数字图像处理学习报告
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数字图像处理实习报告在当今数字化的时代,数字图像处理技术在众多领域中发挥着至关重要的作用,从医疗诊断到卫星遥感,从娱乐产业到工业检测,其应用无处不在。
通过这次数字图像处理实习,我对这一领域有了更深入的了解和实践经验。
实习的初始阶段,我主要进行了相关理论知识的学习。
数字图像处理涵盖了众多概念,如图像的数字化表示、像素、灰度值、分辨率等。
了解这些基础知识是后续处理图像的基石。
同时,我还学习了常见的图像格式,如 JPEG、PNG、BMP 等,以及它们的特点和适用场景。
在掌握了一定的理论基础后,我开始接触图像处理的基本操作。
图像增强是我最先实践的部分,通过调整图像的对比度和亮度,能够使原本模糊不清或暗淡的图像变得更加清晰和易于观察。
例如,对于一张曝光不足的照片,增加亮度可以让隐藏在黑暗中的细节显现出来;而提高对比度则可以使图像中的不同区域更加分明,突出重点。
图像滤波是另一个重要的环节。
均值滤波可以有效地去除图像中的噪声,但在一定程度上会使图像变得模糊;中值滤波则能够在去除噪声的同时较好地保留图像的边缘细节。
我通过对不同类型和程度的噪声图像进行滤波处理,直观地感受到了它们的效果差异。
图像的几何变换也是实习中的关键内容。
图像的平移、旋转和缩放操作看似简单,但其背后涉及到复杂的数学计算。
在实际操作中,需要准确地计算变换矩阵,以确保图像在变换后的准确性和完整性。
实习过程中,我还深入研究了图像分割技术。
这是将图像分成不同区域或对象的过程,以便进行后续的分析和处理。
阈值分割是一种常见且简单的方法,通过设定一个阈值,将图像中的像素分为两类。
然而,对于复杂的图像,这种方法往往效果不佳,这时就需要更高级的分割算法,如基于边缘检测的分割或基于区域生长的分割。
在进行数字图像处理的过程中,我也遇到了一些挑战和问题。
例如,在处理大规模图像数据时,计算资源的限制可能导致处理速度缓慢;在选择图像处理算法时,需要根据具体的图像特点和需求进行权衡,否则可能无法达到理想的效果。
数字图像处理学习总结这个学期学习了数字图像处理这门课程,主要学习了图像的点运算、几何变换、空间域图像增强、频率域图像增强、形态学图像处理、图像分割(边缘检测)、纹理方向等方面的知识。
(1) 图像的点运算。
○1灰度直方图 灰度直方图描述了一幅图像的灰度级统计信息,一般用于图像分割和图像灰度变换等的处理过程中。
从数学角度来说,图像直方图描述图像各个灰度级的统计特征,它是图像灰度级的函数,统计一幅图像中各个灰度级出现的次数或频率。
从图形上来说,灰度直方图是一个二维图,横坐标为图像中各个像素的灰度级别,纵坐标表示具有各个灰度级别的像素在图像中出现的次数或频率。
○2直方图的均衡化 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。
从人眼视觉特性来考虑,一幅图像的直方图如果是均匀分布的,即Ps(s)=k(归一化时k=1)时,该图像色调给人的感觉比较协调。
因此将原图像直方图通过T(r)调整为均匀分布的直方图,这样修正后的图像能满足人眼视觉要求。
因为归一化假定()1()()r P s d s p r dr==两边积分得0()()rr s T r p r dr ==⎰上式表明,当变换函数为r 的累积直方图函数时,能达到直方图均衡化的目的。
对于离散的数字图像,用频率来代替概率,则变换函数T (rk)的离散形式可表示为:直方图均衡化的步骤:(1)求原直方图。
()H s [0,255]s ∈ (2)求累加值(原直方图) ()F s (3)将累加值乘以255 (4)变换(,)((,))()I i j F I i j r T r →→○3直方图规定化 直方图规定化增强处理的步骤如下: ①对原始图像作直方图均衡化处理;②按照希望得到的图像的灰度概率密度函数p z(z),求得变换函数G(z); ③用步骤①得到的灰度级s 作逆变换z= G-1(s)。
经过以上处理得到的图像的灰度级将具有规定的概率密度函数p z(z)。
主要学习内容1.数字图像处理( Digital Image Processing )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, 以提高图像的实用性, 从而达到人们所要求的预期结果。
例如: 对照片反差进行变换;对被噪声污染的工业电视图像去除噪声;从卫星图片中提取目标物特征参数等等。
与人类对视觉机理着迷的历史相比, 数字图像处理还是一门相对年轻的学科。
但在其短短的历史中, 它却以程度不同的成功被应用于几乎所有与成像有关的领域。
由于其表现方式(用图像显示)所固有的魅力, 它几乎吸引了从科学家到平民百姓太多的注意。
几个新的技术发展趋势将进一步刺激该领域的成长: 包括由低价位微处理器支持的并行处理技术;用于图像数字化的低成本的电荷耦合器件(CCD);用于大容量、低成本存储阵列的新存储技术;以及低成本、高分辨的彩色显示系统。
另一个推动力来自于稳定涌现出的新的应用。
在商业、工业、医学应用中, 数字成像技术的使用持续增长。
尽管军费在削减, 在遥感成像中却更多地使用了数字图像处理技术。
低成本的硬件加上正在兴起的几个非常重要的应用, 我们可以预料到数字图像处理在将来会发挥更重要的作用。
2.图像增强技术图像增强是指按特定的需要突出一幅图像中的某些信息, 同时, 削弱或去除某些不需要的信息的处理方法。
其主要目的是处理后的图像对某些特定的应用比原来的图像更加有效。
图像增强技术主要包含直方图修改处理、图像平滑化处理、图像尖锐化处理和彩色处理技术等。
空间域平滑技术为了抑制噪声改善图像质量所进行的处理称为图像平滑或去噪。
它可以在空间域或频率域中进行。
此处介绍空间域的几种平滑方法。
(1)局部平滑法局部平滑发又称邻域平均法或移动平均法。
它是利用像素邻域内的各像素的灰度平均值代替该像素原来的灰度值, 实现图像的平滑。
邻域平均法是将当前像素邻域内各像素的灰度平均值作为其输出值的去噪方法。
其作用相当于用这样的模板同图像卷积。
数字图像处理实验报告1. 引言数字图像处理是使用计算机来处理和优化图像的一种技术。
在本实验中,我们将探索几种常见的数字图像处理方法,并使用Python编程语言和相关库来实现。
2. 实验目的本实验的主要目的是:1.了解图像的基本特性和数字图像处理的基本原理;2.熟悉Python编程语言和相关图像处理库的使用;3.实现常见的图像处理算法并进行实验验证。
3. 实验方法在本实验中,我们使用Python编程语言和以下相关库来实现图像处理算法:•OpenCV:用于图像读取、显示和保存等基本操作;•Numpy:用于图像数据的处理和算术运算;•Matplotlib:用于图像的可视化和结果展示。
以下是实验涉及到的图像处理方法和步骤:1.图像读取和显示:使用OpenCV库读取图像,使用Matplotlib库显示图像;2.图像的灰度化:将彩色图像转换为灰度图像;3.图像的二值化:将灰度图像转换为黑白二值图像;4.图像的平滑处理:使用平滑滤波器对图像进行平滑处理,如均值滤波和高斯滤波;5.图像的边缘检测:使用边缘检测算法对图像进行边缘检测,如Sobel算子和Canny算子;6.图像的直方图均衡化:对灰度图像进行直方图均衡化,增强图像的对比度。
