標籤:數字圖像處理數學形態學

圖像處理(image processing),用計算機對圖像進行分析,以達到所需結果的技術。又稱影像處理。基本內容 圖像處理一般指數字圖像處理。數字圖像是指用數字攝像機、掃描儀等設備經過採樣和數字化得到的一個大的二維數組,該數組的元素稱為像素,其值為一整數,稱為灰度值。圖像處理技術的主要內容包括圖像壓縮,增強和復原,匹配、描述和識別3個部分。 常見的處理有圖像數字化、圖像編碼、圖像增強、圖像復原、圖像分割和圖像分析等。圖像處理一般指數字圖像處理。

1簡介

所謂數字圖像處理[7]就是利用計算機對圖像信息進行加工以滿足人的視覺心理或者應用需求的行為。實質上是一段能夠被計算機還原顯示和輸出為一幅圖像的數字碼。 21世紀是一個充滿信息的時代,圖像作為人類感知世界的視覺基礎,是人類獲取信息、表達信息和傳遞信息的重要手段。數字圖像處理[9],即用計算機對圖像進行處理,其發展歷史並不長。數字圖像處理技術源於20世紀20年代,當時通過海底電纜從英國倫敦到美國紐約傳輸了一幅照片,採用了數字壓縮技術。首先數字圖像處理技術可以幫助人們更客觀、準確地認識世界,人的視覺系統可以幫助人類從外界獲取3/4以上的信息,而圖像、圖形又是所有視覺信息的載體,儘管人眼的鑒別力很高,可以識別上千種顏色,但很多情況下,圖像對於人眼來說是模糊的甚至是不可見的,通過圖象增強技術,可以使模糊甚至不可見的圖像變得清晰明亮。另一方面,通過數字圖像處理中的模式識別技術,可以將人眼無法識別的圖像進行分類處理。通過計算機模式識別技術可以快速準確的檢索、匹配和識別出各種東西。
數字圖像處理技術已經廣泛深入地應用於國計民生休戚相關的各個領域。
在計算機中,按照顏色和灰度的多少可以將圖像分為二值圖像、灰度圖像、索引圖像和真彩色RGB圖像四種基本類型。大多數圖像處理軟體都支持這四種類型的圖像。
中國物聯網校企聯盟認為圖像處理將會是物聯網產業發展的重要支柱之一,它的具體應用是指紋識別技術。
灰度圖像
灰度圖像矩陣元素的取值範圍通常為[0,255]。因此其數據類型一般為8位無符號整數的(int8),這就是人們經常提到的256灰度圖像。「0」表示純黑色,「255」表示純白色,中間的數字從小到大表示由黑到白的過渡色。在某些軟體中,灰度圖像也可以用雙精度數據類型(double)表示,像素的值域為[0,1],0代表黑色,1代表白色,0到1之間的小數表示不同的灰度等級。二值圖像可以看成是灰度圖像的一個特例。
開啟
A被B的形態學開運算可以記做A?B,這種運算是A被B腐蝕后再用B來膨脹腐蝕結果,即:
開運算

  開運算

開運算的數學公式為:
開運算

  開運算

其中,∪{·}指大括弧中所有集合的並集。該公式的簡單幾何解釋為:A?B是B在A內完全匹配的平移的並集。形態學開運算完全刪除了不能包含結構元素的對象區域,平滑了對象的輪廓,斷開了狹窄的連接,去掉了細小的突出部分。
軟體特點
知名度以及使用率最高的圖像處理軟體。
CorelDRAW
軟體特點:界面設計友好,空間廣闊,操作精微細緻。兼容性佳。
軟體優勢:非凡的設計能力廣泛地應用於商標設計、標誌製作、模型繪製、插圖描畫、排版及分色輸出等等諸多領域。市場領先的文件兼容性以及高質量的內容可幫助您將創意變為專業作品。從與眾不同的徽標和標誌到引人注目的營銷材料以及令人賞心悅目的Web圖形,應有盡有。
與同行軟體的比較:功能強大,兼容性極好,可生成各種與其它軟體相兼容的格式,操作較Illustrator簡單,在國內中小型廣告設計公司應用率極高。
光影魔術手
軟體特點:「nEO iMAGING」〖光影魔術手〗是一個對數碼照片畫質進行改善及效果處理的軟體。簡單、易用,不需要任何專業的圖像技術,就可以製作出專業膠片攝影的色彩效果。
軟體優勢:模擬反轉片的效果,令照片反差更鮮明,色彩更亮麗,模擬反轉負沖的效果,色彩詭異而新奇,模擬多類黑白膠片的效果,在反差、對比方面,和數碼相片完全不同。
與同行軟體的比較:是一個照片畫質改善和個性化處理的軟體。簡單、易用,每個人都能製作精美相框、藝術照、專業膠片效果,而且完全免費。
內容簡介
《圖像處理》內容簡介:圖像信息處理是一個多階段、多途徑、多目標的信息處理過程。本冊書深入系統地闡述和論證了圖像信息處理中共性的和基礎性的知識,以及有關前端的處理理論、方法和技術。《圖像處理》涉及關於圖像信息處理的概述,有關的數學知識,視覺知識,圖像的數學描述,圖像的數字化,圖像變換,圖像增強,圖像恢復等內容。某些章節介紹的技術內容既可以作為獨立的技術,產生用戶所需的輸出,滿足用戶的需求,也可以是後續的某些信息處理的預處理。
《圖像處理》所涉及的內容及討論的深度適合電子科學與工程類、控制理論與工程類、計算機科學與技術類、儀器科學與技術類以及其他有關專業和研究方向的研究生、本科高年級學生作為教材或教學參考書使用,也可供相關專業的科研人員參考。
內容簡介
本書是數字圖像信息處理領域的一本經典著作,是20多年來此領域最權威的教材之一。與1977年問世的本書第一版相比,進行了重要修訂和擴充,增加了關於小波變換、圖像形態學和彩色圖像處理的章節,並新增了500多幅圖像和200多幅圖表。全書共分12章,首先介紹了數字圖像基礎、空間域和頻域的圖像增強;然後討論了圖像復原、彩色圖像處理、小波變換及多解析度處理和圖像壓縮;最後講述了形態學圖像處理、圖像分割、表示與描述以及目標識別等。本書側重於對數字圖像處理基本概念和方法的介紹,並為本領域的進一步學習和研究奠定了堅實的基礎。全書概念清楚、深入淺出、圖文並茂,並且反映了數字圖像處理領域的最新發展情況。
目錄
第1章緒論
第2章數字圖像基礎
第3章空間域圖像增強
第4章頻域圖像增強
第5章圖像復原
第6章彩色圖像處理
第7章小波變換和多解析度處理
第8章圖像壓縮
第9章形態學圖像處理
第10章圖像分割
第11章表示與描述
第12章目標識別
參考文獻
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