数字图像处理知识点总结.pptx

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数字图像处理备考总结数字图像处理备考总结数字图像处理：

数字图像处理（DigitalImageProcessing）又称为计算机图像处理，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。

一般来讲,对图像进行处理对图像进行处理（或加工、分析或加工、分析）的主要目的有三的主要目的有三个方面个方面:

（1）提高图像的视感质量,如进行图像的亮度、彩色变换,增强、抑制某些成分,对图像进行几何变换等,以改善图像的质量。

（2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息,这些被提取的特征或信息往往为计算机分析图像提供便利。

提取特征或信息的过程是模式识别或计算机视觉的预处理。

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。

第一章第一章向量量化的主要特点向量量化的主要特点1、压缩能力强。

由于码书长度J一般远小于总的输入信号样本数，适当选取码书长度和码字维数，可获得很大的压缩比。

2、码书控制着量化失真量的太小。

向量量化中码书的码字越多，失真就越小。

只要适当选取码字数量，就能将失真量控制在容许的范围内。

因此，码书设计是向量量化的关键环节之一。

3、计算量大。

向量量化每输入一个向量f，都要和j个码字逐一比较，搜索出最接近的yi，所以工作量很大。

因此，寻求一种合适的快速码书搜索算法是实现向量量化的第二个关键。

4、向量量化是定长码，容易处理.第第2章章4/84/8连接的特点连接的特点V是用于定义连接性的灰度值集合4连接：

2个像素p和r在V中取值，且r在N4（p）中，则它们为4连接；8连接：

2个像素p和r在V中取值，且r在N8（p）中，则它们为8连接；m连接（混合连接）：

2个像素p和r在V中取值，且满足下列条件之一，则它们为m连接：

r在N4（p）中；r在ND（p）中且N4（p）N4（r）是空集，该集合是由p和r的在V中取值的4近邻像素组成。

第第2章章简述图像几何变换与图像变换的区别简述图像几何变换与图像变换的区别答:

图像的几何变换：

改变图像的大小或形状。

比如图像的平移、旋转、放大、缩小等，这些方法在图像配准中使用较多。

图像变换：

通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。

比如傅里叶变换、小波变换等。

第第2章章当在白天进入一个黑暗剧场时，在能看清并找当在白天进入一个黑暗剧场时，在能看清并找到空座位时需要适应一段时间，试述发生这种到空座位时需要适应一段时间，试述发生这种现象的视觉原理现象的视觉原理答：

人的视觉绝对不能同时在整个亮度适应范围工作，它是利用改变其亮度适应级来完成亮度适应的。

即所谓的亮度适应范围。

同整个亮度适应范围相比，能同时鉴别的光强度级的总范围很小。

因此，白天进入黑暗剧场时，人的视觉系统需要改变亮度适应级，因此，需要适应一段时间，亮度适应级才能被改变。

第第2章章图像数字化包括哪两个过程？

数字化参数图像数字化包括哪两个过程？

数字化参数对数字化图像质量有何影响？

对数字化图像质量有何影响？

1）采样和量化2）一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率低，质量差，严重时出现像素呈块状的国际棋盘效应；采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率高，图像质量好，但数据量大。

量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率高，图像质量好，但数据量大；量化等级越少，图像层次欠丰富，灰度分辨率低，会出现假轮廓现象，图像质量变差，但数据量小。

第第2章章一维快速傅变换一维快速傅变换FFTFFT的基本思想的基本思想FFT即为快速傅氏变换，是离散傅氏变换的快速算法，它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。

