(xué)習(xí)使用本書先修基礎(chǔ)（1）數(shù)學(xué)知識(shí)：線性代數(shù)，因?yàn)閳D像可表示為點(diǎn)陣，需借助矩陣(j zhn)表達(dá)、解釋各種加工運(yùn)算過(guò)程；另外，統(tǒng)計(jì)和概率也很有用（2）計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)：計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，因?yàn)閷?duì)圖像的加工需要使用計(jì)算機(jī)，通過(guò)編程用一定的算法來(lái)完成（3）電子學(xué)知識(shí)：一個(gè)是信號(hào)處理，因?yàn)閳D像可看做1-D信號(hào)的擴(kuò)展，對(duì)圖像的處理是對(duì)信號(hào)處理的擴(kuò)展；另一

6、個(gè)是電路原理，因?yàn)橐罱K實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的加工，需要使用一定的電子設(shè)備共二十五頁(yè)第1章1.5本書內(nèi)容提要(ni rn t yo) 如何學(xué)習(xí)使用本書各章概況 第1章為緒論，舉出了多種圖像的示例，概況了圖像技術(shù)的總體(zngt)情況，并具體介紹了圖像的表達(dá)和顯示方法，以及圖像存儲(chǔ)和文件格式，還對(duì)本書的使用提出了建議 第2章介紹圖像采集，包括幾何成像模型和亮度成像模型，為數(shù)字化而進(jìn)行的采樣和量化，以及所獲得的圖像中像素間的聯(lián)系和將像素的坐標(biāo)進(jìn)行變換的方法 第3章介紹空域圖像增強(qiáng)，所涉及的技術(shù)包括灰度映射技術(shù)，通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行運(yùn)算的技術(shù)，利用直方圖修正的方法和利用像素鄰域的空域?yàn)V波方法共二十五頁(yè)第1章1.5本

7、書內(nèi)容提要(ni rn t yo) 如何學(xué)習(xí)使用本書各章概況 第4章介紹彩色圖像增強(qiáng)，首先討論了與彩色視覺(jué)有關(guān)的三基色與色度圖以及常用的彩色模型及相互轉(zhuǎn)換，然后給出一些偽彩色增強(qiáng)和真彩色增強(qiáng)的方法 第5章介紹圖像變換，對(duì)比較基本和常用的傅里葉變換、沃爾什和哈達(dá)碼變換、離散余弦變換以及霍特林變換的性質(zhì)、特點(diǎn)簡(jiǎn)要地進(jìn)行了概括 第6章介紹頻域圖像增強(qiáng)，具體介紹了多種低通濾波器、高通濾波器和帶阻帶通濾波器，并結(jié)合分析了同態(tài)濾波器的原理，還對(duì)空域技術(shù)(jsh)與頻域技術(shù)(jsh)的聯(lián)系進(jìn)行了討論共二十五頁(yè)第1章1.5本書內(nèi)容提要(ni rn t yo) 如何學(xué)習(xí)使用本書各章概況 第7章介紹圖像恢復(fù)，首先

8、分析了圖像退化的一些示例和幾種典型的噪聲，給出了幾種空域噪聲濾波器和組合濾波器，并對(duì)基本的無(wú)約束恢復(fù)和有約束恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行了討論 第8章介紹圖像投影重建，首先分析常見(jiàn)的投影重建方式，統(tǒng)一(tngy)概括投影重建的原理，對(duì)傅里葉反變換重建、卷積逆投影重建和級(jí)數(shù)展開重建3類技術(shù)進(jìn)行具體討論 第9章介紹圖像編碼基礎(chǔ)，包括圖像壓縮的原理和典型的數(shù)據(jù)冗余，圖像保真度的定義和測(cè)度，基于基本的編碼定理，討論了變長(zhǎng)編碼和位平面編碼的方法 共二十五頁(yè)第1章1.5本書內(nèi)容提要(ni rn t yo) 如何學(xué)習(xí)使用本書各章概況 第10章介紹進(jìn)一步的圖像編碼技術(shù)，主要是常用的預(yù)測(cè)編碼和變換編碼技術(shù)，也結(jié)合概括了靜止圖像

9、壓縮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)動(dòng)圖像壓縮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容(nirng) 第11章介紹基本圖像分割技術(shù)，根據(jù)對(duì)圖像分割技術(shù)的通用分類方法，給出了一些基本的并行邊界技術(shù)、串行邊界技術(shù)、并行區(qū)域技術(shù)和串行區(qū)域技術(shù) 第12章介紹一些典型圖像分割算法，包括用于檢測(cè)角點(diǎn)的SUSAN算子、確定目標(biāo)邊界的主動(dòng)輪廓模型、若干有特色的取閾值技術(shù)和基于區(qū)域的分水嶺分割算法 共二十五頁(yè)第1章1.5本書內(nèi)容提要(ni rn t yo) 如何學(xué)習(xí)使用本書各章概況 第13章介紹目標(biāo)表達(dá)描述，在對(duì)目標(biāo)標(biāo)記的基礎(chǔ)上，分別討論了基于邊界的表達(dá)和基于區(qū)域的表達(dá)以及基于邊界的描述和基于區(qū)域的描述方法 第14章介紹特征提取和測(cè)量，對(duì)區(qū)域形狀特征及

10、測(cè)量，區(qū)域紋理特征及測(cè)量和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)及測(cè)量分別進(jìn)行(jnxng)了討論，還對(duì)特征測(cè)量的準(zhǔn)確度給出了全面的分析 第15章介紹數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)，對(duì)二值形態(tài)學(xué)基本運(yùn)算，二值形態(tài)學(xué)組合運(yùn)算和二值形態(tài)學(xué)實(shí)用算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論，還對(duì)灰度數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)給予了概括 共二十五頁(yè)第1章1.5本書內(nèi)容提要(ni rn t yo) 如何(rh)學(xué)習(xí)使用本書總結(jié)和復(fù)習(xí) 給出各節(jié)簡(jiǎn)單小結(jié)介紹可供深入學(xué)習(xí)的參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)目錄統(tǒng)一列在書末通過(guò)練習(xí)題進(jìn)行復(fù)習(xí)標(biāo)有星號(hào)的練習(xí)題在書末提供了解答 共二十五頁(yè)第1章教程(jiochng)作者（章毓晉）聯(lián)系信息 通信地址：北京清華大學(xué)電子工程系 郵政編碼：100084 辦公(bn gng)地址：清華大學(xué)東主樓，9區(qū)307室 辦公電話：(010)62781430 傳真號(hào)碼：(010)62770317 電子郵件：zhang- 個(gè)人主頁(yè)： （下載更新的講稿和教程修改表）共二十五頁(yè)內(nèi)容摘要第1章。本書主要介紹一些基本和典型的圖像（處理和分析）技術(shù)。一幅圖像一般可以用一個(gè)2-D函數(shù)f(x, y)來(lái)表示（計(jì)算機(jī)中為一個(gè)2-D數(shù)組）。將圖像數(shù)據(jù)以2-D圖形式（亮度模式的空間排列，在空間(x, y)處顯示對(duì)應(yīng)f的亮度）展示出來(lái)。將一個(gè)區(qū)域分成3 3個(gè)單元以輸出10種不同的灰度。通過(guò)調(diào)