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1、 数字图像处理 何家峰 广东工业大学信息工程学院Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 主要参考书主要参考书 1、R. C. Gonzalez, R. E. Woods。数字图像处理（第二版）。电子工业出版社，2006。 2、R. C. Gonzalez, R. E. Woods, S. L. Eddins。数字图像处理（Matlab版）。电子工业出版社，2006。 3、Henri Maitre。现代数字图
2、像处理。电子工业出版社，2006。 4、章毓晋。图像处理与分析。清华大学出版社，2000。 5、章毓晋。图象分割。科学出版社，2001。 6、Sergios Theodoridis, Koutroumbas。模式识别（第三版）。电子工业出版社，2006。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 主要学习内容及学时安排主要学习内容及学时安排 1、绪论 2学时 2、数字图像基础 6学时 3、图像增强图像增强 10
3、学时 4、图像分割图像分割 6学时 5、图像表达与描述图像表达与描述 8学时 6、图像识别图像识别 4学时 7、数字图像处理新技术 2学时 8、数字图像处理典型应用案例 2学时 9、课内实验 8学时 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 成绩评定参考成绩评定参考 1、平时成绩30分，其中：实验10分，作业15分，考勤5分。 2、期末考试70分。Evaluation only.Created with As
4、pose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第第1章章 绪论绪论1.1 数字图像处理的数字图像处理的概念概念1.2 数字图像处理的数字图像处理的基本内容基本内容1.3 数字图像处理系统的数字图像处理系统的系统构成系统构成1.4 数字图像处理的数字图像处理的应用实例应用实例1.5 举例举例：人脸识别及其所面临的挑战：人脸识别及其所面临的挑战Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profi
5、le 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.1 数字图像处理的概念数字图像处理的概念1 数字图像数字图像 一幅图像可定义为一个二维函数f(x,y)，当空间坐标x、y和幅值f为有限的离散数值时，称该图像为数字图像。 简言之，简言之，以数字格式表示的图像。2 数字图像处理数字图像处理 利用计算机来处理数字图像。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.3 数字图
6、像处理的三个层次数字图像处理的三个层次 低级图像处理低级图像处理 中级图像处理中级图像处理 高级图像处理高级图像处理Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 低级图像处理低级图像处理 内容内容：主要对图象进行各种加工以改善图象的视觉效果、或突出有用信息，并为自动识别打基础，或通过编码以减少对其所需存储空间、传输时间或传输带宽的要求。 特点特点：输入是图像，输出也是图像，即图象之间进行的变换。主要章节主要章节：
7、第3、4、5、8章。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 低级图像处理实例（图像增强）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 中级图像处理中级图像处理中级图像处理实例（图像分割） 内容内容：主要对图象中感兴趣的目标进行
8、检测（或分割）和测量，以获得它们的客观信息从而建立对图象的描述。 特点特点：输入是图象，输出是数据。 主要章节主要章节：第10、11章。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 高级图像处理高级图像处理高级图像处理实例（图像识别） 内容：内容：在中级图像处理的基础上，进一步研究图象中各目标的性质和它们之间相互的联系，并得出对图象内容含义的理解（对象识别）及对原来客观场景的解释（计算机视觉），从而指导和规划行
9、动。 特点特点：以客观世界为中心，借助知识、经验等来把握整个客观世界。 “输入是数据，输出是理解” 主要章节主要章节：第12章。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 白种人的虹膜白种人的虹膜 虹膜诊断（虹膜诊断（Iridology） 黄种人的虹膜黄种人的虹膜Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.
