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数字图像,是以二维数字组形式表示的图像,其数字单元为像元,数字图像的恰当应用通常需要数字图像与看到的现象之间关系的知识,也就是几何和光度学或者传感器校准,数字图像处理领域就是研究它们的变换算法。
数字图像,是以二维数字组形式表示的图像,其数字单元为像元,数字图像的恰当应用通常需要数字图像与看到的现象之间关系的知识,也就是几何和光度学或者传感器校准,数字图像处理领域就是研究它们的变换算法。
数字图像,又称数码图像或数位图像,是二维图像用有限数字数值像素的表示。由数组或矩阵表示,其光照位置和强度都是离散的。数字图像是由模拟图像数字化得到的、以像素为基本元素的、可以用数字计算机或数字电路存储和处理的图像。
数字图像,是以二维数字组形式表示的图像,其数字单元为像元,数字图像的恰当应用通常需要数字图像与看到的现象之间关系的知识,也就是几何和光度学或者传感器校准,数字图像处理领域就是研究它们的变换算法。
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图像单位
像素(或像元,Pixel)是数字图像的基本元素。
像素是在模拟图像数字化时对连续空间进行离散化得到的。每个像素具有整数行(高)和列(宽)位置坐标,同时每个像素都具有整数灰度值或颜色值。
通常,像素在计算机中保存为二维整数数组的[1] 光栅图像,这些值经常用压缩格式进行传输和储存。
数字图像可以许多不同的输入设备和威廉希尔官方网站 生成,例如数码相机、扫描仪、坐标测量机、seismographic profiling、airborne radar等等,也可以从任意的非图像数据合成得到,例如数学函数或者三维几何模型,三维几何模型是计算机图形学的一个主要分支。数字图像处理领域就是研究它们的变换算法。
数字图像的本质
简单的说图像分位图和矢量图,位图是由点阵组成的,如你所说一幅4000×3000的图像就是有4000×3000个有颜色的点构成的。每个点的颜色有不同的定义(色彩空间),通常的灰度图每个点的颜色取0-255间的整数,代表256种灰度等级,而在RGB色彩空间里每种颜色又一个三维向量表示,依次代表红,绿,蓝三元色的比重。而矢量图是由线条和填充于线条所围成的区域之中的颜色组成的。图像记录如何绘制这些图形,而不记录点阵。这些都是基础中的基础。是第一节课就应该讲的东西。
数字图像处理常用方法:
1 )图像变换:由于图像阵列很大,直接在空间域中进行处理,涉及计算量很大。因此,往往采用各种图像变换的方法,如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理威廉希尔官方网站 ,将空间域的处理转换为变换域处理,不仅可减少计算量,而且可获得更有效的处理(如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理)。目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性,它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。
2 )图像编码压缩:图像编码压缩威廉希尔官方网站 可减少描述图像的数据量(即比特数),以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。压缩可以在不失真的前提下获得,也可以在允许的失真条件下进行。编码是压缩威廉希尔官方网站 中最重要的方法,它在图像处理威廉希尔官方网站 中是发展最早且比较成熟的威廉希尔官方网站 。
3 )图像增强和复原:图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量,如去除噪声,提高图像的清晰度等。图像增强不考虑图像降质的原因,突出图像中所感兴趣的部分。如强化图像高频分量,可使图像中物体轮廓清晰,细节明显;如强化低频分量可减少图像中噪声影响。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解,一般讲应根据降质过程建立“降质模型”,再采用某种滤波方法,恢复或重建原来的图像。
4 )图像分割:图像分割是数字图像处理中的关键威廉希尔官方网站 之一。图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来,其有意义的特征有图像中的边缘、区域等,这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法,但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。因此,对图像分割的研究还在不断深入之中,是目前图像处理中研究的热点之一。
5 )图像描述:图像描述是图像识别和理解的必要前提。作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性,一般图像的描述方法采用二维形状描述,它有边界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。随着图像处理研究的深入发展,已经开始进行三维物体描述的研究,提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等方法。
6 )图像分类(识别):图像分类(识别)属于模式识别的范畴,其主要内容是图像经过某些预处理(增强、复原、压缩)后,进行图像分割和特征提取,从而进行判决分类。图像分类常采用经典的模式识别方法,有统计模式分类和句法(结构)模式分类,近年来新发展起来的模糊模式识别和人工神经网络模式分类在图像识别中也越来越受到重视。
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