2019-02-11 22:32:40 MoeDisk 阅读数 194

图像及图像处理

图像

1)定义:图像是对客观存在对象的一种相似性的、生动性的描述或写真,是各种图形和影像的总称。

2)分类:按图像的明暗程度和空间坐标连续性,可将图像分为数字和模拟。

(1)模拟图像:又称光学图像,其空间坐标的明暗程度是连续变化的。计算机无法直接处理,属于可见图像。

(2)数字图像:空间坐标和灰度均不连续的、用离散的数学(一般整数)表示的图像,是图像的数字表示,能用于计算机处理。像素是其最小单位。

模拟图像连续可见,不便于用计算机存储,也不便于图像的存储、传输。数字图像不连续可见。


图像处理

定义:图像处理是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。包括图像变换、图像增强、图像恢复、图像压缩编码、图像的特征提取、形态学图像处理方法等。


数字图像处理

Digital Image Processing 又称计算机图像处理,它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。

数字图像处理与计算机图形学的联系和区别:数字图像处理是对景物或图像的分析技术,是从图像到图像的处理过程。而计算机图形学是通过算法和程序在显示设备上构造图形,是从数据到图像的处理过程。

数字图像处理的特点

(1)处理精度高,再现性好;

(2)易于控制处理效果;

(3)处理具有多样性;

(4)处理技术综合性强;

(5)图像数据量庞大,处理费时。

数字图像处理的目的

(1)提高图像的视感质量。如进行图像的亮度、彩色变换,增强或抑制图像中的某些成分等。

(2)提取图像中所包含的某些特征和特殊信息。这个过程是模式识别或计算机视觉的预处理过程。提取的特征可以包括很多方面,如频域特征、灰度或颜色特征、边界特征、区域特征、纹理特征、形状特征、拓扑特征和关系结构等。

(3)图像数据的变换、编码和压缩,以便于图像的存储和传输。


数字图像处理的主要研究内容

(1)图像数字化:将一幅光学图像表示成一组数字,既不失真又便于计算机分析处理。主要包括图像的采样与量化。

(2)图像增强:用来改善图像的对比度,突出感兴趣的图像信息,提高图像的目视觉解释效果,它包括灰度拉伸、平滑、锐化、滤波、变换、彩色合成、代数运算、融合等。

(3)图像恢复/复原:去除和压抑成像过程中由各种因素影响而导致的图像失真。

(4)图像编码:简化图像的表示,压缩表示图像的数据,以便于存储和传输。

(5)图像的重建:由二维图像重建三维图像(如CT)。

(6)图像分割与特征提取

图像分割:用于从背景中分割出感兴趣的物体目标。分割的结果可作为监督分类的训练区。

图像的特征提取:包括形状特征、纹理特征、颜色特征等。

(7)图像分析:对图像中的不同对象进行分割、分类、识别、描述和解释。

(8)图像隐藏:

媒体信息的相互隐藏 数字水印 图像的信息伪装


图像工程的三个层次

图像理解(从图像到解释) 图像分析(从图像到数据) 图像处理(从图像到图像)

(1)抽象程度(从高到低);

(2)数据量(从小到大);

(3)语义(高层、中层、底层);

(4)操作对象(符号、目标、像素)。

图像处理:输入->处理(增强、复原、编码、压缩等)->输出。

图像分析:输入->预处理(增强、复原)->分割->特征提取->图像分类->类别、识别结果。 图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量,以获得它们的客观信息,从而建立对图像的描述。

图像理解:输入->预处理->描述->分析和理解->解释。 重点是在图像的分析基础上再进一步研究图像中各个目标的性质和它们之间的相互联系,并得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释,从而指导和规划行动。


数字图像处理的发展动向

(1)提高精度和处理速度;

(2)加强软件研究、开发新方法;

(3)加强边缘学科的研究工作、促进图像处理技术发展;

(4)加强理论研究;

(5)图像处理领域的标准化问题;


@本地磁盘姬

ohayou.aimo.moe

微博:@本地磁盘姬碟酱

Twitter:@AmyGreen

2019年01月02日

2018-04-08 21:30:58 lixiangsheng2012 阅读数 134

强度或灰度:一副图像可以定义为二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标,而在任何一对空间坐标处的幅值f即称为强度或灰度。

数字图像:空间坐标和灰度均不连续、用离散的数字表示的图像,能用计算机处理。像素是其最小单位。

图像处理:对图像信息进行加工满足人视觉或应用需求的行为,包括图像变换、图像增强、图像恢复、图像压缩编码、图像的特征提取、形态学图像处理等。过程为图像输入->图像处理(增强、复原、编码、压缩等)->图像输出。

