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1、 EmailEmail：ftp:/202.206.41.8:6621/User: Student.feng2002007. 37. 3 数字图像处理Digital Image Processing 主讲人： 封筠 石家庄铁道学院计算机系1参考教材n章毓晋章毓晋章毓晋章毓晋. . 图象工程上册：图象处理和分析基础图象工程上册：图象处理和分析基础图象工程上册：图象处理和分析基础图象工程上册：图象处理和分析基础. . 北京：清华大学出版社，北京：清华大学出版社，北京：清华大学出版社，北京：清华大学出版社，1999. 31999. 3n阮秋琦阮秋琦阮秋琦阮秋琦. . 数字图像处理学数字图像处理学数字图
2、像处理学数字图像处理学. . 北京北京北京北京: : 电子工业出版社电子工业出版社电子工业出版社电子工业出版社, 2001. 1, 2001. 1n姚敏姚敏. 数字图像处理数字图像处理. 北京：机械工业出版社，北京：机械工业出版社，2006n容观澳容观澳容观澳容观澳. . 计算机图像处理计算机图像处理计算机图像处理计算机图像处理. . 北京北京北京北京: : 清华大学出版社清华大学出版社清华大学出版社清华大学出版社, 2000, 2000n霍宏涛霍宏涛霍宏涛霍宏涛. . 数字图像处理数字图像处理数字图像处理数字图像处理, , 北京北京北京北京: : 北京理工大学出北京理工大学出北京理工大学出北
3、京理工大学出版社版社版社版社, 2002, 2002nKenneth R. Kenneth R. CastlemanCastleman. Digital Image Processing. . Digital Image Processing. Prentice Hall&Prentice Hall&清华大学出版社清华大学出版社清华大学出版社清华大学出版社, 1998 (, 1998 (朱志刚译朱志刚译朱志刚译朱志刚译) )nRafael C. Gonzalez , Richard E. Woods. Digital Rafael C. Gonzalez , Richard E. Woods.
4、 Digital Image Processing. Image Processing. 北京北京北京北京: : 电子工业版电子工业版电子工业版电子工业版, 2002, 20022主要中文期刊n n中国图象图形学报中国图象图形学报中国图象图形学报中国图象图形学报n n模式识别与人工智能模式识别与人工智能模式识别与人工智能模式识别与人工智能n n计算机辅助设计与图形学学报计算机辅助设计与图形学学报计算机辅助设计与图形学学报计算机辅助设计与图形学学报n n计算机学报计算机学报计算机学报计算机学报n n电子学报电子学报电子学报电子学报n n电子科学学刊电子科学学刊电子科学学刊电子科学学刊n n自动化
5、学报自动化学报自动化学报自动化学报n n中文信息学报中文信息学报中文信息学报中文信息学报n n通信学报通信学报通信学报通信学报n n遥感学报遥感学报遥感学报遥感学报n n红外与毫米波学报红外与毫米波学报红外与毫米波学报红外与毫米波学报n n中国生物医学工程学报中国生物医学工程学报中国生物医学工程学报中国生物医学工程学报3主要英文期刊n nIEEE Transaction on Image Processing (IEEE -IP)IEEE Transaction on Image Processing (IEEE -IP)n nIEEE Transaction on Pattern Analy
6、sis and Machine IEEE Transaction on Pattern Analysis and Machine Intelligence (IEEE-PAMI)Intelligence (IEEE-PAMI)n nIEEE Transaction on Multimedia (IEEE-M)IEEE Transaction on Multimedia (IEEE-M)n nIEEE Transaction on Signal Processing (IEEE-SP)IEEE Transaction on Signal Processing (IEEE-SP)n nIEEE T
7、ransaction on Signal Processing Letters (IEEE-IEEE Transaction on Signal Processing Letters (IEEE-SPL)SPL)n nIEEE Transaction on Systems, Man, and Cybernetics IEEE Transaction on Systems, Man, and Cybernetics (IEEE-SMC)(IEEE-SMC)n nImage and Vision Computing (IVC)Image and Vision Computing (IVC)n nC