4. 实验过程和结果4.1 图像读取和显示首先,我们使用OpenCV库读取一张图像,并使用Matplotlib库显示该图像:import cv2import matplotlib.pyplot as plt# 读取图像img = cv2.imread('image.jpg')# 显示图像plt.imshow(cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)) plt.axis('off')plt.show()4.2 图像的灰度化接下来,我们将彩色图像转换为灰度图像:# 灰度化图像gray_img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 显示灰度图像plt.imshow(gray_img, cmap='gray')plt.axis('off')plt.show()4.3 图像的二值化然后,我们将灰度图像转换为黑白二值图像:# 二值化图像_, binary_img = cv2.threshold(gray_img, 128, 255, cv2.THRESH_BINARY)# 显示二值图像plt.imshow(binary_img, cmap='gray')plt.axis('off')plt.show()4.4 图像的平滑处理接下来,我们使用平滑滤波器对图像进行平滑处理,例如使用5x5的均值滤波器和高斯滤波器:# 均值滤波mean_img = cv2.blur(img, (5, 5))# 高斯滤波gaussian_img = cv2.GaussianBlur(img, (5, 5), 0) # 显示平滑处理后的图像plt.figure(figsize=(10, 5))plt.subplot(121)plt.imshow(cv2.cvtColor(mean_img, cv2.COLOR_BGR2R GB))plt.title('Mean Filter')plt.axis('off')plt.subplot(122)plt.imshow(cv2.cvtColor(gaussian_img, cv2.COLOR_B GR2RGB))plt.title('Gaussian Filter')plt.axis('off')plt.show()4.5 图像的边缘检测然后,我们使用边缘检测算法对图像进行边缘检测,例如使用Sobel算子和Canny算子:# 边缘检测sobel_img = cv2.Sobel(gray_img, cv2.CV_8U, 1, 1, ksize=3)canny_img = cv2.Canny(gray_img, 50, 150)# 显示边缘检测结果plt.figure(figsize=(10, 5))plt.subplot(121)plt.imshow(sobel_img, cmap='gray')plt.title('Sobel Operator')plt.axis('off')plt.subplot(122)plt.imshow(canny_img, cmap='gray')plt.title('Canny Operator')plt.axis('off')plt.show()4.6 图像的直方图均衡化最后,我们对灰度图像进行直方图均衡化,以增强图像的对比度:# 直方图均衡化equalized_img = cv2.equalizeHist(gray_img)# 显示直方图均衡化结果plt.imshow(equalized_img, cmap='gray')plt.axis('off')plt.show()5. 实验总结通过本实验,我们熟悉了数字图像处理的基本方法和步骤,并使用Python编程语言和相关库实现了图像的读取、显示、灰度化、二值化、平滑处理、边缘检测和直方图均衡化等操作。
数字图像处理实验报告数字图像处理实验报告(一)实验目的1.理解数字图像处理的基本概念与原理。
2.掌握数字图像处理的基本方法。
3.掌握常用数字滤波器的性质和使用方法。
4.熟练应用数字图像处理软件进行图像处理。
实验器材计算机、MATLAB软件实验内容1.图像的读写与显示首先,我们需要在MATLAB中读入一幅图像,并进行显示。
% 导入图像文件I = imread('myimage.jpg');% 显示图像imshow(I);2.图像的分辨率与色彩空间转换数字图像处理中的一个重要概念是图像的分辨率,通常用像素数量表示。
图像的分辨率越高,代表着图像包含更多的像素,从而更具细节和清晰度。
在数字图像处理中,常常需要将一幅图像从一种色彩空间转换为另一种色彩空间。
RGB色彩空间是最常见的图像色彩空间之一,并且常常作为其他色彩空间的基础。
% 转换图像色彩空间J = rgb2gray(I);% 显示转换后的图像imshow(J);3.图像的增强与滤波图像的增强通常指的是对图像的对比度、亮度和清晰度等方面进行调整,以改善图像的质量和可读性。
数字图像处理中的滤波是一种常用的图像增强方法。
滤波器是一个能够对图像进行局部操作的矩阵,它能够提取或抑制特定的图像特征。
% 对图像进行平滑滤波K = imgaussfilt(J, 1);% 显示滤波后的图像imshow(K);4.数字图像处理在实际应用中的例子数字图像处理在很多实际应用中被广泛应用。
这些应用包括医疗成像、计算机视觉、人脸识别、安防监控等。
下面是数字图像处理在人脸识别应用中的一个简单例子。
% 导入图像文件I = imread('face.jpg');% 进行人脸检测faceDetector = vision.CascadeObjectDetector;bbox = step(faceDetector, I);% 在图像上标记人脸位置IFaces = insertObjectAnnotation(I, 'rectangle', bbox, 'Face');imshow(IFaces);实验结论通过本次实验,我已经能够理解数字图像处理的基本概念与原理,掌握数字图像处理的基本方法,熟练应用数字图像处理软件进行图像处理。
数字像处理实训学习总结像处理算法与像识别数字图像处理实训学习总结数字图像处理是计算机科学领域中的重要研究方向,它主要研究如何对数字图像进行操作和处理,从而提取出图像中的有用信息。
在数字图像处理实训学习过程中,我学习了像处理算法和像识别技术,并在实践中深化了对数字图像处理原理和方法的理解。
在本文中,我将总结我在数字图像处理实训中所学到的知识和经验。
1. 图像处理算法图像处理算法是数字图像处理的核心内容,它们可以对图像进行增强、压缩、分割等操作。
在实训中,我学习了常用的图像处理算法,如直方图均衡化、滤波、边缘检测等。
这些算法可以有效地改善图像的质量,使得图像更加清晰、亮度均衡。
例如,通过直方图均衡化,我可以提高图像对比度,使细节更加清晰可见。
2. 像素操作像素操作是图像处理中的基本操作,它涉及到对图像中每个像素点的处理。