它利用DFT系数的特性，合并DFT运算中的某些项把长序列DFT变成短序列DFT，从而减少运算量。

第第3章章图像增强的目的是什么？

图像增强的目的是什么？

答：

图像增强目的是要改善图像的视觉效果，针对给定图像的应用场合，有目的地强调图像的整体或局部特性，将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征，扩大图像中不同物体特征之间的差别抑制不感兴趣的特征，使之改善图像质量、丰富信息量，加强图像判读和识别效果，满足某些特殊分析的需要第第4章章设计显示数字图像直方图的程序设计显示数字图像直方图的程序I=imread（picname.jpg）;%读入灰度图片Imshow（I）;%显示读入图片figure,imhist（I）;%显示图片直方图第第4章章下面给出直方图均衡化增强图像对比度的下面给出直方图均衡化增强图像对比度的MATLABMATLAB程序程序I=imread（pollen.jpg）;%读入原图像J=histeq（I）;%对原图像进行直方图均衡化处理imshow（I）;%显示原图像title（原图像）;%给原图像加标题名%对原图像进行屏幕控制；显示直方图均衡化后的图像figure；imshow（J）;%给直方图均衡化后的图像加标题名title（直方图均衡化后的图像）;%对直方图均衡化后图像进行屏幕控制；作一幅子图，并排两幅图的第1幅figure;subplot（1,2,1）;imhist（I,64）;%将原图像直方图显示为64级灰度title（原图像直方图）;%给原图像直方图加标题名subplot（1,2,2）;%作第2幅子图imhist（J,64）;%将均衡化后图像的直方图显示为64级灰度title（均衡变换后的直方图）;%给均衡化后图像直方图加标题名第第4章章直方图修正有哪两种方法？

二者有何主要区别直方图修正有哪两种方法？

二者有何主要区别与联系？

与联系？

直方图均衡化和直方图规定化。

区别：

直方图均衡化是将原图像通过某种变换，得到一幅灰度直方图为均匀分布的新图像的方法。

直方图规定化是使原图像灰度直方图变成规定形状的直方图而对图像作修正的增强方法。

联系：

若对原始图像和通过直方图规定化修正的像都作了均衡化处理，则二者均衡化都为均匀分布的密度函数。

第第4章章直方图均衡化的基本思想直方图均衡化的基本思想把原始图像不均衡的直方图变换为均匀分布的形式，这样就增加了灰度值的动态范围，从而达到增强图像整体对比的效果。

第第4章章图像间运算的作用图像间运算的作用图像加法主要用于图像平均以减少噪声。

图像减法用来去除固定的背景信息。

图像乘法（或除法）的主要用途是校正由于照明或传感器的非均匀性造成的图像灰度阴影。

与操作和或操作通常用做模板，从一幅图像中提取子图像，更加突出子图像的内容。

非操作是对像素值的每一位求反。

第第4章章中值滤波器的滤波原理及对椒盐噪声的滤波效中值滤波器的滤波原理及对椒盐噪声的滤波效果如何？

果如何？

答:

中值滤波器的滤波原理是：

在图像上，对待处理的像素给定一个模板，该模板包括了其周围的邻近像素。

取模板中排在中间位置上的像素的灰度值替代待处理像素的值，就可以达到滤除噪声的目的。

中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果较好。

第第4章章退化模型退化模型假定成像系统是线性位移不变系统,则获取的图像g（x,y）表示为g（x,y）=f（x,y）*h（x,y）若受加性噪声n（x,y）的干扰，则退化图像可表示为g（x,y）=f（x,y）*h（x,y）+n（x,y）这就是线性位移不变系统的退化模型。

第第5章章退化函数估计退化函数估计图像观察估计法图像观察估计法图像观察估计法图像观察估计法试验估计法试验估计法试验估计法试验估计法模型估计法模型估计法模型估计法模型估计法第第5章章原始图像原始图像原始图像原始图像几何失真图像几何失真图像几何失真图像几何失真图像复原图像复原图像复原图像复原图像图像准配复原图像准配复原第第5章章图像编码基本原理、图像冗余图像编码基本原理、图像冗余第第7章章变长最佳编码定理nn在在在在变变变变长长长长编编编编码码码码中中中中，对对对对出出出出现现现现概概概概率率率率大大大大的的的的信信信信息息息息符符符符号号号号赋赋赋赋予予予予短短短短码码码码字字字字，而而而而对对对对于于于于出出出出现现现现概概概概率率率率小小小小的的的的信信信信息息息息符符符符号号号号赋赋赋赋予予予予长长长长码码码码字字字字。

