数字图像 绪论经典案例.pptVIP

数字图像处理安玉磊; 人类通过眼、耳、鼻、舌、身接受信息，感知世界。 　　约有75%的信息是通过视觉系统获取的。 　　数字图象处理是用数字计算机处理所获取视觉信息的技术。;一、数字图像处理的发展概况及应用 发展： 上世纪20年代 Bartlane电缆图片传输系统（纽约和伦敦之间海底电缆）传输一幅图片所需的时间由一周多减少到小于3个小时； 上世纪50年代，计算机的发展，数字图像处理才真正地引起人们的巨大兴趣； 1964年，数字图像处理有效地应用于美国喷气推进实验室（J.P.L）对“徘徊者七号”太空船发回的大批月球照片的处理；随后几年，继续用于空间研究计划；同时，在生物医学、工业生产、军事上得到应用； ;直到上世纪六十年代末至七十年代初，由于离散数学理论的创立和完善，使之形成了比较完整的理论体系，成为一门新兴的学科。 二十世纪八十年代以来：数字图象处理向更高级的方向发展：实时性，智能化，普及化，网络化，低成本。 目前，就处理方法而言主要将小波、及模糊、神经网络、遗传算子、分形等智能信息处理技术运用于数字图像处理，使得其更具活力，并在不断地发展。 ;1.2 数字图像处理的主要应用与趋势;1.2.1 数字图像处理的主要应用 遥感图像应用：资源调查、灾害监测、农林业规划、城市 规划、环境保护等 医学图像应用:计算机断层摄影计算成像CT技术、X射线、 染色体分析等 工业和实验图像应用:无损探伤、自动检查和识别、智能机 器人等;1.2.1 数字图像处理的主要应用;数字图像输入输出设备;1.3 工程应用简介;1.3.1 遥感图像处理;遥感图像;增强前后的遥感图像;高分辨率遥感图像1;高分辨率遥感图像2;香港新机场遥感图像;航片;地表覆盖;遥感应用一例;1.3.2 工业与实验图像处理;识别棉花中的杂质;车牌识别;工件裂纹检测;1.3.3 医学图像处理;X光图像增强;CT切片图像;CT边缘提取;B超图像;染色体;1.3.4 办公图像处理;1.3.5 公安图像处理;指纹识别;1.3.6 影视图像处理;由黑白图像转换的伪彩色图像;以通过遥感图像处理分析为例，可涉及图像处理的主要技术;图像校正 　　 在理想情况下，卫星图像上的像素值只依赖于进入传感器的辐射强度；而辐射强度又只与太阳照射到地面的辐射强度和地物的辐射特性（反射率和发射率）有关，使图像上灰度值的差异直接反映了地物目标光谱辐射特性的差异，从而区分地物目标。; 而实际上，由于大气层的存在，也由于传感器内探测器性能的差异，使得进入传感器的辐射发生畸变，引起图形模糊，对比度下降等。另一方面，由于卫星飞行时姿态变化及地球形状等因素影响，图像中地物目标的几何位置也会发生畸变。为了使图像更好地满足使用要求，必须尽可能地通过处理消除畸变，恢复图像的本来面目。 ;　要用到的主要图像处理技术：图像增强处理、图像分割技术（区域、边缘提取）、图像特征提取、图像描述等。 ;;;自动目标识别技术 （Automatic Target Recognition－简称ATR）;　　因此，从20世纪60年代开始，美、英、俄、法等国家已投入大量人力、物力和财力开展ATR的理论研究和实际应用推广，并取得显著成果，美国在中东战争中的精确武器打击是最典型的成功范例。 ;　　当前精确制导武器所取得的成果还是有限的，最主要的问题是目前主要还是依靠人在导弹发射前发现目标，然后人工锁定首帧目标图像进行自动跟踪，而不能实现不需人工参与的由导弹自动识别目标，做不到“打了不管”。特别是在复杂背景下，机器如何像人一样自动识别目标，目前是相当困难的。 ;　　虽然从20世纪70年代开始人工智能、智能信息处理技术、计算机视觉的理论研究取得了重大的进展，但是由于ATR领域中研究的背景和对象的复杂性和多样性，特别是在实际环境中，背景与目标不仅有很大的动态变化范围，而且它们以未知的方式变化。目前的ATR的研究都是在一定假设条件下建立的，一旦这些假设条件不成立或不再完全成立时，其ATR系统就不再有效。;　　另外，目前国内外研究的很多ATR方法和算法，除了存在很大的局限性外，在实时实现方面还有很大的距离。因此，当前国外发达国家鉴于精确制导武器在未来战争中的重要地位，还在投入大量人力财力开展ATR研究，如美国国防部已将ATR技术列为二十一世纪的关键技术之一。 ;　　我国从二十世纪七十年代以来对ATR技术研究也投入较大的人力财力。国防科工委、航天部、电子工业部等很多研究所以及国内重点高校如国防科大、哈工大、北理工、华中科技大学、东南大学等都在开展此项研究，取得不少重要研究成果。但总的来看还是处于理论方法和算法的研究，所研制的ATR系统还处于实验室样机阶段，其性能还有待提高，离真正实战的要求还有较大的距