通过修改像素的数值,可以改变图像的亮度、对比度等特征。
在实训中,我学习了如何使用像素操作实现图像的二值化、灰度转换等功能。
通过设置适当的阈值,可以将图像转换为黑白图像或者灰度图像,并突出显示图像中的目标区域。
3. 图像滤波图像滤波是一种常用的图像处理方法,通过对图像进行滤波操作,可以去除图像中的噪声,平滑图像并增强图像特征。
在实训中,我学习了线性和非线性滤波算法,如均值滤波、中值滤波等。
这些滤波算法可以有效地减少图像中的噪声,并提高图像的质量。
4. 图像分割与边缘检测图像分割是指将图像分割成若干个子区域的过程,而边缘检测是指寻找图像中物体边缘的过程。
在实训中,我学习了图像分割和边缘检测的方法,如阈值分割、边缘检测滤波器等。
这些方法可以帮助我们在图像中提取出感兴趣的目标,并进行后续的分析和处理。
5. 像识别技术像识别技术是数字图像处理的一个重要应用领域,它将图像处理和模式识别相结合,以实现对图像中目标的自动识别和分类。
在实训中,我学习了基于特征提取和分类器设计的像识别方法。
通过提取图像的特征并训练分类器,可以实现对图像中物体的自动识别。
数字图像处理实验报告数字图像处理实验报告1一. 实验内容:主要是图像的几何变换的编程实现,具体包括图像的读取、改写,图像平移,图像的镜像,图像的转置,比例缩放,旋转变换等.具体要求如下:1.编程实现图像平移,要求平移后的图像大小不变;2.编程实现图像的镜像;3.编程实现图像的转置;4.编程实现图像的比例缩放,要求分别用双线性插值和最近邻插值两种方法来实现,并比较两种方法的缩放效果;5.编程实现以任意角度对图像进行旋转变换,要求分别用双线性插值和最近邻插值两种方法来实现,并比较两种方法的旋转效果.二.实验目的和意义:本实验的目的是使学生熟悉并掌握图像处理编程环境,掌握图像平移、镜像、转置和旋转等几何变换的方法,并能通过程序设计实现图像文件的读、写操作,及图像平移、镜像、转置和旋转等几何变换的程序实现.三.实验原理与主要框架:3.1 实验所用编程环境:Visual C++(简称VC)是微软公司提供的基于C/C++的应用程序集成开发工具.VC拥有丰富的功能和大量的扩展库,使用它能有效的创建高性能的Windows应用程序和Web应用程序.VC除了提供高效的C/C++编译器外,还提供了大量的可重用类和组件,包括著名的微软基础类库(MFC)和活动模板类库(ATL),因此它是软件开发人员不可多得的开发工具.VC丰富的功能和大量的扩展库,类的重用特性以及它对函数库、DLL库的支持能使程序更好的模块化,并且通过向导程序大大简化了库资源的使用和应用程序的开发,正由于VC具有明显的优势,因而我选择了它来作为数字图像几何变换的开发工具.在本程序的开发过程中,VC的核心知识、消息映射机制、对话框控件编程等都得到了生动的体现和灵活的应用.3.2 实验处理的对象:256色的BMP(BIT MAP )格式图像BMP(BIT MAP )位图的文件结构:具体组成图: BITMAPFILEHEADER位图文件头(只用于BMP文件) bfType=”BM” bfSize bfReserved1bfReserved2bfOffBitsbiSizebiWidthbiHeightbiPlanesbiBitCountbiCompressionbiSizeImagebiXPelsPerMeterbiYPelsPerMeterbiClrUsedbiClrImportant单色DIB有2个表项16色DIB有16个表项或更少256色DIB有256个表项或更少真彩色DIB没有调色板每个表项长度为4字节(32位)像素按照每行每列的顺序排列每一行的字节数必须是4的整数倍BITMAPINFOHEADER 位图信息头 Palette 调色板 DIB Pixels DIB图像数据1. BMP文件组成BMP文件由文件头、位图信息头、颜色信息和图形数据四部分组成.2. BMP文件头BMP文件头数据结构含有BMP文件的类型(必须为BMP)、文件大小(以字节为单位)、位图文件保留字(必须为0)和位图起始位置(以相对于位图文件头的偏移量表示)等信息.3. 位图信息头BMP位图信息头数据用于说明位图的尺寸(宽度,高度等都是以像素为单位,大小以字节为单位, 水平和垂直分辨率以每米像素数为单位) ,目标设备的级别,每个像素所需的位数, 位图压缩类型(必须是 0)等信息.4. 颜色表颜色表用于说明位图中的颜色,它有若干个表项,每一个表项是一个RGBQUAD类型的结构,定义一种颜色.具体包含蓝色、红色、绿色的亮度(值范围为0-255)位图信息头和颜色表组成位图信息5. 位图数据位图数据记录了位图的每一个像素值,记录顺序是在扫描行内是从左到右,扫描行之间是从下到上.Windows规定一个扫描行所占的字节数必须是4的倍数(即以long为单位),不足的以0填充.3.3 BMP(BIT MAP )位图的显示:①一般显示方法:1. 申请内存空间用于存放位图文件2. 位图文件读入所申请内存空间中3. 在函数中用创建显示用位图, 用函数创建兼容DC,用函数选择显示删除位图但以上方法的缺点是: 1)显示速度慢; 2) 内存占用大; 3) 位图在缩小显示时图形失真大,(可通过安装字体平滑软件来解决); 4) 在低颜色位数的设备上(如256显示模式)显示高颜色位数的图形(如真彩色)图形失真严重.②BMP位图缩放显示 :用视频函数来显示位图,内存占用少,速度快,而且还可以对图形进行淡化(Dithering )处理.淡化处理是一种图形算法,可以用来在一个支持比图像所用颜色要少的设备上显示彩色图像.BMP位图显示方法如下:1. 打开视频函数,一般放在在构造函数中2. 申请内存空间用于存放位图文件3. 位图文件读入所申请内存空间中4. 在函数中显示位图5. 关闭视频函数 ,一般放在在析构函数中以上方法的优点是: 1)显示速度快; 2) 内存占用少; 3) 缩放显示时图形失真小,4) 在低颜色位数的设备上显示高颜色位数的图形图形时失真小; 5) 通过直接处理位图数据,可以制作简单动画.3.4 程序中用到的访问函数Windows支持一些重要的DIB访问函数,但是这些函数都还没有被封装到MFC中,这些函数主要有:1. SetDIBitsToDevice函数:该函数可以直接在显示器或打印机上显示DIB. 在显示时不进行缩放处理.2. StretchDIBits函数:该函数可以缩放显示DIB于显示器和打印机上.3. GetDIBits函数:还函数利用申请到的内存,由GDI位图来构造DIB.通过该函数,可以对DIB的格式进行控制,可以指定每个像素颜色的位数,而且可以指定是否进行压缩.4. CreateDIBitmap函数:利用该函数可以从DIB出发来创建GDI 位图.5. CreateDIBSection函数:该函数能创建一种特殊的DIB,称为DIB项,然后返回一个GDI位图句柄.6. LoadImage函数:该函数可以直接从磁盘文件中读入一个位图,并返回一个DIB句柄.7. DrawDibDraw函数:Windows提供了窗口视频(VFW)组件,Visual C++支持该组件.VFW中的DrawDibDraw函数是一个可以替代StretchDIBits 的函数.它的最主要的优点是可以使用抖动颜色,并且提高显示DIB的速度,缺点是必须将VFW代码连接到进程中.3.5 图像的几何变换图像的几何变换,通常包括图像的平移、图像的镜像变换、图像的转置、图像的缩放和图像的旋转等.数字图像处理实验报告2一、实验的目的和意义实验目的:本实验内容旨在让学生通过用VC等高级语言编写数字图像处理的一些基本算法程序,来巩固和掌握图像处理技术的基本技能,提高实际动手能力,并通过实际编程了解图像处理软件的实现的基本原理。