10、0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.2 数字图像处理的基本内容数字图像处理的基本内容1 图像获取图像获取 举例：摄像机+图像采集卡、数码相机等。对象物光摄像单元A/D转换单元计算机Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.2 图像增强图像增强 显示图像中被模糊的细节，或是突出图像中感兴趣的特征。Evaluation only.Created with Aspose
11、.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.3 图像复原图像复原 以图像退化的数学模型为基础，来改善图像质量。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.4 图像压缩图像压缩 减小图像的存储量，或者在图像传输时降低带宽。Evaluation only.Created with Aspose.Slide
12、s for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.复复原原图图原图原图信噪比：信噪比：66.02压缩比压缩比:11.83:1Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.5 图像分割图像分割 将一幅图像划分为几个组成部分或分割出目标物体。Evaluation only.Created with Aspose.Slides
13、 for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.7 表达与描述表达与描述 图像分割后，输出分割标记或目标特征参数。8 目标识别目标识别 把目标进行分类的过程。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.9 彩色图像处理彩色图像处理Evaluation only.Created with Aspose.Slides fo
14、r .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.思考思考： 试想想这个例子可以在哪些实际行业应用。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.10 形态学处理形态学处理 利用数学形态学对图像进行处理。膨胀操作实例Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 C
15、lient Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.11 图像隐藏图像隐藏 指图像信息的隐藏。保密通信中的应用Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.11 图像的重建图像的重建 由二维图像重建三维图像。我国数字人体研究Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro
16、file 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.11 图像处理新方法图像处理新方法 举例；分形（局部与整体的自相似性；大自然的语言）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 分形图像欣赏Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright
17、2004-2011 Aspose Pty Ltd.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for
18、.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 分形几何的应用分形几何的应用基于分形的计算机图形学基于分形的计算机图形学 1、模拟现实，比如动画设计、虚拟现实等； 2、画作创作，如山水画； 3、特技效果，如电影中的一些特技镜头。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.3 基本数字图像处理系统的结构基本数字图像处理系统
19、的结构图像存储系统图像存储系统通 信Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.4 数字图像处理的应用实例数字图像处理的应用实例 图像处理有什么用？图像处理有什么用？ 包含两个子问题：包含两个子问题： 1、图像处理能用于哪些领域？、图像处理能用于哪些领域？ 2、图像处理对就业有什么帮助？、图像处理对就业有什么帮助？1、生物特征识别、生物特征识别 基于生理特征的身份识别：指纹、人脸、虹膜等。基于生理特征的身份
20、识别：指纹、人脸、虹膜等。 基于行为特征的身份识别：步态、语音等。基于行为特征的身份识别：步态、语音等。 可以用于安保、视频监控等。可以用于安保、视频监控等。、质量检测（例如：零件、水果等）、质量检测（例如：零件、水果等）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.、光学字符识别、光学字符识别印刷体识别（例如：扫描识别软件）印刷体识别（例如：扫描识别软件）手写体识别（例如：手机手写字符识别）手写体识别（例如：手机
21、手写字符识别）、医学图像处理（例如：、超）、医学图像处理（例如：、超）、航天与军事应用、航天与军事应用例如：例如：农作物产量评估、巡航导弹末端视觉制导、农作物产量评估、巡航导弹末端视觉制导、飞机识别等飞机识别等Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.、图像检索、图像检索例如：网上图像搜索引擎、专利图像检索等。例如：网上图像搜索引擎、专利图像检索等。、图像版权保护、图像版权保护、图像保密通信、图像保密通信、等等
22、。、等等。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.5 举例：人脸识别系统及其挑战举例：人脸识别系统及其挑战人脸识别系统的框架人脸识别系统的框架人脸特征人脸识别模板库入库定位特征点提取特征人脸检测 模板匹配特征人脸检测人脸识别Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 20
23、04-2011 Aspose Pty Ltd.复杂场景影响人脸识别的诸多因素影响人脸识别的诸多因素Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.表情变化Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.光照变化Evaluation only
24、.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.年龄变化Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.姿态变化Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.
25、Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 由于上述原因的存在（即各种变化由于上述原因的存在（即各种变化的存在），使得人脸识别的正确识别率的存在），使得人脸识别的正确识别率还不是很高。还不是很高。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 变化是绝对的，不变是相对的。模式变化是绝对的，不变是相对的。模式识别（图像识别）的基本任务是从变化中识别（图像识别）的基本任务是从变化中寻找不变的
26、本质。寻找不变的本质。 （图像识别是模式识别的一个应用领域）（图像识别是模式识别的一个应用领域）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 图像处理不是科学，是艺术。图像处理不是科学，是艺术。 （图像处理的关键问题：深刻领悟图像对象（图像处理的关键问题：深刻领悟图像对象的特点，根据对象的本质特征选用针对性的的特点，根据对象的本质特征选用针对性的图像处理方案）图像处理方案）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