如如如如果果果果码码码码字字字字长长长长度度度度严严严严格格格格按按按按照照照照所所所所对对对对应应应应符符符符号号号号出出出出现现现现概概概概率率率率大大大大小小小小逆逆逆逆序序序序排排排排列列列列，则则则则编编编编码码码码结结结结果果果果平平平平均均均均码码码码字字字字长长长长度度度度一一一一定定定定小小小小于于于于任何其他排列形式任何其他排列形式任何其他排列形式任何其他排列形式.第第7章章矢量量化原理矢量量化原理矢量量化的编码就是根据一定的失真测度矢量量化的编码就是根据一定的失真测度矢量量化的编码就是根据一定的失真测度矢量量化的编码就是根据一定的失真测度在码书搜索出与输入矢量失真最小的码字的索引。

在码书搜索出与输入矢量失真最小的码字的索引。

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在码书搜索出与输入矢量失真最小的码字的索引。

第第7章章用用CannyCanny算子进行边缘检测的主要步骤算子进行边缘检测的主要步骤用高斯滤波器平滑图像用高斯滤波器平滑图像计算滤波后图像梯度的幅值和方向计算滤波后图像梯度的幅值和方向对梯度幅值应用非极大值抑制，其过程为找处图像梯度中的局对梯度幅值应用非极大值抑制，其过程为找处图像梯度中的局部极大值点，把其它非局部极大值点置零以得到得到细化的边部极大值点，把其它非局部极大值点置零以得到得到细化的边缘缘用双阈值算法检测和连接边缘，使用两个阈值用双阈值算法检测和连接边缘，使用两个阈值T1T1和和T2（T1T2）T2（T1T2），T1T1用来找到每条线段，用来找到每条线段，T2T2用来在这些线段的两个方向上延伸用来在这些线段的两个方向上延伸寻找边缘的断裂处，并连接这些边缘。

寻找边缘的断裂处，并连接这些边缘。

第第9章章自动阈值自动阈值迭代式阈值选择算法的基本思想迭代式阈值选择算法的基本思想开始时选择一个阈值作为初始估计值，然后按某种策略不断地改进这一估计值，直到满足给定的准则为止。

在迭代过程中，关键之处在于选择什么样的阈值改进策略，好的阈值的改进策略应该具备两个特征，一是能够快速收敛，二是在每一个迭代过程中，新产生阈值优于上一次的阈值。

第第9章章背景差分法背景差分法如何利用多幅运动图像构造一个如何利用多幅运动图像构造一个基准图像基准图像找出多幅对应像素点灰度值变化在一定阈值范围内的部分为基准图像，可通过检测图像序列相邻两帧之间的变化，保留对应像素点灰度值变化在一定阈值范围内的部分，再与下一帧的图像对比，重复上述过程，最终取得基准图像。

第第9章章下面给出读取、压缩、显示一幅图像的程序下面给出读取、压缩、显示一幅图像的程序（%（%后面的语句属于标记语句，编程时可不用输入后面的语句属于标记语句，编程时可不用输入）I=imread（原图像名.tif）;%读入原图像,tif格式whosI%显示图像I的基本信息imfinfo（原图像名.tif）%显示图像原图像名.tif的详细信息imshow（I）%显示图像imwrite（I,filename.jpg,quality,q）;%这种格式只用于jpg格式，压缩存储图像，q是0-100之间的整数imwrite（I,filename.bmp）;%以位图（BMP）的格式存储图像%显示多幅图像，其中n为图形窗口的号数figure（n）,imshow（filename）;gg=im2bw（filename）;%将图像转为二值图像figure,imshow（gg）%显示二值图像设计语句，实现一幅图像的傅里叶变换设计语句，实现一幅图像的傅里叶变换