数字图像处理简单理解例题解析考点清晰省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、数字图像处理复习课数字图像处理复习课第1页填空题(填空题(20分)分)判断题(判断题(10分)分)问答题(问答题(20分)分)计算题(计算题(35分)分)编码题(编码题(15分)分)第2页数字图像分类:数字图像分类:按图像空间坐标和亮度连续性可分为按图像空间坐标和亮度连续性可分为模拟图模拟图像和数字图像像和数字图像图像处理内容图像处理内容:图像处理内容图像处理内容:依据抽象程度不一样可分为三个层次依据抽象程度不一样可分为三个层次:狭义:狭义图像处理、图像分析和图像了解图像处理、图像分析和图像了解。第一章第一章导论导论第3页物体色分为:物体色分为:有色物体和消色物体有色物体和消色物体马赫带效应:
2、指有一定反差图像临界部位在视觉马赫带效应:指有一定反差图像临界部位在视觉上给人以尤其白或尤其黑感觉。上给人以尤其白或尤其黑感觉。一幅图像能够被看做是空间上各点光强度集合。一幅图像能够被看做是空间上各点光强度集合。数字图像用数字图像用矩阵矩阵表示。表示。第第2 2章章 DIP DIP基本概念基本概念第4页第5页 经采样图像被分割成空间上离散像素,但其灰度经采样图像被分割成空间上离散像素,但其灰度是连续,还不能用计算机进行处理。是连续,还不能用计算机进行处理。将像素灰度转将像素灰度转换成离散整数值过程叫换成离散整数值过程叫量化量化。表示像素明暗程度整数称为像素灰度级或灰度值或灰度。一幅数字图像中不
3、一样灰度级个数称为灰度级数,用G表示。第6页 普普通通来来说说,g就就是是表表示示存存放放图图像像像像素素灰灰度度值值所所需比特位数。需比特位数。若若一一幅幅数数字字图图像像量量化化灰灰度度级级数数G=256=28级级,灰灰度度取取值值范范围围普普通通是是0255整整数数,因因为为用用8bit就就能能表表示示灰灰度度图图像像像像素素灰度值,所以常称灰度值,所以常称8 bit 量化量化第7页图像灰度直方图图像灰度直方图一、概念一、概念1 1、定义、定义 灰度直方图反应是一幅图像中各灰度级像素出现频灰度直方图反应是一幅图像中各灰度级像素出现频率。率。以灰度级为横坐标,纵坐标为灰度级频率以灰度级为横
4、坐标,纵坐标为灰度级频率,绘制频绘制频率同灰度级关系图就是灰度直方图率同灰度级关系图就是灰度直方图。它是图像一个主要。它是图像一个主要特征,反应了图像灰度分布情况。特征,反应了图像灰度分布情况。频率计算式为频率计算式为第8页0132132105762567160635122675365032272416225627601232121231231221v0=5/64v1=12/64v2=18/64v3=8/64v4=1/64v5=5/64v6=8/64v7=5/64ivi2 2、计算、计算 该图像像元总数为该图像像元总数为8*8=64,8*8=64,i=0,7=0,7第9页二、直方图性质二、直方
5、图性质灰灰度度直直方方图图只只能能反反应应图图像像灰灰度度分分布布情情况况,而而不不能能反反应应图像像素位置图像像素位置,即丢失了像素位置信息。即丢失了像素位置信息。一一幅幅图图像像对对应应唯唯一一灰灰度度直直方方图图,反反之之不不成成立立。不不一一样样图像可对应相同直方图。图像可对应相同直方图。一一幅幅图图像像分分成成多多个个区区域域,多多个个区区域域直直方方图图之之和和即即为为原原图像直方图。图像直方图。不一样图像含有相同直方图不一样图像含有相同直方图第10页第三章第三章 图像变换图像变换傅里叶变换图像了解傅里叶变换图像了解 图像频率是表征图像中图像频率是表征图像中灰度改变猛烈程度灰度改变
6、猛烈程度指标,指标,是灰度在平面空间上梯度。是灰度在平面空间上梯度。经过傅里叶变换后图像,经过傅里叶变换后图像,四角对应于低频成份,四角对应于低频成份,中央部位对应于高频部分。中央部位对应于高频部分。第11页点运算点运算:指:指像素值经过运算改变之后,能够改进像素值经过运算改变之后,能够改进图像显示效果图像显示效果。是一个像素逐点运算。是一个像素逐点运算。对比度增强、对比度拉伸或灰度变换都属于点运对比度增强、对比度拉伸或灰度变换都属于点运算算。它是图像数字化软件和图像显示软件主要组。它是图像数字化软件和图像显示软件主要组成部分。成部分。空间域平滑经过空间域平滑经过积分积分过程使得图像边缘含糊,
7、图过程使得图像边缘含糊,图像锐化经过像锐化经过微分微分而使图像边缘突出、清楚。而使图像边缘突出、清楚。第四章第四章 图像增强图像增强第12页二、灰度变换二、灰度变换理论基础理论基础当观察直方图形态时,发觉当观察直方图形态时,发觉直方图峰值偏向亮直方图峰值偏向亮度坐标轴左侧,则说明图像偏暗度坐标轴左侧,则说明图像偏暗;峰值偏向坐标轴右侧,则说明图像偏亮峰值偏向坐标轴右侧,则说明图像偏亮;峰值提升过陡、过窄,说明图像高密度值过于峰值提升过陡、过窄,说明图像高密度值过于集中集中。以上情况均是图像对比度较小,图像质量较差以上情况均是图像对比度较小,图像质量较差反应。反应。第13页 从直方图形态判断图像