《数字图像处理》实验报告数字图像处理是一门将图像进行数字化处理的学科,它通过计算机算法和技术手段对图像进行分析、增强、压缩和重建等操作。
在本次实验中,我们学习了数字图像处理的基本概念和常用算法,并通过实验来探索其应用和效果。
首先,我们进行了图像的读取和显示实验。
通过使用Python中的OpenCV库,我们能够轻松地读取图像文件,并将其显示在屏幕上。
这为我们后续的实验奠定了基础。
同时,我们还学习了图像的像素表示方法,了解了图像由像素点组成的原理。
这使我们能够更好地理解后续实验中的算法和操作。
接下来,我们进行了图像的灰度化实验。
灰度化是将彩色图像转换为灰度图像的过程。
在实验中,我们使用了不同的算法来实现灰度化操作,包括平均值法、最大值法和加权平均法等。
通过比较不同算法得到的灰度图像,我们发现不同算法对图像的处理效果有所差异,这使我们深入理解了灰度化的原理和应用。
随后,我们进行了图像的直方图均衡化实验。
直方图均衡化是一种用于增强图像对比度的方法。
在实验中,我们使用了直方图均衡化算法来对图像进行处理,并观察了处理前后的效果变化。
通过实验,我们发现直方图均衡化能够显著提高图像的对比度,使图像更加清晰和鲜明。
在进一步探索图像处理技术的过程中,我们进行了图像的滤波实验。
滤波是一种常用的图像处理操作,它通过对图像进行卷积操作来实现。
在实验中,我们学习了不同类型的滤波器,包括均值滤波器、高斯滤波器和中值滤波器等。
通过比较不同滤波器对图像的处理效果,我们发现每种滤波器都有其适用的场景和效果。
此外,我们还进行了图像的边缘检测实验。
边缘检测是一种用于提取图像边缘信息的方法。
在实验中,我们学习了不同的边缘检测算法,包括Sobel算子、Canny算子和Laplacian算子等。
通过比较不同算法对图像的处理效果,我们发现每种算法都有其独特的特点和应用。
最后,我们进行了图像的压缩实验。
图像压缩是一种将图像数据进行压缩以减小文件大小的方法。
竭诚为您提供优质文档/双击可除数字图像处理实验报告篇一:数字图像处理实验报告实验一数字图像的获取一、实验目的1、了解图像的实际获取过程。
2、巩固图像空间分辨率和灰度级分辨率、邻域等重要概念。
3、熟练掌握图像读、写、显示、类型转换等matlab函数的用法。
二、实验内容1、读取一幅彩色图像,将该彩色图像转化为灰度图像,再将灰度图像转化为索引图像并显示所有图像。
2、编程实现空间分辨率变化的效果。
三、实验原理1、图像读、写、显示I=imread(‘image.jpg’)Imview(I)Imshow(I)Imwrite(I,’wodeimage.jpg’)2、图像类型转换I=mat2gray(A,[amin,amax]);按指定的取值区间[amin,amax]将数据矩阵A转化为灰度图像I,amin对应灰度0,amax对应1,也可以不指定该区间。
[x,map]=gray2ind(I,n);按指定的灰度级n将灰度图像转化为索引图像,n默认为64I=ind2gray(x,map);索引图像转化为灰度图像I=grb2gray(Rgb);真彩色图像转化为灰度图像[x,map]=rgb2ind(Rgb);真彩色图像转化为索引图像Rgb=ind2rgb(x,map);索引图像转化为真彩色图像bw=im2bw(I,level);将灰度图像转化为二值图像,level取值在[0,1]之间bw=im2bw(x,map,level);将索引图像转化为二值图像,level取值在[0,1]之间bw=im2bw(Rgb,level);将真彩色图像转化为二值图像,level取值在[0,1]之间四、实验代码及结果1、in=imread(peppers.png);i=rgb2gray(in);[x,map]=gray2ind(i,128); subplot(131),imshow(in)subplot(132),imshow(i)subplot(133),imshow(x),colormap(map) 、%空间分辨率变化的效果clc,closeall,cleari=imread(cameraman.tif);i=imresize(i,[256,256]);i1=i(1:2:end,1:2:end);[m1,n1]=size(i)i2=i1(1:2:end,1:2:end);[m2,n2]=size(i2)i3=i2(1:2:end,1:2:end);[m3,n3]=size(i3)subplot(221),imshow(i),xlabel(256x256) subplot(222),imshow(i1),xlabel(128x128) subplot(223),imshow(i2),xlabel(64x64) subplot(224),imshow(i3),xlabel(32x32) 256x25664x64128x12832x322实验二图像的几何变换一、实验目的掌握图像的基本几何变换的方法1、图像的平移2、图像的旋转二、实验内容练习用matalb命令实现图像的平移、旋转操作1、.编写实现图像平移的函数2、用imread命令从你的硬盘读取一幅256×256灰度图;3、调用平移函数,将256×256灰度图平移100行200列,在同一个窗口中显示平移前和平移后的图像。
数字图像处理实验报告(完整版)数字图像处理实验⼀ MATLAB数字图像处理初步⼀、显⽰图像1.利⽤imread( )函数读取⼀幅图像,假设其名为lily.tif,存⼊⼀个数组中;2.利⽤whos 命令提取该读⼊图像flower.tif的基本信息;3.利⽤imshow()函数来显⽰这幅图像;实验结果如下图:源代码:>>I=imread('lily.tif')>> whos I>> imshow(I)⼆、压缩图像4.利⽤imfinfo函数来获取图像⽂件的压缩,颜⾊等等其他的详细信息;5.利⽤imwrite()函数来压缩这幅图象,将其保存为⼀幅压缩了像素的jpg⽂件,设为lily.jpg;语法:imwrite(原图像,新图像,‘quality’,q), q取0-100。
6.同样利⽤imwrite()函数将最初读⼊的tif图象另存为⼀幅bmp图像,设为flily.bmp。
7.⽤imread()读⼊图像Sunset.jpg和Winter.jpg;8.⽤imfinfo()获取图像Sunset.jpg和Winter.jpg的⼤⼩;9.⽤figure,imshow()分别将Sunset.jpg和Winter.jpg显⽰出来,观察两幅图像的质量。
