现代数字图像处理 DigitalImageProcessingProcessing赖剑煌做学问的三个境界

数字图像处理 数字图像处理 赖建煌 学习的三个境界： 1. 昨夜西风吹枯了绿树。独自登上高楼，一路眺望世界尽头。 ——登高望远，看路，明确目标和方向 2.腰带变宽，他不后悔，让人为伊拉克憔悴。 ——一定是坚定不移的，经过一番努力，不眠不休，不眠不休，吃饱喝足，努力争取3。众人千百次找他，忽然回头一看，人却在那里，灯光暗了下来。 - 反复的追求、研究，再多的努力，自然会得到大家的鼓励。 2 导论课解决的主要问题：1.2.3.4.信息科学与技术学科的整体概念和哲学；我们学科的精髓在哪里？它与其他学科的关系是什么？它的发展前景如何？这个领域的学生未来能做什么？ 3 讲义一、数字图像处理基础知识二、数字图像处理应用三、数字图像处理技术介绍4数字图像处理基础知识BMP图像256color 640x48061。图像的各种定义韦伯斯特的定义是，图像是物体或事物的再现、真实或复制，生动或图形化的描述。摘要 定义分离定义 能量定义 图像是呈现在人类脑海中的客观场景（一切）的图像。 “图像”是物体投射或反射的光的分布； “图像”是人类视觉系统在大脑中对“图像”的印象或反映。

图像是客观世界在二维平面上的能量或状态的可视化。 72.数字图像（Image）在坐标空间和属性空间都对连续空间图像进行离散化处理，便于计算机处理处理，这个离散化后的图像就是数字图像。与数字图像相比，其他图像被认为是对现场照片、指纹、虹膜、人脸、笔迹、印章等的处理和识别，也应依靠图像处理。导弹制导指纹门锁 26 新型生物认证技术1）生物证（Biometrics）利用人的特性进行身份认证。 2）生物性 人类的特性统称为生物特性。生物特征=生理特征+行为特征。生理特征是固有的，如人脸、指纹、掌纹、虹膜、DNA……；获得行为特征，例如笔迹、步态、语音 27 人脸识别的流行和新兴技术？户外远距离识别：人脸+步态+？ → 基于生理学的人脸识别从热红外图像中提取面部血管信息进行识别（休斯顿大学，2007）人脸动（静态）脉冲分布285.图像通信二、数字图像处理应用常见数字图像以及可视电话、会议电视、卫星电视、数字电视、高清电视、VCD、DVD等数字视频设备。 视频电话会议电视终端卫星电视接收机29二、基于H.323的数字图像处理应用标准远程教学网络图 306.机器视觉 机器视觉主要用于军事侦察、危险环境中的自主机器人、邮政、医院和家庭服务的智能机器人、流水线工件识别与定位、空间机器人的自动化操作等.

ASIMO踢球ASIMO上楼梯31数字图像处理应用领域（阅读）1）生物医学中的应用：（1)微影处理；（2)DNA（脱氧核糖核酸）显示分析；（ 3)红白细胞分析与计数；（4)虫蛋和组织切片分析；（5)癌细胞鉴定；（6)染色体分析；（7)DSA（心血管数字减法））和其他减法技术；（8)内脏大小形状及异常检查；32（9)微循环分析判断；（10)活动动态分析；（11)热像分析，红外图像）分析；（12)X 射线照片增强、冻结和伪彩色增强；（13)超声图像成像、冻结、增强和伪彩色处理；（14)CT、MRI、射线相机、正电子和质子CT应用；（15)Expert系统等规划应用；（16)Bio-evolution图像分析。332）遥感与航空航天应用（1)Militar） y 侦察、定位、制导、指挥等应用； (2)Multispectral Satellite Image Analysis; (3)Topography, Maps, Land Census; (4)geology, 矿石勘探; (5)森林资源探, 分类, 消防; (6)水利) 资源勘探)和洪水监测；（7)Ocean，渔业，如温度，渔业监测和预报；（8)agriculture，如粮食产量估算，病虫害调查；（9)自然灾害，环境污染监测； ( 10)天气和天气预报图综合分析与预报；(11)天文，空间星探测与分析；(12)交通、空中管理、铁路选线等)

