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数字图像处理第一章绪论第二章图像处理与MATLAB第三章图像显示第四章点处理第五章邻域处理第六章图像几何变换第七章傅里叶变换第八章图像恢复第九章图像分割第十章数学形态学第十一章图像拓补学第十二章锐化和边界第十三章彩色图像处理第十四章图像压缩编码第一章 绪论1.1图像和图片1.2什么是图像处理1.3图像的采集与抽样1.4图像和数字图像1.5图像处理的一些应用1.6图像处理概述1.7图像处理的过程1.8数字图像的种类1.9数字图像的大小1.10图像感知1.1图像和图片1、基本概念 （1）图：是物体反射或者透射电磁波的分布。 （2）像：是人的视觉系统对接收的图信息在大脑中形成的印象。 （3）图像：是“图”和“像”的结合。具体来说，就是用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的、可以直接或间接作用于人的视觉系统而产生的视知觉实体。（4）图像处理：是对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。 （5）数字图像处理，就是利用计算机技术或其他数字技术，对图像信息进行某些数学运算和各种加工处理，以改善图像的视觉效果和提高图像实用性的技术。 ★图像是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要手段。★据统计，在人类接受的信息中，图像等视觉信息所占的比重达到75%。★数字图像处理技术已经成为信息科学、计算机科学、工程科学、地球科学等诸多方面的学者研究图像的有效工具。 1.2什么是图像处理图像处理主要有如下三方面的目的：（1） 提高图像的视感质量， 以达到赏心悦目的目的。如去除图像中的噪声，增强边缘，去除运动模糊， 改变图像的亮度、颜色，增强图像中的某些成份、 抑制某些成份，对图像进行几何变换等，从而改善图像的质量， 以达到或真实的、或清晰的、或色彩丰富的、或意想不到的艺术效果。（2） 提取图像中所包含的某些特征或特殊信息， 以便于计算机分析，这些特征包括很多方面， 如频域特性、灰度／颜色特性、边界／区域特性、 纹理特性、 形状／拓扑特性以及关系结构等。还可以对图像去细节化处理（3）对图像数据进行变换、 编码和压缩， 以便于图像的存储和传输。图像的输出与显示照相、激光拷贝、喷墨打印、CRT显示器、液晶显示等1.3图像的采集与抽样成像原理人从物体感受的颜色由物体反射光决定 若所有反射的可见光波长均衡，则物体显示白色 有颜色的物体是因为吸收了其他波长的大部分能量，从而反射某段波长范围的光。 没有颜色的光叫单色光，灰度级通常用来描述单色光的强度，其范围从黑到灰，最后到白。 在原理上，如果可以开发出一种传感器，能够检测由一种电磁波谱发射的能量，就可以在那一段波长上对感兴趣的物体成像。一、图像获取 根据信息源分类 （电磁波谱） 根据光子能量排布的电磁波谱1.利用可见光成像：如利用CCD照相机，或CMOS集成块，或使用平板扫描仪等等。2.利用其他电磁波成像，如Gamma射线 等CCD传感器 电荷耦合器件（Charged Coupled Device），感应可见光的光强 扫描仪的图像数字化过程原理图 CMOS传感器 互补性金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）Gamma射线 骨骼扫描PET图像天鹅星座环来自反应器电子管的伽马辐射X射线 （a）胸部X射线图像（b）主动脉造影图像（c）头部CT（d）电路板（e）天鹅星座环紫外线成像 (1)普通谷物(2)被真菌感染的谷物(3)天鹅星座环可见光与红外波段成像 可见光与红外波段成像 利用可见光显微镜获取的图像(1)紫杉酚 250倍(2)胆固醇 40倍(3)微处理器 60倍(4)镍氢化物薄片 600倍（5）音频CD的表面 1750倍(6)有机超导 450倍可见光与红外波段成像（遥感图像）华盛顿地区的卫星图像可见光与红外波段成像 可见光与红 外波段成像 利用图像处理技术检测产品(a)电路板(b)封装的丸剂(c)瓶子(d)清洁塑料上的气泡 (e)谷物 (f)目镜掺杂物图像 可见光与红 外波段成像 (a)指纹(b)纸币(c)（d）自动读取牌照微波段成像 （雷达） 不受气候、光照条件影响，可以穿透云层，通过植被、冰层和极干燥地区西藏东南山区航天器拍摄的雷达图像无线电波成像 磁共振成像(MRI)(a)膝盖 (b)脊椎其他图像成像方式 声波成像 地震模型横截面图像其他图像成像方式超声波成像 (a)胎儿 (b)胎儿另一侧 (c)甲状腺 (d)肌肉层有损害 二、图像采样按图像空间坐标和明暗程度的连续性可分为模拟图像和数字图像。模拟图像指空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计 算机无法直接处理的图像。数字图像是一种空间坐标和灰度均不连续的、 用离散的数字表示的图像。这样的图像才能被计算机处理。 采样 图像在空间上的离散化称为采样。也