8、omputer Vision and Image Understanding (CVIU)Computer Vision and Image Understanding (CVIU)n nGraphical Models and Image Processing (GMIP)Graphical Models and Image Processing (GMIP)n nPattern Recognition (PR)Pattern Recognition (PR)n nPattern Recognition Letters (PRL)Pattern Recognition Letters (PR
9、L)n nCommunication of the ACM (CACM)Communication of the ACM (CACM)4重要国际会议n nInternational Conference on Image Processing International Conference on Image Processing (ICIP) (ICIP) n nInternational Conference on Computer Analysis of International Conference on Computer Analysis of Images and Pattern
10、s (CAIP)Images and Patterns (CAIP)n nIEEE Conference on Computer Vision and Pattern IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR )Recognition (CVPR )n nInternational Conference on Computer Vision International Conference on Computer Vision (ICCV)(ICCV)n nInternational Conference
11、on Pattern Recognition International Conference on Pattern Recognition (ICPR )(ICPR )n nInternational Conference on Signal Processing (ICSP International Conference on Signal Processing (ICSP ) )n nEuropean Signal Processing Conference (ESPC)European Signal Processing Conference (ESPC)n nSPIE Confer
12、encesSPIE Conferences5主要网站n n中国图像图形网中国图像图形网 n n中国图像网中国图像网 www.china-n n中国人工智能网中国人工智能网 www.chinaai.orgn n北邮模式识别与智能系统北邮模式识别与智能系统 n n搜索网站搜索网站 6要求与考试nExamination : 平时成绩平时成绩+实验报告实验报告+期末考试期末考试 总学时总学时: 20+12nRequirements: a. a. 有兴趣有兴趣! A challenge for you and me b. b. 在讲述过程中，若有疑问，请在讲述过程中，若有疑问，请在讲述过程中，若有疑问，
13、请在讲述过程中，若有疑问，请不要犹豫不要犹豫! ! Please Be Active !7u1.1 1.1 图像和图像处理图像和图像处理u1.2 1.2 图像技术和图像工程图像技术和图像工程u1.3 1.3 图像处理系统构成图像处理系统构成u1.4 1.4 图像处理应用与展望图像处理应用与展望u1.5 1.5 本课程学习的主要内容本课程学习的主要内容第第1 1章章 绪论绪论( (Introduction)Introduction)81.1图像和图像处理百闻不如一见One picture (image) is worth more than ten thousand words. -an imp
14、ortant media人类通过眼、耳、鼻、舌、身接受信息，感知世界。约有75%的信息是通过视觉系统获取的。91.1图像和图像处理 图像图像n n“图图”物体透射或反射光的分布物体透射或反射光的分布（图像场），是客观存在；（图像场），是客观存在；n n“像像”人（的视觉系统）对（接收人（的视觉系统）对（接收在大脑中形成的）图的印象或认识，是人在大脑中形成的）图的印象或认识，是人的感觉；的感觉；n n图像图像图像是图和像的有机结合，既图像是图和像的有机结合，既反映物体的客观存在，又体现人的心理因反映物体的客观存在，又体现人的心理因素；图像是对客观存在物体的一种相似性素；图像是对客观存在物体的一种
15、相似性的生动模仿或描述。的生动模仿或描述。10可见光成像和不可见光成像可见光成像和不可见光成像400nm700nm紫外光红外光546.1nm435.8nm780nm单波段、多波段和超波段图像单波段、多波段和超波段图像111.1图像和图像处理 图像表示图像表示n n数学表示数学表示 一幅图像所包含的信息首先表现为光的强度（一幅图像所包含的信息首先表现为光的强度（一幅图像所包含的信息首先表现为光的强度（一幅图像所包含的信息首先表现为光的强度（IntensityIntensity），），），），即即即即一幅图像可看成是空间各个坐标点上的光强度集合。其一般数学一幅图像可看成是空间各个坐标点上的光强度集