其中9的实验结果如下图:源代码:4~6(接上⾯两个) >>I=imread('lily.tif')>> imfinfo 'lily.tif';>> imwrite(I,'lily.jpg','quality',20);>> imwrite(I,'lily.bmp');7~9 >>I=imread('Sunset.jpg');>>J=imread('Winter.jpg')>>imfinfo 'Sunset.jpg'>> imfinfo 'Winter.jpg'>>figure(1),imshow('Sunset.jpg')>>figure(2),imshow('Winter.jpg')三、⼆值化图像10.⽤im2bw将⼀幅灰度图像转化为⼆值图像,并且⽤imshow显⽰出来观察图像的特征。
数字图像处理期末总结引言数字图像处理是一门研究利用计算机对图像进行处理和分析的学科,依靠数字图像技术可以对图像进行多种处理和改进,如增强图像质量、去除噪声、进行模式识别等。
本学期我们学习了数字图像处理的基本理论知识和常用算法,并实践了相关实验,以下是我对本学期数字图像处理课程的总结。
一、课程概述数字图像处理课程的目标是让学生了解数字图像的基本概念和处理技术,掌握数字图像处理的常用算法和工具,培养学生分析和解决实际图像处理问题的能力。
本课程分为理论学习和实验实践两部分,理论学习主要包括数字图像的表示和处理原理,常用图像处理方法的原理和算法,实验实践则通过使用Python和相关图像处理库进行实际图像处理。
二、理论学习在理论学习部分,我们首先学习了数字图像的表示方法,了解了数字图像的像素结构和灰度级等基本概念。
接着学习了图像的增强和恢复,常用的图像增强技术包括直方图均衡化、对比度拉伸和空域滤波等。
我们通过实验学习了这些方法的原理和实现,同时也学习了如何评价图像增强的效果。
在图像恢复方面,我们学习了图像去噪和图像复原的方法。
图像去噪包括空域滤波和频域滤波两种方法,我们学习了均值滤波、中值滤波和高斯滤波等常用的滤波器,并实践了相关实验。
图像复原主要涉及退化模型和修复方法的学习,我们学习了线性和非线性滤波方法、逆滤波和最小二乘滤波等图像复原算法。
接着我们学习了图像压缩和编码的原理和方法,了解了JPEG和JPEG2000等常用的图像压缩标准。
我们学习了离散余弦变换(DCT)和小波变换等常用的压缩方法,同时也学习了如何评价图像压缩的质量和效果,例如信噪比和均方差等指标。
最后,我们还学习了图像分割和图像识别的基本理论和方法。
图像分割是将图像分割成若干块区域的过程,常用的分割方法包括阈值分割、区域生长和边缘检测等。
图像识别则是将分割后的图像中的特定对象或模式与预定义的模型进行匹配和识别,我们学习了基于模板匹配和特征提取的图像识别方法,并实践了相关实验。
《数字图像处理》读书报告3——钱增磊摘要:本周的主要任务是接着上周所看的数字图像的基础部分。
上一周主要对人眼视觉系统做了一个简单的概括,并对人眼视觉系统的成像原理以及应用了做了比较深入的探讨,对后期图像处理做了一个理论基础。
本周主要是将人眼视觉系统过渡到数字图像处理系统上来,通过对电磁光谱、图像的感知和获取、图像的取样和量化以及像素间的一些基本关系来阐述数字图像处理的基础。
一、讨论光和电磁能谱的元素以及它们的图像特性在1666年时,牛顿最先发现了光的奇异现象,当太阳光透过玻璃棱镜时,光由一系列不同颜色的光谱组成,一端是紫色,另一端是红色,然而这些可见光之石电磁光谱中很小的一部分。
电磁波是一系列无质量的γ粒子以光的速度作正弦运动形成的传播,每个粒子由一定的能量,而电磁光谱是由波长、频率和能量来描述的,他们的关系可以表示为:υλc=。
每一个频段的能量由公式υh E =给出,其中h 为普朗克常数。
我们可以看到当频段越高的波段,所携带的能量就越大。
以下是不同波段携带的能量大小关系:无线波 < 微波 < 红外波 < 可见光 < 紫外光 < X 射线 < γ射线所以在核辐射中,γ射线才是对人体伤害最严重的射线。
其中在可见光中可分为六个区域,每个区域的能量关系也不同:紫光 < 蓝光 < 绿光 < 黄光 < 橙色光 < 红光人在不同情况下可以看到不同颜色的光,其本质的这些光是由于这些物体的反射,根据物体在不同可见光谱内呈现不同颜色,对其他颜色光谱会进行吸收,那么其他颜色就看不见了。
上述就是其中一个图像特性,不同波段的光谱与携带能量以及波长的关系。
另一个特性分为两类:(1)一类是针对单色光,用灰度级来描述单色光强度。
(2)一类是针对彩色光,彩色光共有3个特性:A 、发光强度:从光源流出能量的总量,用W 表示单位;B、光通量:观察者从光源感受到的能量,用lm表示单位;C 、亮度:是光感受的主观指绘子,是描述色彩感觉的参数之一。
数字图像处理实验报告(五个实验全)实验⼀ Matlab图像⼯具的使⽤1、读图I=imread('lena.jpg');imshow(I);2、读⼊⼀幅RGB图像,变换为灰度图像和⼆值图像,并在同⼀个窗⼝内分成三个⼦窗⼝来分别显⽰RGB图像和灰度图像。
a=imread('lena.jpg')i = rgb2gray(a)I = im2bw(a,0.5)subplot(3,1,1);imshow(a);subplot(3,1,2);imshow(i);subplot(3,1,3);imshow(I);原图像灰度图像⼆值图像实验⼆图像变换1、对⼀幅图像进⾏平移,显⽰原始图像与处理后图像,分别对其进⾏傅⾥叶变换,显⽰变换后结果,分析原图的傅⾥叶谱与平移后傅⾥叶频谱的对应关系。
s=imread('beauty.jpg');i=rgb2gray(s)i=double(i)j=fft2(i);k=fftshift(j); 原图像原图的傅⾥叶频谱l=log(abs(k));m=fftshift(j);RR=real(m);II=imag(m);A=sqrt(RR.^2+II.^2);A=(A-min(min(A)))/(max(max(A)))*255;b=circshift(s,[800 450]);b=rgb2gray(b)b=double(b) 平移后的图像平移后的傅⾥叶频谱c=fft2(b);e=fftshift(c);l=log(abs(e));f=fftshift(c);WW=real(f);ZZ=imag(f);B=sqrt(WW.^2+ZZ.^2);B=(B-min(min(B)))/(max(max(B)))*255;subplot(2,2,1);imshow(s);subplot(2,2,2);imshow(uint8(b));subplot(2,2,3);imshow(A);subplot(2,2,4);imshow(B);2、对⼀幅图像进⾏旋转,显⽰原始图像与处理后图像,分别对其进⾏傅⾥叶变换,显⽰变换后结果,分析原图的傅⾥叶谱与旋转后傅⾥叶频谱的对应关系。
数字图像处理实验报告引言数字图像处理是一门研究如何对图像进行数字化处理的学科,它的应用广泛,涵盖了图像的获取、增强、压缩、分割等多个方面。
本次实验旨在探索数字图像处理的基本原理和常用技术,并通过实践操作加深对数字图像处理的理解。
实验目的1.学习掌握数字图像处理的基本原理;2.熟悉常用的数字图像处理工具和方法;3.实践应用数字图像处理技术解决实际问题。
