清华大学：《数字图像处理 Digital Image Processing》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 概论 GENERALITY

数字图像处理 Digital Image Processing 教材:图像工程(上册) 图像处理与分析 版权所有,1997(c) Dale Carnegie& Associates,nc

数字图像处理 版权所有， 1997 (c) Dale Carnegie & Associates, Inc. •Digital Image Processing • 教材：图像工程（上册） 图像处理与分析

第一章概论 ● CHAPTE1 GENERALITY §1基本概念 §2研究内容和方法 §3发展和应用 §4技术特点

第一章 概论 • CHAPTER 1 GENERALITY • §1 基本概念 • §2 研究内容和方法 • §3 发展和应用 • §4 技术特点

§1.1图像和数字图像 §1,L,1图像( Image 图像:是二维或三维景物(万事万物)呈现在人心目中的影 象 、图像的特点 1)图像带有大量的信息,一幅图像顶得上千言万语。 2)图像包括照片、绘图视频图像等 3)人类从外界获得的信息约有75%来自视觉系统 三、图像表示: 常见图像是连续的,用f(xy)表示一幅图像,其中x表示空 间坐标点的位置,f表示图像在点(xy)的某种性质的数值, 如亮度等。fX可以是任意实数

§1.1 图像和数字图像 §1.1.1 图像（Image） 一、图像：是二维或三维景物（万事万物）呈现在人心目中的影 象。 二、图像的特点 1）图像带有大量的信息，一幅图像顶得上千言万语。 2）图像包括照片、绘图视频图像等。 3）人类从外界获得的信息约有75%来自视觉系统。 三、图像表示： 常见图像是连续的，用f（x,y）表示一幅图像，其中x,y表示空 间坐标点的位置， f 表示图像在点（x,y） 的某种性质的数值， 如亮度等。 f ,x,y可以是任意实数

§1.1.2数字图像 数字图像:( Digital Image 把连续空间的图像在坐标空间(XY和性质空间F都离散化,便于计 算机进行加工处理,这种离散化的图像就是数字图像。数字图像是 本课程的主要研究对象。 数字图像表示: 数字图像用I(C)来表示,其中r=oW行,C=COm列,表示 空间离散点的坐标,I表示离散化的图像f。L,C都是整数 实际中仍习惯用f(xy)表示数字图像 数字图像中基本单位称为像素, pixel。数字图像是由像素组成的

§1.1.2 数字图像 一、数字图像： （Digital Image） 把连续空间的图像在坐标空间(X,Y)和性质空间F都离散化，便于计 算机进行加工处理，这种离散化的图像就是数字图像。数字图像是 本课程的主要研究对象。 二、数字图像表示： 数字图像用I（r,c）来表示，其中r = row 行,c = column 列，表示 空间离散点的坐标，I 表示离散化的图像f 。I ,r,c都是整数。 实际中仍习惯用f（x,y）表示数字图像。 数字图像中基本单位称为像素，pixel。数字图像是由像素组成的

三、数字图像举例 数字图像举例:左图为MAN(人),右图为TANK(物)

三、数字图像举例 • 数字图像举例：左图为MAN(人)，右图为TANK（物）

§12图像处理和图像工程 §⊥,2,数字图像处理 数字图像处理( Image Processing)是指应用计算机来合成、 变换已有的数字图像,从而产生一种新的效果,并把加工处理 后的图像重新输出,这个过程称为数字图像处理 即:图像(可见或不可见) 计算机 图像 例如CT技术 Computer Tomograph 计算机X射线断层造影技术

§1.2 图像处理和图像工程 §1.2.1 数字图像处理 数字图像处理（Image Processing）是指应用计算机来合成、 变换已有的数字图像，从而产生一种新的效果，并把加工处理 后的图像重新输出，这个过程称为数字图像处理。 即：图像（可见或不可见） 计算机 图像。 例如 CT技术 Computer Tomography 计算机X射线断层造影技术

1.2.2图像工程 图像工程的示意图 符号 义 室像分析 目 数据量 图像处理 像素 大 1.图像处理:对图像进行各种加工,以改善图像的视觉效果: 强调图像之间进行的变换 图像处理是一个从图像到图像的过程

§1.2.2 图像工程 • 一、图像工程的示意图 • 高 图像理解 符号 小 • 语义 图像分析 目标 数据量 • 低 图像处理 像素 大 • 1. 图像处理：对图像进行各种加工，以改善图像的视觉效果； • 强调图像之间进行的变换； • 图像处理是一个从图像到图像的过程

§122图像工程(续1) 2.图像分析:对图像中感兴趣的目标进行提取和分割,获得目标的 客观信息(特点或性质),建立对图像的描述 以观察者为中心研究客观世界; 图像分析是一个从图像到数据的过程 3.图像理解:研宄图像中各目标的性质和它们之间的相互联系; 得出对图像内容含义的理解及原来客观场景的解释 以客观世界为中心,借助知识、经验来推理、认识 客观世界,属于高层操作(符号运算)

§1.2.2 图像工程（续1） • 2. 图像分析：对图像中感兴趣的目标进行提取和分割，获得目标的 • 客观信息（特点或性质），建立对图像的描述； • 以观察者为中心研究客观世界； • 图像分析是一个从图像到数据的过程。 • 3. 图像理解： 研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系； • 得出对图像内容含义的理解及原来客观场景的解释； • 以客观世界为中心，借助知识、经验来推理、认识 • 客观世界，属于高层操作（符号运算）

§12.2图像工程(续2) 二、图像工程与相关学科的联系和区别 图像工程是一门交叉学科,研究方法上,与数学 物理学(光学)、生理学、心理学、电子学、计算机科 学相互借鉴;研究范围上,与计算机图形学、模式识别、 计算机视觉相互交叉。 详见P4图 图像工程与相关学科的联系: 计算机图形学CG、计算机视觉CV、图像处理IP互 相渗透,覆盖面有很多重合;

§1.2.2 图像工程（续2） • 二、图像工程与相关学科的联系和区别 • 图像工程是一门交叉学科，研究方法上，与数学、 物理学（光学）、生理学、心理学、电子学、计算机科 学相互借鉴；研究范围上，与计算机图形学、模式识别、 计算机视觉相互交叉。 • 详见P4图 ； • 图像工程与相关学科的联系: • 计算机图形学CG、计算机视觉CV、图像处理IP互 相渗透，覆盖面有很多重合； •

812.3P的主要研究内容和方法 §1.2.3.1基本的图像处理和分析系统构成(五大模块) 「通信 处理和分析显示 「存储」 图像采集模块可采用CCD照相机、视频摄象机、扫描仪等 二、显示模块CR「或ⅣV,纯平彩显、液晶彩显等; ·三、存储模块采用磁盘、光盘(可读写) 四、通信模块实现网络传输图像(局域网等); 五、处理和分析模块主要是运算,用算法的形式描述,用软件 实现

§1.2.3 IP的主要研究内容和方法 §1.2.3.1 基本的图像处理和分析系统构成（五大模块） • 通信 • 采集 处理和分析 显示 • 存储 • 一、图像采集模块可采用CCD照相机、视频摄象机、扫描仪等； • 二、显示模块CRT或TV，纯平彩显、液晶彩显等； • 三、存储模块采用磁盘、光盘（可读写）； • 四、通信模块实现网络传输图像（局域网等）； • 五、处理和分析模块主要是运算，用算法的形式描述，用软件 实现