16、合。其一般数学一幅图像可看成是空间各个坐标点上的光强度集合。其一般数学一幅图像可看成是空间各个坐标点上的光强度集合。其一般数学表达式为：表达式为：表达式为：表达式为： I = f(x I = f(x，y y，z z， ，t) t) 它可代表一幅运动的它可代表一幅运动的它可代表一幅运动的它可代表一幅运动的( (t) t)、彩色彩色彩色彩色/ /多光谱多光谱多光谱多光谱( ()、立体立体立体立体( (x,y,z)x,y,z)图图图图像。其中像。其中像。其中像。其中 1. 1. 静止图像：静止图像：静止图像：静止图像： I = fI = f（x x，y y，z z， ） 2. 2. 黑白图像：黑白图
17、像：黑白图像：黑白图像： I = fI = f（x x，y y，z z，t t） 3. 3. 平面图像：平面图像：平面图像：平面图像： I = fI = f（x x，y y， ，t t） 运动图像可用（静止）图像序列表示，彩色图像可分解成三基运动图像可用（静止）图像序列表示，彩色图像可分解成三基运动图像可用（静止）图像序列表示，彩色图像可分解成三基运动图像可用（静止）图像序列表示，彩色图像可分解成三基色图像，三维图像可由二维重建。因此本课程主要研究静止、平色图像，三维图像可由二维重建。因此本课程主要研究静止、平色图像，三维图像可由二维重建。因此本课程主要研究静止、平色图像，三维图像可由二维重建
18、。因此本课程主要研究静止、平面、黑白图像，即面、黑白图像，即面、黑白图像，即面、黑白图像，即 I = f(x I = f(x，y) y) 121.1图像和图像处理图像表示图像表示n n图像特点图像特点 I = f(x I = f(x，y) y) 1. 1. 空间有界：空间有界：空间有界：空间有界： 2. 2. 亮度（点亮度）有限：亮度（点亮度）有限：亮度（点亮度）有限：亮度（点亮度）有限： 因为人的视野有限，所以人看到的平面图像是一个二因为人的视野有限，所以人看到的平面图像是一个二因为人的视野有限，所以人看到的平面图像是一个二因为人的视野有限，所以人看到的平面图像是一个二元、有界、非负的连续（
19、指模拟光学图像）函数，故是元、有界、非负的连续（指模拟光学图像）函数，故是元、有界、非负的连续（指模拟光学图像）函数，故是元、有界、非负的连续（指模拟光学图像）函数，故是解析的，其具有良好的可分析特性：解析的，其具有良好的可分析特性：解析的，其具有良好的可分析特性：解析的，其具有良好的可分析特性： 可微可微可微可微可积可积可积可积有可逆的有可逆的有可逆的有可逆的FTFT可进行变换处理可进行变换处理可进行变换处理可进行变换处理131.1图像和图像处理图像表示图像表示n n计算机中数字图像的表示计算机中数字图像的表示 I = I = f(mf(m，n n) ) 是是是是 I = f (I = f
20、(x x，y y) ) 模拟光学图像的数字化结果。模拟光学图像的数字化结果。模拟光学图像的数字化结果。模拟光学图像的数字化结果。在计算机中可用矩阵表示，其中在计算机中可用矩阵表示，其中在计算机中可用矩阵表示，其中在计算机中可用矩阵表示，其中0 0 m M-1m M-1， 0 n N-1 0 n N-1， f(m,nf(m,n) ) 称为图像元素，简称像素（称为图像元素，简称像素（称为图像元素，简称像素（称为图像元素，简称像素（PixelPixel），），），），其取值称为其取值称为其取值称为其取值称为灰度（灰度（灰度（灰度（GrayGray）, ,一幅图像的灰度种类称为灰度级（一幅图像的灰度种
21、类称为灰度级（一幅图像的灰度种类称为灰度级（一幅图像的灰度种类称为灰度级（Gray Gray levellevel）。）。）。）。141.1图像和图像处理 图像质量图像质量 -层次、对比度、清晰度层次、对比度、清晰度n n灰度：表示像素明暗程度的整数量灰度：表示像素明暗程度的整数量n n层次：表示灰度级的数量层次：表示灰度级的数量256256个层次的图像个层次的图像个层次的图像个层次的图像6464个层次的图像个层次的图像个层次的图像个层次的图像1616个层次的图像个层次的图像个层次的图像个层次的图像151.1图像和图像处理 图像质量图像质量 -层次、对比度、清晰度层次、对比度、清晰度n n对比
22、度：指一幅图像中灰度反差的大小对比度：指一幅图像中灰度反差的大小 对比度对比度=最大亮度最大亮度/最小亮度最小亮度161.1图像和图像处理 图像质量图像质量n n与清晰度相关的主要因素与清晰度相关的主要因素 亮度、对比度、主题内容的大小、细亮度、对比度、主题内容的大小、细微层次、颜色饱和度微层次、颜色饱和度171.1图像和图像处理 图像质量图像质量181.1图像和图像处理 图像质量图像质量191.1图像和图像处理图像处理图像处理n n概念概念概念概念对图像信息进行加工（处理）和分析，以满足对图像信息进行加工（处理）和分析，以满足对图像信息进行加工（处理）和分析，以满足对图像信息进行加工（处理）