8、质量从直方图形态判断图像质量第14页1.1.直方图均衡化直方图均衡化 直方图均衡化直方图均衡化是是将原图像经过某种变换,得到一将原图像经过某种变换,得到一幅灰度直方图为均匀分布幅灰度直方图为均匀分布新图像方法。新图像方法。直方图均衡化直方图均衡化 直方图均衡化方法基本思想直方图均衡化方法基本思想是对在图像中像素个数是对在图像中像素个数多灰度级进行展宽,而对像素个数少灰度级进行缩减。多灰度级进行展宽,而对像素个数少灰度级进行缩减。从从而到达清楚图像目标。而到达清楚图像目标。三、直方图修整法三、直方图修整法第15页例例假设有一幅图像,共有假设有一幅图像,共有6464个像素,个像素,8个个灰度级,各
9、灰度级概率分布见下表灰度级,各灰度级概率分布见下表,试将其直,试将其直方图均匀化。方图均匀化。灰度灰度级级rk01/72/73/74/75/76/71像素数像素数nk 790102385065632924512281概率概率Pk(rk)0.190.250.210.160.080.060.030.02第16页由下面公式能够得到由下面公式能够得到s2.s7第17页均衡化过程均衡化过程原灰度原灰度级级变换变换函数函数值值原灰度原灰度级级分分布布原来像原来像素数素数新灰度新灰度级级新灰度新灰度级级分布分布原灰度原灰度分布分布r0=00790 0.19r1=1/71/7=0.1410230.25r2=2
10、/72/7=0.29850 0.21r3=3/73/7=0.436560.16r4=4/74/7=0.57329 0.08r5=5/75/7=0.712450.06r6=6/76/7=0.861220.03r7=11.00810.02s0(790)790/4096=0.19s1(1023)1023/4096=0.25s2(850)850/4096=0.21s3(985)985/4096=0.24s4(448)448/4096=0.11s0=T(r0)=0.19s1=T(r1)=0.44s2=T(r2)=0.65s3=T(r3)=0.81s4=T(r4)=0.89s5=T(r5)=0.95s6=
11、T(r6)=0.98s7=T(r7)=1.00s0=T(r0)=0.19s1=T(r1)=0.44s2=T(r2)=0.65s3=T(r3)=0.81s4=T(r4)=0.89s5=T(r5)=0.95s6=T(r6)=0.98s7=T(r7)=1.00第18页直方图均衡化结果直方图均衡化结果 图像直方图均衡化图像直方图均衡化0 rk0.250.200.150.100.05Pk(rk)(a)原直方图原直方图(b)均衡后直方图均衡后直方图0.250.200.150.100.05Ps(sk)0 sk第19页定义:定义:对一个滑动窗口内诸像素灰度值排序,用中值代替窗对一个滑动窗口内诸像素灰度值排序,
12、用中值代替窗口中心像素原来灰度值口中心像素原来灰度值,所以它是一个,所以它是一个非线性非线性图像平滑法。图像平滑法。第20页原理示例:原理示例:数值排序数值排序m-2m-1mm+1m+2610258mm+1m-2m+2m-1610258266中值滤波中值滤波第21页12143122345768957688567891214312234576895768856789234566678第22页彩色增强技术彩色增强技术 彩色增强技术是利用人眼视觉特征,将灰度彩色增强技术是利用人眼视觉特征,将灰度图像变成彩色图像或改变彩色图像已经有彩色分图像变成彩色图像或改变彩色图像已经有彩色分布,改进图像可分辨性。
13、布,改进图像可分辨性。彩色增强方法可分为彩色增强方法可分为伪伪彩色增强和假彩色增强彩色增强和假彩色增强两类。两类。第23页伪彩色增强伪彩色增强 伪彩色增强是把黑白图像各个不一样灰度级按照线性伪彩色增强是把黑白图像各个不一样灰度级按照线性或非线性映射函数变换成不一样彩色,得到一幅彩色图像或非线性映射函数变换成不一样彩色,得到一幅彩色图像技术技术。使原图像细节更易识别,目标更轻易识别。使原图像细节更易识别,目标更轻易识别。第24页假彩色增强假彩色增强 假彩色增强是对一幅自然彩色图像或同一景物多光假彩色增强是对一幅自然彩色图像或同一景物多光谱图像,经过映射函数变换成新三基色分量,彩色合成谱图像,经过
14、映射函数变换成新三基色分量,彩色合成使感兴趣目标展现出与原图像中不一样、奇异彩色。使感兴趣目标展现出与原图像中不一样、奇异彩色。假彩色增强目标:假彩色增强目标:一是使感兴趣目标展现奇异彩色或置于奇特彩色环一是使感兴趣目标展现奇异彩色或置于奇特彩色环境中,从而更引人注目;境中,从而更引人注目;一是使景物展现出与人眼色觉相匹配颜色,以提升一是使景物展现出与人眼色觉相匹配颜色,以提升对目标分辨力。对目标分辨力。第25页 图像复原:图像复原:要尽可能恢复退化图像原来面目,它是沿图像退化逆过要尽可能恢复退化图像原来面目,它是沿图像退化逆过程进行处理。程进行处理。第五章第五章 图像复原与重建图像复原与重建
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