数字图像处理 (I)：绪论

主楼 D717

课程学习传统 DIP 方法。深度学习内容较小。

课程目的与要求；

  • 掌握 DIP 基本概念、原理、方法
  • 初步运用所学知识解决实际问题
  • 为 IP 相关领域打下基础：模式识别、CV

教材：Gonzalez DIP 第四版

上机：D305

理论部分：

  • DIP基础
  • 灰度变换和空间滤波
  • 图像变换和频域滤波
  • 图像压缩
  • 形态学处理

DIP 是什么？

图像：是一个二维函数 f(x,y)f(x, y). （模拟）灰度图：f:R2→R2f:\mathbb R^2\to \mathbb R^2；彩色图：f:R2→R3f:\mathbb R^2\to \mathbb R^3。

数字图像是模拟图像的离散化：f(u,v):{(nΔx,mΔy)∣n,m∈N}→{kΔL∣k∈N}f(u, v) : \{(n\Delta x, m\Delta y)\mid n, m \in \mathbb N\}\to\{k\Delta L\mid k \in \mathbb N\}. 一般来说 Δx=Δy=ΔL=1\Delta x=\Delta y=\Delta L=1 即 f:N2→Nf:\mathbb N^2\to \mathbb N 或 N3\mathbb N^3，且 0≤k≤2550\le k\le 255.

Matlab 调用图像：

1
2
lena = imread('lena.png'); % 读取图像
imshow(lena); % 显示图像

图形：用一组指令集合描述的内容。任意缩放不失真。

注意：图像 ≠\neq 图形！图像 ∼\sim 位图，图形 ∼\sim 矢量图。

图像的分类

  • 按颜色：灰度图（黑白图）、彩色图、伪彩色图；
  • 按成像光谱：可见光、红外、多光谱
  • 按来源：遥感、医学、显微、…

图像处理

模拟图像处理：快速并行，但质量低。

数字图像处理：精度高、内容丰富，但速度慢。

图像采集与表达 →\to 图像传输存储 →\to 图像预处理 →\to 图像处理 →\to 图像后处理。