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YUAN Guo-wu,YunNan University 数字图像处理 第1章 绪论 第1章 绪论 1.1 前言 1.2 数字图像处理的起源 1.3 图像处理的应用的意义 1.4 图像处理技术的分类 1.5 数字图像处理的特点 1.6 数字图像处理的主要方法及主要内容 1.7 数字图像处理的应用 1.8 图像处理与相关学科的关系 1.9 参考文献 1.1前言 人类传递信息的主要媒介是语音和图像。 听觉信息：20％ 视觉信息：60％ 其他(如味觉、触觉、嗅觉) 20％ “百闻不如一见”。 图像处理技术的最早应用当属遥感与医学领域。 1839年，第一幅照片:图像处理技术的兴起 1909年，飞机上拍摄了第一张照片:遥感技术的起源 1.1前言 医学领域 1895年X射线的发现：德国维尔茨堡大学校长兼物理研究所所长伦琴教授（1845～1923年），在他从事阴极射线的研究时，发现了X射线。 他偶然发现X射线可以穿透肌肉照出手骨轮廓，他为夫人拍摄的手部图像是第一张具有历史意义的图像。后来在医学领域发挥了巨大作用，同时也促进了图像技术的发展。 由于伦琴的发现，他获得了1901年诺贝尔物理学奖。 1.1前言 1.1前言 1.2数字图像处理的起源 数字图像处理的历史可追溯至二十世纪二十年代。 最早应用之一是在报纸业，当时，引入巴特兰电缆图片传输系统，图像第一次通过海底电缆横跨大西洋从伦敦送往纽约传送一幅图片。 为了用电缆传输图片，首先进行编码，然后在接收端用特殊的打印设备重现该图片。 按照1929年的技术水平，如果不压缩，需要一个多星期，压缩后传输时间减少到3个小时。 1.2数字图像处理的起源 1.2数字图像处理的起源 数字图像处理的历史与数字计算机的发展紧密相连。事实上，数字图像要求如此之大的存储和计算能力，以致于在图像处理中必须依靠数字计算机及包括数据存储及传输方面的支撑技术的发展。 第一台能够进行图像处理的大型计算机出现在20世纪60年代。数字图像处理的起源可追溯至利用这些大型机开始的空间研究项目，可以说大型计算机与空间研究项目是数字图像处理发展的原动力。 利用计算机技术改善空间探测器拍摄的图像的工作开始于1964年，美国加利福尼亚的喷气推进实验室（帕薩迪那，加里福尼亚）对太空船“徘徊者7号”传送的月球图像进行了处理，以校正飞行器上电视摄像机中各种类型的图像畸变。 1.2数字图像处理的起源 1.2数字图像处理的起源 与空间应用同时，数字图像处理技术在20世纪60年代末和70年代初开始用于医学图像、地球遥感监测和天文学领域。 早在20世纪70年代计算机轴向断层(CAT)、简称计算机断层(CT)是图像处理在医学诊断应用中最重要的事件之一。 计算机断层是一种处理方法，在这种处理中，一个检测器环围绕着一个物体(或病人)，一个X射线源，带有检测器的同心圆绕着物体旋转，X射线通过物体并由位于环上对面的相应的检测器收集起来，然后用特定的重建算法重建通过物体的“切片”的图像，这些切片组成了物体内部的再现图像。 计算机断层技术获得了1979年诺贝尔医学奖。 1.2数字图像处理的起源 1.2数字图像处理的起源 1.2数字图像处理的起源 从20世纪60年代至今，数字图像处理技术发展迅速，目前已成为工程学、计算机科学、信息科学、统计学、物理、化学、生物学、医学甚至社会科学等领域中各学科之间学习和研究的对象。 如今图像处理技术已给人类带来了巨大的经济和社会效益。不久地将来它不仅在理论上会有更深入的发展，在应用上亦是科学研究、社会生产乃至人类生活中不可缺少的强有力的工具。 1.3图像处理的应用的意义 (1) 图像是人们从客观世界获取信息的重要来源 人类是通过感觉器官从客观世界获取信息，即通过耳、目、口、鼻、手通过听、看、味、嗅和触摸的方式获取信息。在这些信息中，视觉信息占60％～70％。 视觉信息的特点是信息量大，传播速度快，作用距离远，有心理和生理作用，加上大脑的思维和联想，具有很强的判断能力。其次是人的视觉十分完善，人眼灵敏度高，鉴别能力强，不仅可以辨别景物，还能辨别人的情绪，由此可见，图像信息对人类来说是十分重要的。 1.3图像处理的应用的意义 (2) 图像信息处理是人类视觉延续的重要手段 人的眼睛只能看到可见光部分，但就目前科技水平看，能够成像的并不仅仅是可见光，一般来说可见光的波长为0.38 um ~0.8um ，而迄今为止人类发现可成像的射线已有多种，如 1.3图像处理的应用的意义 gamma射线：0.003nm ～0.03nm x射 线：0.03nm ～3 nm 紫外线：3nm ～300 nm