图像分析:图像输入->图像预处理(增强、复原)->图像分割->特征提取->图像分类->类别、识别结果。

图像理解:图像输入->图像预处理->图像描述->图像分析和理解->图像解释。

 

 

 

 

 

 

 

                                                   图像处理系统结构图

2017-12-22 11:11:47 zqhwando 阅读数 8272

因为自己是一枚图像处理领域的研究生菜鸟,即将从事的方向是图像处理下的图像融合方向,故,把我自己学习中遇到的不太明白的知识列下来,留作纪念,加深印象与理解。
从广义上说,图像是自然界景物的客观反映。以照片形式或视频记录介质保存的图像是连续的,计算机无法接收和
处理这种空间分布和亮度取值均连续分布的图像。图像数字化就是将连续图像离散化,其工作包括两个方面:
取样和量化。
那么,究竟什么是采样,什么又是量化呢?
所谓采样,就是把一幅连续图像在空间上分割成M×N个网格,每个网格用一亮度值来表示。一个网格称为一个像素。M×N的取值满足采样定理。
采样示意图
而量化就是把采样点上对应的亮度连续变化区间转换为单个特定数码的过程。量化后,图像就被表示成一个整数矩阵。每个像素具有两个属性:位置和灰度。位置由行、列表示。灰度表示该像素位置上亮暗程度的整数。此数字矩阵M×N就作为计算机处理的对象了。灰度级一般为0-255(8bit量化)。
量化示意图(a)为量化过程(b)为量化为8bit
在现实生活中,采集到的图像都需要经过离散化变成数字图像后才能被计算机识别和处理。
二维图像的成像过程
采样又可分为均匀采样和非均匀采样。
图像均匀采样量化——像素灰度值在黑白范围较均匀分布的图像。
图像非均匀采样量化——对图像中像素灰度值频繁出现的灰度值范围,量化间隔取小一些,而对那些像素灰度值极少出现的范围,则量化间隔取大一些。
不同分辨率下图像的显示情况
通过自己查资料整理,终于对图像的采样与量化过程有了最基本的了解,不像刚开始写之前,懵懵懂懂的,就感觉听了好多遍这两个词,但就是不知道他两是干啥用的。谨以此文,纪念之。

2008-09-01 12:39:00 BoyMgl 阅读数 960

引言

求反色是最简单的数字图像处理方法了,之所以还要写出来,是方便大家了解数字图像处理的一些预备工作。

如何将图像存储在内存之中

这里假设我们要处理的图像并不是很巨大,完全可以完全将其放置在内存中,其实存储图像很简单:

灰度图像:一维数组方式,每个字节存放0-255来表示灰度级

32位彩色图像:一维数组方式,连续的三个字节分别存放B,G,R三种颜色的值

如何求反色

新像素的值 = 255 - 原来像素的值

示例程序

  1. SPATIAL_API BOOL OppositeColor(
  2.                                LPBYTE lpGraphics,
  3.                                INT iWidth,
  4.                                INT iHeight) {
  5.     const DWORD szMemory = iWidth * iHeight * 3;
  6.     LPBYTE lpProcessed = (LPBYTE)VirtualAlloc(NULL, szMemory,
  7.         MEM_RESERVE | MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);
  8.     if (lpProcessed == NULL) return FALSE;
  9.     DWORD dwOffset;
  10.     for (int y = 0;  y < iHeight; y++) {
  11.         for (int x = 0; x < iWidth; x++) {
  12.             dwOffset = y * iWidth * 3 + x * 3;
  13.             *(lpProcessed + dwOffset) = 255 - *(lpGraphics + dwOffset);
  14.             *(lpProcessed + dwOffset + 1) = 255 - *(lpGraphics + dwOffset + 1);
  15.             *(lpProcessed + dwOffset + 2) = 255 - *(lpGraphics + dwOffset + 2);
  16.         }
  17.     }
  18.     CopyMemory(lpGraphics, lpProcessed, szMemory);
  19.     VirtualFree(lpProcessed, 0, MEM_RELEASE);
  20.     return TRUE;
  21. }
2016-08-15 21:29:57 xlx921027 阅读数 4628

Digital Image Processing[数字图像和数字图像处理]

数字图像就是指代表图像的矩阵。

数字图像处理就是对图像矩阵进行各种数学运算

在进行图像处理时需要一些数学基础,主要包括线性系统、傅立叶变换、沃尔什变换和小波变换等

 

