光电图像处理复习Word文档下载推荐.docx

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一维数字信号二维数字信号

研究内容：

数字滤波器、数字正交变图像滤波器、图像正交变换、图像编码等

换、数字编码等

数字信号处理与图像处理是紧密相关学科。

6．计算机图形学图像处理

图形图像

图形生成、透视、消隐图像处理、图像分割、图像分析

过程：

由数学公式生成仿真图形或图像由原始图像处理出分析结果

计算机图形学与图像处理是逆过程。

7．计算机图形学．

8.计算机视觉图像处理

图像或图像序列图像

视觉感知、图像理解图像处理、图像分割、图像分析

由图像特征感知、识别和理解三维场景由原始图像处理出分析结果

9.数字图像处理的主要应用

•遥感图像应用：

资源调查、灾害监测、农林业规划、城市

规划、环境保护等

•医学图像应用:

计算机断层摄影计算成像CT技术、X射线、

染色体分析等

•工业和实验图像应用:

无损探伤、自动检查和识别、智能机

器人等

第二章：

1.人眼的构造与机理要点人眼的机理与照相机类似：

瞳孔：

透明的角膜后是不透明的虹膜，虹膜中间的圆孔称为瞳孔，，其直径可调节，控制进入人眼内之光通量（照相机光圈作用>

。

b5E2RGbCAP

晶状体：

瞳孔后是一扁球形弹性透明体，其曲率可调节，以改变焦距，使不同距离的图在视网膜上成象（照相机透镜作用>

p1EanqFDPw

2.视细胞：

视网膜上集中了大量视细胞，分为两类：

锥状细胞：

明视细胞，在强光下检测亮度和颜色；

杆（柱>

状细胞：

：

暗视细胞，在弱光下检测亮度，无色彩感觉。

其中，每个锥状视细胞连接着一个视神经末梢，故分辨率高，分辨细节、颜色；

多个杆状视细胞连接着一个视神经末梢，故分辨率低，仅分辨图的轮廓。

DXDiTa9E3d

3.人的视觉模型：

光刺激经角膜，照射在视网膜上，由于瞳孔大小限制，这一阶段可视为低通滤波过程RTCrpUDGiT

视神经对光信号的传递，等效于一个空间的高通滤波器

4.可见光波长从380nm到780nm,对波长为555nm的光有最大的敏感度。

5.HSB:

色调、饱和度、亮度。

色调<

Hue）是指光的颜色（光谱色）。

饱和度<

Saturation）是指颜色的纯度。

亮度<

Brightness）是指彩色光所引起的人眼对明暗程度的感觉。

6.物理配色机理

加色法：

红、绿、蓝<

RGB）

红色+绿色=黄色，红色+蓝色＝品红，绿色+蓝色＝青色，红色+绿色+蓝色＝白色

减色法：

青、品、黄、灰<

CMYK）

青色+黄色=绿色，青色+品红＝蓝色，黄色+品红=红色，青色+黄色+晶红=黑色

7.彩色图像分类

黑白图像：

图像只有明暗程度的变化而没有色彩的变化，最简单的是二值图象，只有两种灰度，如<

0or1）或<

0or255）。

5PCzVD7HxA

伪彩色图像：

是指经过伪彩色处理而形成的彩色图象。

其像素值是所谓的索引值，是按照灰度值进行彩色指定的结果，其色彩并不一定忠实于外界景物的真实色彩。

jLBHrnAILg

假彩色图像：

是指遥感多波段图象合成的彩色图象。

真彩色图像：

是忠实于外界景色的色彩的图象，其像素一般是颜色的真实值。

8.图像数字化器必须能够把一幅图像分为图像元素<

像素）并确定每个像素的位置，测量每个像素的灰度级，将连续数据量化以产生一个整数集合。

数字化器件具备以下五个部分：

xHAQX74J0X

（1>

采样孔：

使图像数字化器能够在整幅图像中取出独立的像素。

（2>

扫描器件：

以预定的方式在图像上移动采样孔，按照顺序一一传输像素。

（3>

光传感器：

通过采样孔采集每个像素的亮度，将光信号转换为电信号。

（4>

转换器：

将转换器的连续输出转换为正数值，数字化部件由A/D转换电路组成。

（5>

输出介质：

固态存储器，磁盘或其他的设备。

9.

10.图像的质量评价

几个基本术语

像素（pixel>

图像的最小信息单位，通常是一个整数，其大小称为像素值。

灰度级（Gray-level>

表示像素明暗程度的整数量称为灰度级。

图像分辨率（Resolution>

指组成一幅图像的像素密度，也就是图幅参数。

对同样大小的一幅图，如果组成该图的图像像素数目越多，则说明图像的分辨率越高，看起来就越逼真。

相反，图像显得越粗糙。

LDAYtRyKfE

显示分辨率：

指显示屏上能够显示出的像素数目。

例如，显示分辨率为640×

480表示显示屏分成480行，每行显示640个像素，整个显示屏就含有307200个显像点。

Zzz6ZB2Ltk

图像深度<

Bpp，Bitperpixel>

指存储每个像素所用的位数，它也是用来度量图像的灰度分辨率。

dvzfvkwMI1

（6>

灰度级与图像深度的关系

1bit（位>

——2级

2bit（位>

——4级

8bit（位>

——256级

24it（位>

——256×

256×

256<

真彩色图像）

图像的质量取决于：

层次（LevelorDetail>

、对比度（Contrast>

、清晰度（Definition>

rqyn14ZNXI

图像的层次

灰度级：

表示像素明暗程度的整数量。

层次：

表示图像实际拥有的灰度级的数量。

11.与清晰度相关的主要因素：

亮度（Luminance,Intensity>

、尺寸大小（Size>

、细微层次（Finedetail>

、颜色饱和度（ColorSaturation>

EmxvxOtOco

12.采样和量化的关系：

量化和采样是两个不同的概念，量化是在每个采样

点上进行的，所以必须先采样后量化。

量化和采样是图像数字化的不可或缺的两个操作，

二者紧密相关，同时完成。

13.图像均值:

