第一章 绪论
什么是数字图像处理
图片强度和灰度的定义
一幅图像可以定义为一个二维函数 $f(x,y)$ ,其中x和y是空间(平面坐标),任意一对空间坐标(x,y)处的幅值 $f$ 称为图像在该点的强度或者灰度。
什么是数字图像
当上文中的x,y和灰度值 $f$都是有限的离散量时,我们称该图像为数字图像
什么是数字图像处理
借助数字计算机来处理数字图像
数字图像处理的分级
分为三种:低级处理、中级处理、高级处理
低级处理
涉及初级操作、如降低噪声的图像预处理、对比度增强和图像锐化。
特点:输入输出都是图像
中级处理
涉及诸多任务,如分割,将这些目标简化为适合计算机进行处理的形式的描述,以及各个目标的分类(识别)
特点:输入是图像,输出是这些图像中提取的特征(如边缘、轮廓和各个目标的标识等)来进行表征
高级处理
涉及”理解“在连续体远端位置识别的一组目标,以及执行通常人类与视觉相关的认知功能
特点:输入的是数据,输出的是对此物体的认知
数字图像处理的界定
此书将数字图像处理界定为其输入和输出都是图像处理,包含从图像中提取特征的处理,直至包含各个目标的识别
数字图像处理技术的应用实例
伽马射线成像
核医学和天文观测
X射线成像
医学诊断、工业、天文学
紫外波段成像
平板印刷术、工业检测、显微方法、激光、生物成像和天文观测等
可见光和红外波段成像
光学显微镜、遥感、天文学、工业、执法等
微波波段成像
雷达
无线电波段成像
医学和天文学
其他成像方式
声波成像、电子显微、合成图像
数字图像处理的基本步骤
图像获取
获取图像,并包括图像预处理,如缩放等
图像增强
对图像进行某种操作,让结果在特定^1应用中比原图像更合适的过程
图像复原
改进图像外观的一个领域
彩色图像处理
小波
以不同分辨率来表示图像的基础,此书中用来描述图像数据压缩和金字塔表示
形态学处理
提取图像中用于表示和描述形状成分的处理工具
分割
将一幅图片划分为各个组成部分或目标
特征提取
包含特征检测和特征描述
- 特征检测:寻找一幅图像的特征、区域和边界
- 特征描述:对检测到的特征进行规定以及量化
图像模式分类
根据目标特征描述子对目标赋予标记的过程
其他
计算机视觉的最终目的
计算机视觉的最终目标是使用计算机来模拟人的视觉,包括理解并根据视觉输入采取行动等