数字图像处理 第三版 第一章笔记

1. 数字图像和数字图像处理

图像可定义为一个函数，其自变量是坐标，因变量是灰度值。

当自变量和因变量全是离散值时，则称该图像是数字图像。

数字图像由有限数量的元素组成，这些元素成为像素，每个像素都有特定的位置和灰度值。

数字图像处理是指借助数字计算机来处理数字图像。

从图像处理到计算机视觉是一个连续的统一体。

典型地，将统一体分为三种计算处理，即初级、中级和高级。

（1）低级处理涉及初级操作，如降噪、增强、锐化。输入输出都是图像。

（2）中级处理涉及诸多任务，如分割、分类和识别等。输入为图像，输出为图像特征。

（3）高级处理涉及到图像分析和视觉相关的认知功能。

2. 数字图像起源

最早应用之一是报纸业，图片第一通过海底电缆从伦敦传到纽约，采用Bartlane电缆图片传输系统，之后使用给予照相还原的技术，即在电报接收端使用穿孔纸还原图片。

20世纪60年代初，空间项目促使了数字图像处理的形成。1964年，美国加利福尼亚的喷气推进实验室利用计算机技术改善空间探测器发回的图像。

20世纪60年代末和20世纪70年代初，开始应用于医学成像、地球资源遥感监测和天文学等领域。

20世纪70年代发明的计算机轴向断层术，简称计算机断层（CT）是图像处理在依序诊断领域最重要的应用之一。

从20世纪60年代初至今，图像处理领域一直在生机勃勃的发展，其应用涉及到工业、医学、生物科学、考古学、天文学、物理学等。

3.使用数字图像处理的实例

数字图像的信息来源主要有电子能谱、声波、超声波和电子。

最常见的是电磁波谱辐射为基础的图像，电磁波谱是以各种波长传播的正弦波，或是无质量的粒子流，每个粒子以波的形式传播并以光的速度运动，并包含一定能量（光子）。

（1）伽马射线 主要用于核医学和天文学

（2）X射线 医学、工业和天文学

（3）紫外波段成像 平版印刷术、激光、工业检测、显微镜方法、生物成像和天文观测等

（4）可见光以及红外波段成像 显微镜方法、天文学、遥感、工业和法律实施等

（5）微波波段成像 雷达

（6）无线电波成像 主要用于医学（核磁共振成像MRI）和天文学

声音成像主要在地质勘探、工业和医学中应用

电子成像的典型应用是电子显微镜

计算机成像-图形

4. 数字图像处理的基本步骤

图像获取

图像增强

图像复原

彩色图像处理

形态学处理

图像压缩

图像分割

图像识别

图像显示

5. 通用图像处理系统的基本组成

网络

上位机：显示图像、图像处理、存储图像

相机等图像采集设备