实验环境在本次实验中,我们使用了以下环境和工具:- 操作系统:Windows 10 - 编程语言:Python - 图像处理库:OpenCV实验步骤步骤一:图像获取与显示首先,我们需要获取一张待处理的图像,并对其进行显示。
在Python中,我们可以使用OpenCV库来实现图像的读取和显示。
以下是示例代码:import cv2# 读取图像image = cv2.imread('image.jpg')# 显示图像cv2.imshow('Image', image)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()步骤二:图像增强图像增强是数字图像处理中常用的技术之一,旨在改善图像的质量和可视化效果。
常见的图像增强技术包括灰度转换、直方图均衡化、滤波器等。
以下是示例代码:import cv2# 读取图像image = cv2.imread('image.jpg')# 灰度转换gray_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GR AY)# 直方图均衡化equalized_image = cv2.equalizeHist(gray_image)# 高斯滤波器blurred_image = cv2.GaussianBlur(equalized_image, (5, 5), 0)# 边缘增强enhanced_image = cv2.Canny(blurred_image, 100, 20 0)# 显示图像cv2.imshow('Enhanced Image', enhanced_image)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()步骤三:图像压缩图像压缩是数字图像处理中的重要话题,旨在减少图像的存储空间和传输带宽。
《数字图像处理》课程学习报告1.“绪论”学习总结本章节主要学习了图像、像素和数字图像处理的基本概念,了解了自然界中图像的亮度、色彩和空间分布等指标都是以模拟形式出现,模拟图像可以利用光学和电子两种方式进行处理。
图像是由许多个大小和形状一致的像素组成,分辨率可以用单位长度的像素点数表示,也可以用行数×列数来表示图像的大小和分辨率。
利用计算机或者数字设备对图像进行加工分析以满足需求的操作叫做图像处理。
数字图像处理的发展是从20世纪20年代首次实现了图像压缩技术开始,数字图像处理技术最开始应用在航天领域,随着科技发展逐渐扩展到人们生活的各个领域之中。
数字图像处理的目的、任务与特点。
图像处理的目的包含了提高图像的视觉质量、提取图像中某些特征、对图像和视频信息进行压缩、信息可视化和信息安全需要。
图像处理的任务是获取客观世界的景象并转换成数字图像,进行一定的技术手段使其转化成具有新意义的图像。
数字图像处理具有精度高、重现性能好、灵活性高、处理结果可供人观察、技术适用面宽等特点。
数字图像处理主要应用领域有航空航天、生物医学工程、通讯工程、工业自动化和机器人、军事公安、材料科学、生活娱乐以及智能交通。
涉及图像处理的相关技术包括视频、计算机图形、动画、VR、AR等。
2.“图像处理基本知识”学习总结本章节主要学习了人类视觉与色度学基础。
眼睛是人类重要和敏感的感觉器官,人类视觉对颜色的主观感觉可以直观的用色调、色饱和度和亮度来表达。
学习了三基色原理对光通量、发光强度、视敏度、亮度、照度等光度学基本知识有了全面了解。
图像处理硬件和图像处理软件组成了计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的系统叫做数字图像处理系统。
学习了数字图像的图像大小、灰度平均值、协方差、灰度标准差以及图像的相关系数统计特征表达算式。
3.“图像的数字化与显示”学习总结本章在了解了图像数字化的基本过程前提下,主要学习了图像数字化的方法,尤其是图像量化中的标量量化和向量量化方法,标量量化的特点是每次只量化一个采样,前后采样间的量化互相独立,向量量化是将一组采样的信号幅度向量在容许的误差范围内用更少的离散向量替代。
实验一常用MATLAB图像处理命令一、实验目的1、熟悉并掌握MA TLAB工具的使用;2、实现图像的读取、显示、代数运算和简单变换。
二、实验环境MATLAB 6.5以上版本、WIN XP或WIN2000计算机三、常用函数●读写图像文件1 imreadimread函数用于读入各种图像文件,如:a=imread('e:\w01.tif')2 imwriteimwrite函数用于写入图像文件,如:imwrite(a,'e:\w02.tif',’tif’) 3 imfinfoimfinfo函数用于读取图像文件的有关信息,如:imfinfo('e:\w01.tif') ●图像的显示1imageimage函数是MATLAB提供的最原始的图像显示函数,如:a=[1,2,3,4;4,5,6,7;8,9,10,11,12];image(a);2 imshowimshow函数用于图像文件的显示,如:i=imread('e:\w01.tif');imshow(i);title(‘原图像’)%加上图像标题3 colorbarcolorbar函数用显示图像的颜色条,如:i=imread('e:\w01.tif');imshow(i);colorbar;4 figurefigure函数用于设定图像显示窗口,如:figure(1); /figure(2);5 subplot把图形窗口分成多个矩形部分,每个部分可以分别用来进行显示。
Subplot(m,n,p)分成m*n个小窗口,在第p个窗口中创建坐标轴为当前坐标轴,用于显示图形。
6 plot绘制二维图形plot(y)Plot(x,y)xy可以是向量、矩阵。
图像类型转换1 rgb2gray//灰色把真彩图像转换为灰度图像i=rgb2gray(j)2 im2bw//黑白通过阈值化方法把图像转换为二值图像I=im2bw(j,level)Level表示灰度阈值,取值范围0~1(即0.n),表示阈值取自原图像灰度范围的n%3 imresize改变图像的大小I=imresize(j,[m n])将图像j大小调整为m行n列图像运算1 imadd两幅图像相加,要求同样大小,同种数据类型Z=imadd(x,y)表示图像x+y2 imsubstract两幅图像相减,要求同样大小,同种数据类型Z=imsubtract(x,y)表示图像x-y3 immultiplyZ=immultiply(x,y)表示图像x*y4 imdivideZ=imdivide(x,y)表示图像x/y5:m = imadjust(a,[,],[0.5;1]) ;%图像变亮n = imadjust(a,[,],[0;0.5]) ;%图像变暗g=255-a;%负片效果四、实验内容(请将实验程序填写在下方合适的位置,实验图像结果拷屏粘贴)1、读入一幅RGB图像,变换为灰度图像和二值图像,并在同一个窗口内分成三个子窗口来分别显示RGB图像和灰度图像,注上文字标题。