1.  景象:人眼所看到的外部世界。

     人类看世界的生理功能:由于光线照射到物体上,经过不发光的物体反射形成的反射光线或发光物体发出的光线射入人们的眼睛中。这些光信号在视网膜上转成神经电信号,然后神经电信号通过神经纤维传送到大脑皮层中,使人们看到外部世界

2.  图象:记录下来的景象,是对视觉信息的记录和展现 。

     要形成一幅图像,必须有两个因素:一个是景象,另一个是电磁波。以光速传播,所以事件的成像是在瞬间进行的。电磁波与物体的相互作用决定了图像中呈现出的物体的几何形状。忧郁电磁波的波长不同,电磁波与物质的相互作用形式也不同。{γ射线区, x射线,UV, 可见光, IR, 微波, FM波 }

根据电磁波长的不同,常采用不同的记录方式(如照相机、摄像机、X光成像等)来形成各种不同的图像。通常将图像分为两种:一种是可以为视觉系统直接感受到的图像,如照片和图画等称为可见图像;另一种是不可以为视觉系统直接感受到图像,这类图像必须经过某些数学和物理的转换才能为视觉系统所感受,如X光片等,称为不可见图像。从另一个角度,若记录的图像是随时间变化的,则称为时变图像如电影;若记录的图像是不随时间变化的,则称为静止图像如图画。

3.  模拟图象或连续图像 (不能直接传给计算机处理)




4.  数字图像:将连续图像进行数字化后,用一个矩阵表示的图像

 

 

5.  数字图像处理: 用计算机对用矩阵表示的数字图像的矩阵进行各种运算。图像处理的目的是改善图像的质量,使它更便于人们观察,适合机器识别。

通常分为两大类图像处理方式: (1)光学图像处理,它是用光学的方法对图像作某些特殊的处理。 (2)数字图像处理,它是用计算机对图像进行加工和处理,eg:image enhancement 对图像进行增强处理。这里是增强有用的信息,抑制无用的信息,从而改变图像的灰度分布,使图像更易于人们视觉系统观看。],imagerestoration对图像进行复原处理。有些图像由于在拍摄的曝光时间内,景物与照相机之间产生了相对移动,使图像模糊了,应用图像复原技术可以改善这种图像的质量],imageanalysis提取、分析和描述图像中所包含的特殊信息,如边缘提取]

 

6.  数字图像处理系统: 能够完成图像处理和分析任务的系统。主要有:图像输入设备,执行分析与处理图像的计算机及图像处理机,输出设备及存储系统中的图像数据库等。

数字图像处理系统与其他数据处理系统的不同之处是其庞大的数据处理量和存储量。图像处理技术是以计算机为核心的技术,因此,图像处理系统的发展是随着计算机技术的提高而发展的。从系统的层次上,数字图像处理系统可分为高、中、低三个档次。 (1)高档图像处理系统。它是采用高速芯片、适合图像处理特有规律的并行阵列图像处理机。这种系统采用多个CPU或多机结构,可以以并行或流水线的方式工作。 (2)中档图像处理工作站。它是由主控计算机和图像处理器构成。其主控机是小型机或工作站。这类系统有较强的交互处理能力,在系统环境下具有较好的再开发能力。 (3)低档的数字图像处理系统。由计算机加上图像采集部件构成,其结构简单,是一种便于普及和推广的图像处理系统。

7图像处理硬件系统主要由图像采集系统、图像处理系统和图像输出系统三部分组成。

(1)数字图像采集系统原始的图像数据是通过图像采集部件进入计算机的,即图像采集部件是采集原始的模拟图像数据,并将其转换成数字信号,计算机接受到图像的数字信号后,将其存入内存储区。

(2) 数字图像处理系统在数字图像处理系统中,图像处理工作是由计算机完成的,计算机的扩展槽上插有带帧存储器的采集卡,图像处理的过程通常包含从帧存储器提取数据到计算机内存、处理内存中的图像数据和送数据回图像帧存储器三个步骤。对于直接使用内存的采集卡,则只需和内存进行数据交换,计算机的内存越大,CPU的运算速度越快,图像处理的速度也就越快。

(3)数字图像输出系统图像的输出是图像处理的最终目的。图像输出有两种基本形式:一种是根据图像处理的结果作出判断,例如质量检测中的合格与不合格,输出不一定以图像作为最终形式,而只需作出提示供人或机器进行选择。这种提示可以是计算机屏幕信息,或是电平信号的高低,样的输出往往用于成熟研究的应用上。另一种则是以图像为输出形式,它包括中间过程的监视以及结果图像的输出。图像输出方式有屏幕输出、打印输出和视频硬拷贝输出。

 

数字图像处理(1)

阅读数 2540

没有更多推荐了,返回首页