指的是一幅图像中所有像素灰度值的算术平均值，它反映图像中不同物体的平均反射强度，一般可以表示为：

SixE2yXPq5

14.图像的熵:

如果一幅图像共有q种灰度级，并且出现的概率分别为p1,p2,p3,…pq，则这幅图像的熵可以表示为：

6ewMyirQFL

熵反映一幅图像信息量的多少，通常对于一幅图像进行不同方法处理时的比较与评价。

15.图像直方图的定义：

一个灰度级在范围[0，L-1]的数字图像的直方图是一个离散函数

nk是图像中灰度级为rk的像素个数。

rk是第k个灰度级，k=0,1,2,…,L-1。

<

2）一个灰度级在范围[0，L-1]的数字图像的直方图是一个离散函数

n是图像的像素总数。

16.位图图像是用小方形网格<

位图或栅格），即人所共知的像素来代表图像，每个像素都被分配一个特定位置和颜色值。

kavU42VRUs

矢量图形是由叫作矢量的数学对象所定义的直线和曲线组成的。

矢量根据图形的几何特性来对其进行描述。

位图图像与分辨率有关，矢量图形与分辨率无关。

第三章

1.代数运算：

加法运算

主要应用：

对同一场景的多幅图像求平均值，降低加性噪声；

一幅图像叠加到另一幅图像上去，达到二次暴光的效果。

多幅图像求平均值，降低加性噪声。

图像加运算——生成图像叠加效果。

可以得到二次暴光的效果。

图像加运算—简单图像融合。

2.图像融合就是充分利用多幅图像信息，通过对观测信息的合理支配和使用，把多幅图像在空间或时间上的互补信息，依据某种准则进行综合处理。

获得对场景的一致性解释或描述，使融合后的图像比参加融合的任意一幅图像更优越、更精确地反映客观实际。

y6v3ALoS89

图像融合——一般规则

对应像素取最大值

对应像素取最小值

对应像素取平均值

加权平均法

高级融合技术

3.逻辑运算：

求反

获得一个阴图像。

获得一个子图像的补图像。

　异或

获得相交子图像。

绘制区别于背景的、可恢复的图形。

　或

合并子图像。

　与

求两个子图像的相交子图像。

4.几何变换：

（1>

平移变换（Translation>

设:

a（x,y>

=x+x0。

b（x,y>

=y+y0。

M2ub6vSTnP

（2>

旋转变换（Rotation>

（3>

镜像变换：

水平镜像/垂直镜像

（4>

缩放变换（Zoom>

（5>

拉伸变换（Stretch>

5.图像的插值方法

灰度级插值

最邻近插值法

双线性插值<

一阶插值）

高阶插值

第四章

1.图像增强的目的：

改善图像质量，获得更适合于人眼观察、或者对后续计算机处理、分

析过程更有利的图像。

方式：

2.空间域灰度变换：

直接灰度变换法：

1、线性变换；

2、对数变换；

3、指数变换。

直方图调整法：

1、直方图均衡化；

2、直方图匹配。

3.直方图均衡化，就是把一已知灰级概率分布的图像，经过变换后，使之成为一幅具有均匀灰度概率分布的新图像。

它可以很好地改善图像的对比度。

0YujCfmUCw

直方图规格化，就是把一已知灰级概率分布的图像，经过变换后，使之称为一幅具有指定形状直方图的新图像。

它通常在图像拼接中用于匹配不同环境变化下所获取的图像。

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4.均值滤波：

实现图像平滑最常见的方法是在像素邻域内求局部均值，称为均值滤波。

特点：

局部求均值的运算或平均计算使数字信号变“平坦”，可以在图像中消除或抑制噪声。

同时，图像中景物边缘也会不同程度地变得模糊。

sQsAEJkW5T

中值滤波：

用局部中值代替局部平均值。

对离散阶跃信号、斜声信号不产生作用，对点状噪声和干扰脉冲有良好的抑制作用。

能保持图像边缘，使原始图像不产生模糊。

GMsIasNXkA

中值滤波与均值滤波的区别仅限于：

中值滤波是求局部中值而不是局部均值，即对参与计算的像素灰度值按大小排序，然后取位置居中的像素灰度值。

TIrRGchYzg

5.常用差分算子

6.

第五章

1.图像复原可以看作图像退化的逆过程。

2.图像退化/复原过程的一体模型

f（x,y>

表示一幅输入图像。

g（x,y>

是f（x,y>

产生的一幅退化图像。

H表示退化函数。

2.点扩展函数的确定：

（一>

运用先验知识:

（1）长时间曝光下大气湍流造成的转移函数。

（2）光学散焦

（3）照相机与景物相对运动

（二>

运用后验判断的方法

若有把握断定原始景物某部位有一个清晰的点，于是那个点再退回图像的模糊图像就是h（x,y>

。

原景物含有明显的直线，从这些线条的退化图像得出h（x,y>

有明显的界限

申明：

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