343）工业应用（1)CAD和CAM技术应用于模具、制造、服装、印染行业；（2)parts、产品无损检测、焊缝及内部缺陷检测； （3)流水线零件自动检测识别（用于流水线）；（4)mail 自动分拣，包装分拣识别；（5)印制板质量及缺陷检测；（6)生产过程监控）；（ 7)交通管制，机场监控；（8)textile 图案，图案设计；（9)密封件内部质量检测；（10)光弹力场分析；（11)标志，符号识别）等）如超市记账、火车车厢识别；（12)check、签名、识别和伪造识别；（13)运动车，船舶视觉反馈控制。354）军警应用（1)cruise）导弹地形识别；（2)fingerprint 自动识别；（3)criminal face 合成；（4)radar ter雨量检测； （5)遥控飞机制导；（6)目标识别与制导；（7)预警系统与自动火炮控制；（8)反弹游计计））；（9)手刻，人像，印章识别和识别；（10)过时文件文本的恢复；（11)）集装箱不开箱检查。365）其他应用（1)图的长长通信；（2)多媒体计算机系统和应用） ；(3)电视电话；(4)服装试穿展示；(5)理发发型预告展示；(6)电视会议；(7)办公自动化，现场视频管理；(8)文字、图像电视广播。

37 数字图像处理技术介绍一、图像信息处理基础知识5）图像处理与分析模块图像增强主要研究如何突出图像中有趣的部分。图像处理和分析模块包括内容图像恢复和重建，针对图像质量下降的原因建立模型，对图像进行过滤和恢复或重建。图像变换 将图像转换为变换域的过程。图像编码主要用于减少存储和传输的数据量。图像描述和表达是图像识别和理解的必要前提。图像分割提取图像中有意义的区域。 391. 图像增强：1)。空间增强 空间增强是指直接对图像的像素灰度值进行一定的操作，从而达到改变某些像素的灰度值来改善画面的视觉效果。 ①直接灰度变换增强直接对图像中的每个像素按照一定的操作进行灰度变换→原始图像T变换增强效果40直方图变换增强直方图就是统计图像中每个灰度值出现的次数或 在频率之后绘制的图形。图像增强可以通过变换直方图来实现。 ②原始图像及其直方图。均衡后的图像及其直方图 412)。空间滤波空间滤波是设计一些计算模板，将模板和图像中对应像素的灰度值进行积分或微分。操作以达到图像平滑或锐化的目的。 ①图像平滑加法椒盐噪声图值滤波结果42 ②图像锐化拉普拉斯图像锐化增强效果43三、数字图像处理技术介绍3)。频域增强 频域增强是指通过一种在图像的频域或变换域处理后对图像进行增强的方法。

原始指纹图像频域增强后的指纹图像 44 频域平滑滤波器 面部柔和度 452. 图像恢复1).什么是图像退化和图像恢复？在场景的成像过程中会发生畸变、模糊和模糊。噪声的失真或混合会降低生成图像的质量，这称为图像“降级”。这些质量降低的图像通常被称为退化图像。通俗地说，图像恢复就是图像退化的逆过程。典型的图像恢复方法是基于图像退化的先验知识建立退化模型。在该模型的基础上，采用滤波等方法进行处理，使恢复后的图像符合一定的标准，达到提高图像质量的目的。 46 一般的图像退化模型为：g(x,y)？ H [f (x, y)]？ N(x,y) 其中 g(x,y) 是退化图像，f(x,y) 是要求解的图像； H[·]是综合所有退化因素的函数。 n(x,y) 是噪声函数。图像恢复就是在g(x,y)已知的情况下寻找f(x,y)的问题（逼近过程）。在求解和逼近的过程中，因为解不是唯一的，所以有很多方法。不同的错误标准和不同的约束条件会导致不同的解决方案。实际的复原过程是设计一个滤波器，使其能够从退化图像中计算出真实图像的估计值。 472)。使用滤镜还原图像运动模糊+噪声逆滤波器维纳滤波器482)。图像灰度校正和几何畸变校正图像几何畸变校正的思想是通过一些已知的参考点，即一个未畸变的图像，将畸变图像的一些像素点与相应像素点坐标的对应关系拟合为将上述多项式中的系数作为恢复其他像素的基础。

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