数字图像处理实验报告数字图像处理实验报告一、引言数字图像处理是计算机科学与工程领域中的一个重要研究方向。
通过使用数字化技术,对图像进行采集、传输、存储和处理,可以实现对图像的增强、恢复、分析和识别等功能。
本实验旨在通过对数字图像处理算法的实践应用,探索图像处理的原理和方法。
二、实验目的本实验的主要目的是掌握数字图像处理的基本概念和算法,并通过实际操作加深对图像处理原理的理解。
具体目标包括:1. 学习使用图像处理软件,如Photoshop或Matlab等。
2. 掌握图像增强的方法,如直方图均衡化、滤波和锐化等。
3. 理解图像压缩和编码的原理,如JPEG和PNG等格式。
4. 了解图像分割和边缘检测的基本算法,如阈值分割和Canny边缘检测等。
三、实验过程1. 图像增强图像增强是指通过一系列算法和技术,改善图像的质量和视觉效果。
在实验中,我们可以使用直方图均衡化算法来增强图像的对比度和亮度。
该算法通过将图像的像素值映射到一个更大的范围内,使得图像的亮度分布更加均匀。
2. 图像滤波图像滤波是指通过一系列滤波器对图像进行处理,以实现去噪、平滑和锐化等效果。
在实验中,我们可以使用平滑滤波器(如均值滤波器和高斯滤波器)来去除图像中的噪声。
同时,我们还可以使用锐化滤波器(如拉普拉斯滤波器和Sobel滤波器)来增强图像的边缘和细节。
3. 图像压缩和编码图像压缩是指通过减少图像的数据量来减小图像文件的大小,从而实现存储和传输的效率提升。
在实验中,我们可以使用JPEG和PNG等压缩算法来对图像进行压缩和编码。
JPEG算法通过对图像的频域进行离散余弦变换和量化,实现对图像的有损压缩。
而PNG算法则采用无损压缩的方式,通过对图像的差值编码和哈夫曼编码,实现对图像的高效压缩。
4. 图像分割和边缘检测图像分割是指将图像分成若干个区域,以实现对图像的目标提取和图像分析的目的。
而边缘检测是指通过检测图像中的边缘和轮廓,实现对图像的形状分析和目标识别。
《数字图像处理》实验报告数字图像处理是计算机科学与技术领域中的一个重要分支,它涉及到对图像进行获取、处理、分析和显示等一系列操作。
在本次实验中,我们将学习和探索数字图像处理的基本概念和技术,并通过实验来加深对这些概念和技术的理解。
首先,我们需要了解数字图像的基本概念。
数字图像是由像素组成的二维矩阵,每个像素代表图像中的一个点,像素的灰度值或颜色值决定了该点的亮度或颜色。
在实验中,我们将使用灰度图像进行处理,其中每个像素的灰度值表示了该点的亮度。
在数字图像处理中,最基本的操作之一是图像的获取和显示。
我们可以通过摄像头或者从文件中读取图像数据,然后将其显示在计算机屏幕上。
通过这种方式,我们可以对图像进行观察和分析,为后续的处理操作做好准备。
接下来,我们将学习一些常见的图像处理操作。
其中之一是图像的灰度化处理。
通过将彩色图像转换为灰度图像,我们可以减少图像数据的维度,简化后续处理的复杂度。
灰度化处理的方法有多种,例如将彩色图像的RGB三个通道的像素值取平均值,或者使用加权平均值的方法来计算灰度值。
另一个常见的图像处理操作是图像的平滑处理。
图像平滑可以减少图像中的噪声,并使得图像更加清晰。
常用的图像平滑方法包括均值滤波和高斯滤波。
均值滤波通过计算像素周围邻域像素的平均值来平滑图像,而高斯滤波则使用一个高斯核函数来加权平均邻域像素的值。
除了平滑处理,图像的锐化处理也是数字图像处理中的一个重要操作。
图像的锐化可以增强图像的边缘和细节,使得图像更加清晰和鲜明。
常用的图像锐化方法包括拉普拉斯算子和Sobel算子。
这些算子通过计算像素周围邻域像素的差异来检测边缘,并增强边缘的灰度值。
此外,我们还将学习一些图像的变换操作。
其中之一是图像的缩放和旋转。
通过缩放操作,我们可以改变图像的尺寸,使其适应不同的显示设备或应用场景。
而旋转操作可以将图像按照一定的角度进行旋转,以达到某种特定的效果。
最后,我们将学习一些图像的特征提取和分析方法。
数字图像处理实验报告通用数字图像处理实验报告通用数字图像处理是现代科学技术发展过程中的一个重要方向,它广泛地涉及到了计算机、数学、物理、电子等多个学科。
数字图像处理实验是数字图像处理领域中不可或缺的重要研究手段之一。
为了更好地展示实验结果和数据,以下是数字图像处理实验报告通用模板,以供参考。
1. 实验目的本次实验的目的是掌握数字图像处理的基本概念、算法以及其应用,在实践中学习数字图像处理的基础操作和技巧。
通过实验,学生可以更深入地理解数字图像处理的原理,并掌握数字图像处理应用的方法和技术。
2. 实验原理数字图像处理是将数字信号处理和图像处理结合起来的技术。
主要基于数字通信和数字信号处理原理,将二维图像进行数字化,并对其进行处理,实现图像的获取、传输、分析和显示等功能。
3. 实验流程(1) 图像获取和预处理:获取需要处理的图像,并进行基本的预处理,包括降噪、锐化、自适应增强等。
(2) 图像增强:通过滤波、直方图均衡化、灰度拉伸等操作,增强图像的亮度、对比度等特征。
(3) 图像变换:包括几何变换(旋转、平移、缩放等)、色彩空间变换(RGB空间、HSV空间等)等。
(4) 特征提取和分类:从图像中提取出感兴趣的特征,进行分类判别、目标检测等。
(5) 结果展示和分析:将处理后的图像结果进行展示和分析,分析图像特征和处理效果。
4. 实验结果(1) 原始图像(2) 预处理后的图像(3) 增强后的图像(4) 变换后的图像(5) 提取出的特征及分类结果(6) 结果展示和分析5. 实验总结通过本次实验,我们对数字图像处理的基本概念、算法和应用有了更深的理解,并掌握了数字图像处理的基础操作和技巧。
对于未来的科学研究和工程技术领域,数字图像处理具有广泛的应用前景,我们有信心在这个领域不断深耕,为社会的发展进步做出更大的贡献。
数字图像处理学习报告
在这一学期,我选修了《数字图像处理基础》这门课程,同时,老师还讲授了一些视频处理的知识。
在这里,梳理一下这学期学到的知识,并提出一些我对这门课程的建议。
图像处理是指对图像信息进行加工,从而满足人类的心理、视觉或者应用的需求的一种行为。
图像处理方法一般有数字法和光学法两种,其中数字法的优势很明显,已经被应用到了很多领域中,相信随着科学技术的发展,其应用空间将会更加广泛。
数字图像处理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.数字图像处理是从20世纪60年代以来随着计算机技术和VLSL的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域。
数字图像处理技术其实就是利用各种数字硬件与计算机,对图像信息通过转换而得到的电信号进行相应的数学运算,例如图像去噪、图像分割、提取特征、图像增强、图像复原等,以便提高图像的实用性。
其特点是处理精度比较高,并且能够对处理软件进行改进来优化处理效果,操作比较方便,但是由于数字图像需要处理的数据量一般很大,因此处理速度有待提高。
目前,随着计算机技术的不断发展,计算机的运算速度得到了很大程度的提高。
在短短的历史中,它却广泛应用于几乎所有与成像有关的领域,在理论上和实际应用上都取得了巨大的成就。
