一.什么是數(shù)字圖像處理？

? ? ?數(shù)字圖像處理是通過計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行去除噪聲、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征等處理的方法和技術(shù)。一副圖像可定義為一個(gè)二維函數(shù)f(x,y),x,y為空間平面坐標(biāo)，而在任何一對(duì)空間坐標(biāo)（x,y）處的幅值f稱為圖像在該點(diǎn)處的強(qiáng)度或灰度。當(dāng)x,y，f是有限的離散數(shù)值時(shí)，我們稱該圖像為數(shù)字圖像。（0<f(x)<∞）

數(shù)字圖像處理：(1)改善圖像信息便于人們解釋.（2）解決機(jī)器感知，便于機(jī)器自動(dòng)理解

二.數(shù)字圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的區(qū)別

? ? ?數(shù)字圖像處理（Digital Image Processing）：簡(jiǎn)稱DIP。圖像—>圖像

? ? ?計(jì)算機(jī)視覺（Computer Vision）：簡(jiǎn)稱CV。圖像—>理解

? ? ?計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（Computer Graphics）：簡(jiǎn)稱CG。虛擬場(chǎng)景描述（三維坐標(biāo)）—>圖像（二維數(shù)組）

三.圖像獲取

? ? 將照射變換為數(shù)字圖像的傳感器配置原理：通過組合輸入電能和對(duì)特殊類型檢測(cè)能源敏感的傳感器材料，把輸入能源轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷?/span>。輸出電壓波形是傳感器的響應(yīng)，通過把傳感器響應(yīng)數(shù)字化，從每個(gè)傳感器得到一個(gè)數(shù)字量。

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? ? (1)使用單個(gè)傳感器獲取圖像

? ? ? ? 為產(chǎn)生二維圖像，在傳感器和成像區(qū)域之間必須有x方向和y方向的相對(duì)位移。單個(gè)傳感器安裝引導(dǎo)螺桿上，提供與轉(zhuǎn)動(dòng)相垂直方向上的位移，每移動(dòng)一次，輸出圖像的一行。

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? ? (2)使用條帶傳感器獲取圖像

? ? ? 重建算法：根據(jù)給定的數(shù)據(jù)重新建立算法。重建算法的目的：把感知數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有意義的剖面圖像。

? ? ?傳感器帶在一個(gè)方向上提供成像單元，垂直于傳感帶的運(yùn)動(dòng)在另一個(gè)方向上成像。

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? ? (3)使用傳感器陳列獲取圖像

? ? ? 成像系統(tǒng)收集入射能量，并將它聚集到一個(gè)圖像平面上，與焦平面重合的傳感器陣列產(chǎn)生與每個(gè)傳感器接收到的光的總量成正比的輸出。數(shù)字或模擬電路掃描輸出，把他們轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)，然后由成像系統(tǒng)的其他部分?jǐn)?shù)字化，輸出是一幅數(shù)字圖像。

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四.圖像的取樣和量化

? ? 取樣：對(duì)坐標(biāo)值進(jìn)行數(shù)字化稱為取樣。就是把一幅連續(xù)圖像在空間上分割成M×N個(gè)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格用一亮度值來表示。一個(gè)網(wǎng)格稱為一個(gè)像素。M×N的取值滿足采樣定理。

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??采樣間隔越大，所得圖像像素?cái)?shù)越少，空間分辨率低；采樣間隔越小，所得圖像像素?cái)?shù)越多，空間分辨率高，圖像質(zhì)量好，但數(shù)據(jù)量大。

? ?采樣分為上采樣和下采樣。

? ? ? ? ? 上采樣：目的放大圖像，顯示在更高設(shè)備的分辨率的顯示設(shè)備上

? ? ? ? ? 下采樣：縮小圖像，目的：1.使得圖像符合顯示區(qū)域的大小；2.生成對(duì)應(yīng)圖像的縮略圖。

? ?量化：對(duì)幅值數(shù)字化稱為量化。就是把采樣點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的亮度連續(xù)變化區(qū)間轉(zhuǎn)換為單個(gè)特定數(shù)碼的過程。量化后，圖像就被表示成一個(gè)整數(shù)矩陣。每個(gè)像素具有兩個(gè)屬性：位置和灰度。位置由行、列表示。灰度表示該像素位置上亮暗程度的整數(shù)。此數(shù)字矩陣M×N就作為計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象了。灰度級(jí)一般為0－255（8bit量化）。

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在現(xiàn)實(shí)生活中，采集到的圖像都需要經(jīng)過離散化變成數(shù)字圖像后才能被計(jì)算機(jī)識(shí)別和處理。

五.數(shù)字圖像表示

? ? 通過取樣和量化后，我們把函數(shù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字圖像。圖像的矩陣表示：

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等式右邊是定義的一幅數(shù)字圖像。陣列中每個(gè)元素都被稱為圖像元素、圖畫元素或像素。以后，我們用圖像和像素這兩個(gè)術(shù)語表示數(shù)字圖像及元素。

數(shù)字化過程：針對(duì)M值、N值和離散灰度級(jí)數(shù)L做出判定。M、N（必須正整數(shù)），灰度級(jí)數(shù)典型的取2的整數(shù)次冪.

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数字图像处理_冈萨雷斯的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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