1. 数字图像处理需用到的关键技术
由于数字图像处理的方便性和灵活性,因此数字图像处理技术已经成为了图像处理领域中的主流。
数字图像处理技术主要涉及到的关键技术有:图像的采集与数字化、图像的编码、图像的增强、图像恢复、图像分割、图像分析等。
图像的采集与数字化:就是通过量化和取样将一个自然图像转换为计算机能够处理的数字形式。
图像编码:图像编码的目的主要是来压缩图像的信息量,以便能够满足存储和传输的要
求。
图像的增强:图像的增强其主要目的是使图像变得清晰或者将其变换为机器能够很容易
分析的形式,图像增强方法一般有:直方图处理、灰度等级、伪彩色处理、边缘锐化、干扰抵制。
图像的恢复:图像恢复的目的是减少或除去在获得图像的过程中因为各种原因而产生的
退化,可能是由于光学系统的离焦或像差、被摄物与摄像系统两者之间的相对运动、光学或电子系统的噪声与介于被摄像物跟摄像系统之间的大气湍流等等。
图像的分割:图像分割是将图像划分为一些互相不重叠的区域,其中每一个区域都是像素的一个连续集,通常采用区域法或者寻求区域边界的境界法。
图像分析:图像分析是指从图像中抽取某些有用的信息、数据或度量,其目的主要是想得到某种数值结果。
图像分析的内容跟人工智能、模式识别的研究领域有一定的交叉。
2. 数字图像处理的特点
数字图像处理的特点主要表现在以下几个方面:
1)数字图像处理的信息大多是二维信息,处理信息量很大。
因此对计算机的计算速度、存
储容量等要求较高。
2)数字图像处理占用的频带较宽。
与语言信息相比,占用的频带要大几个数量级。
所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上技术难度较大,成本亦高。
这就对频
带压缩技术提出了更高的要求。
3)数字图像中各个像素不是独立的,其相关性大。
在图像画面上,经常有很多像素有相同
或接近的灰度。
所以,图像处理中信息压缩的潜力很大。
4)数字图像处理后的图像受人的因素影响较大,因为图像一般是给人观察和评价的。
3. 数字图像处理的优点
数字图像处理的优点主要表现在4个方面。
1)再现性好。
数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于它不会因图像的存储、传输或
复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。
只要图像在数字化时准确地表现了原稿,那么数字图像处理过程始终能保持图像的再现。
2)处理精度高。
将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组,主要取决于图像数字化设
备的能力.
3)适用面宽。
图像可以来自多种信息源,它们可以是可见光图像,也可以是不可见的波谱图像。
只要针对不同的图像信息源,采取相应的图像信息采集措施,图像的数字处理方法
适用于任何一种图像。
4)灵活性高。
图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大部分,每
一部分均包含丰富的内容。
4. 数字图像处理的应用领域
图像是人类获取和交换信息的主要来源,因此,图像处理的应用领域必然涉及到人类生
活和工作的方方面面,随着人类活动范围的不断扩大,图像处理的应用领域也将随之不断扩
大。
航天和航空技术:在飞机遥感和卫星遥感技术中用配备有高级计算机的图像处理系统来判读分析,既节省人力又加快了速度,还可以从照片中提取人工所不能发现的大量有用情报。
生物医学工程:除了CT技术之外,还有对医用显微图像的处理分析,如红细胞、白细胞分类,染色体分析,癌细胞识别等。
通信工程:当前通信的主要发展方向是声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。
在一定意义上讲,编码压缩是这些技术成败的关键。
除了已应用较广泛
的熵编码、DPCM编码、变换编码外,目前国内外正在大力开发研究新的编码方法,如分行编码、自适应网络编码、小波变换图像压缩编码等。
工业和工程领域:图像处理技术有着广泛的应用,如自动装配线中检测零件的质量并对零件进行分类,印刷电路板疵病检查,弹性力学照片的应力分析,流体力学图片的阻力和升力分析,邮政信件的自动分拣,在一些有毒、放射性环境内识别工件及物体的形状和排列状态,先进的设计和制造技术中采用工业视觉等等。
军事方面:图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导
各种侦察照片的判读,具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统,飞机、坦克和军舰模拟训练系统等;公安业务图片的判读分析,指纹识别,人脸鉴别,不完整图片的复原,以及交通监控、事故分析等。
文化艺术:电视画面的数字编辑、动画的制作、电子图像游戏、纺织工艺品设计、服装设计与制作、发型设计、文物资料照片的复制和修复、运动员动作分析和评分等等。
视频和多媒体系统:电视制作系统广泛使用的图像处理、变换、合成,多媒体系统中静止图像和动态图像的采集、压缩、处理、存贮和传输等。
电子商务:图像处理技术在电子商务中也大有可为,如身份认证、产品防伪、水印技术等。
在这门课程的最后,代课老师给我们讲授了数字视频处理,让我们了解到数字视频就是以数字形式记录的视频,和模拟视频相对的。
数字视频有不同的产生方式,存储方式和播出方式。
比如通过数字摄像机直接产生数字视频信号,存储在数字带,P2卡,蓝光盘或者磁盘上,从而得到不同格式的数字视频。
然后通过PC,特定的播放器等播放出来。
了解了数字视频发展过程和视频压缩的概念和分类等。
我们这门课程主要是上理论课,其中有很复杂的数学原理,专业术语多,基础知识要求高,理解起来有些困难。
当初选择这门课是希望能有一些具体软件的教学。
就我了解,视频处理的软件有MAYA、Premiere、绘声绘影、windows自带的MOVE MAKER;处理数字图像的软件主要有matlaB、photoshop、ImageJ (java图像处理程序)。
其中,matlaB和PS 很具有教学性,这两个软件也运用的很广。
MATLAB全称是MatrixLaboratory(矩阵实验室),一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件,从这一点上也可以看出,它在矩阵运算上有自己独特的特点。
实际运用MATLAB中的绝大多数的运算都是通过矩阵这一形式进行的,这一特点决定了MATLAB在处理数字图像上的独特优势。
理论上讲,图像是一种二维的连续函数,然而计算机对图像进行数字处理时,首先必须对其在空间和亮度上进行数字化,这就是图像的采样和量化的过程。
Photoshop是Adobe公司旗下最为出名的图像处理软件之一,集图像扫描、编辑修改、图像制作、广告创意,图像输入与输出于一体的图形图像处理软件,深受广大平面设计人员和电脑美术爱好者的喜爱。
如果能理论和实践相结合,相信我们会把数字图像处理理解的跟透彻,同时也锻炼了大家的动手能力。
希望老师能多开设实际动手的课程。