23、和分析，以满足 人的视觉、心理需要；人的视觉、心理需要；人的视觉、心理需要；人的视觉、心理需要； 实际应用或某种目的（如机器识别）的要求。实际应用或某种目的（如机器识别）的要求。实际应用或某种目的（如机器识别）的要求。实际应用或某种目的（如机器识别）的要求。n n分类分类分类分类（1 1） 模拟处理（光学处理）：光学透镜处理、光学照相等。模拟处理（光学处理）：光学透镜处理、光学照相等。模拟处理（光学处理）：光学透镜处理、光学照相等。模拟处理（光学处理）：光学透镜处理、光学照相等。 优：实时处理，速度快；优：实时处理，速度快；优：实时处理，速度快；优：实时处理，速度快； 缺：精度低，灵活度差，难
24、有判断功能。缺：精度低，灵活度差，难有判断功能。缺：精度低，灵活度差，难有判断功能。缺：精度低，灵活度差，难有判断功能。（2 2） 数字（计算机）处理：用数字计算机处理。数字（计算机）处理：用数字计算机处理。数字（计算机）处理：用数字计算机处理。数字（计算机）处理：用数字计算机处理。 优：精度高、内容丰富、方法易变、灵活度高；优：精度高、内容丰富、方法易变、灵活度高；优：精度高、内容丰富、方法易变、灵活度高；优：精度高、内容丰富、方法易变、灵活度高； 缺：处理速度较慢。缺：处理速度较慢。缺：处理速度较慢。缺：处理速度较慢。（3 3） 光电结合处理：用光学方法处理运算量巨大的频谱变换等，光电结合
25、处理：用光学方法处理运算量巨大的频谱变换等，光电结合处理：用光学方法处理运算量巨大的频谱变换等，光电结合处理：用光学方法处理运算量巨大的频谱变换等，而用计算机对其频谱进行处理分析。这是一个值得注意的研究方而用计算机对其频谱进行处理分析。这是一个值得注意的研究方而用计算机对其频谱进行处理分析。这是一个值得注意的研究方而用计算机对其频谱进行处理分析。这是一个值得注意的研究方向，随着集成光学的发展，在光学计算机出现以后，图像处理技向，随着集成光学的发展，在光学计算机出现以后，图像处理技向，随着集成光学的发展，在光学计算机出现以后，图像处理技向，随着集成光学的发展，在光学计算机出现以后，图像处理技术会
26、出现全新的巨大突破。术会出现全新的巨大突破。术会出现全新的巨大突破。术会出现全新的巨大突破。201.1图像和图像处理图像处理技术发展概况图像处理技术发展概况（1 1）二十世纪二十年代：图像远距离传输。）二十世纪二十年代：图像远距离传输。）二十世纪二十年代：图像远距离传输。）二十世纪二十年代：图像远距离传输。（2 2）二十世纪五十年代：数字计算机发展到一定水）二十世纪五十年代：数字计算机发展到一定水）二十世纪五十年代：数字计算机发展到一定水）二十世纪五十年代：数字计算机发展到一定水平，数字图像处理引起巨大关注。平，数字图像处理引起巨大关注。平，数字图像处理引起巨大关注。平，数字图像处理引起巨大关
27、注。（3 3）19641964年年年年：美美美美国国国国喷喷喷喷气气气气推推推推进进进进实实实实验验验验室室室室用用用用计计计计算算算算机机机机对对对对“ “徘徘徘徘徊徊徊徊者者者者七七七七号号号号” ”太太太太空空空空船船船船发发发发回回回回的的的的大大大大批批批批月月月月球球球球照照照照片片片片进进进进行行行行处处处处理理理理。数数数数字字字字图图图图像像像像处处处处理理理理应应应应用用用用从从从从空空空空间间间间研研研研究究究究计计计计划划划划扩扩扩扩展展展展到到到到生生生生物物物物医医医医学，工业生产，军事侦察等领域。学，工业生产，军事侦察等领域。学，工业生产，军事侦察等领域。学，工业
28、生产，军事侦察等领域。（4 4）二二二二十十十十世世世世纪纪纪纪六六六六十十十十年年年年代代代代末末末末：数数数数字字字字图图图图像像像像处处处处理理理理较较较较完完完完整整整整的的的的理论体系已形成，成为一门新兴的学科。理论体系已形成，成为一门新兴的学科。理论体系已形成，成为一门新兴的学科。理论体系已形成，成为一门新兴的学科。（5 5）二十世纪六十年代至八十年代：数字图像处理）二十世纪六十年代至八十年代：数字图像处理）二十世纪六十年代至八十年代：数字图像处理）二十世纪六十年代至八十年代：数字图像处理理论和方法进一步完善，应用范围更加广泛。理论和方法进一步完善，应用范围更加广泛。理论和方法进一
29、步完善，应用范围更加广泛。理论和方法进一步完善，应用范围更加广泛。（6 6）二二二二十十十十世世世世纪纪纪纪八八八八十十十十年年年年代代代代以以以以来来来来：数数数数字字字字图图图图像像像像处处处处理理理理向向向向更更更更高高高高级级级级的的的的方方方方向向向向发发发发展展展展：实实实实时时时时性性性性，智智智智能能能能化化化化，普普普普及及及及化化化化，网网网网络络络络化，低成本。化，低成本。化，低成本。化，低成本。21图像处理最先应用于空间探索221.1图像和图像处理图像处理承袭的技术与理论图像处理承袭的技术与理论u信号处理学信号处理学u图形学图形学u色彩学色彩学u独有技术独有技术231.
30、1图像和图像处理图像处理技术有很强的综合性图像处理技术有很强的综合性 图像处理理论是把信号处理理论由一维推广到二维。图像图像处理理论是把信号处理理论由一维推广到二维。图像图像处理理论是把信号处理理论由一维推广到二维。图像图像处理理论是把信号处理理论由一维推广到二维。图像信息理论属于信息论科学的一个分支，是在通讯理论研究中信息理论属于信息论科学的一个分支，是在通讯理论研究中信息理论属于信息论科学的一个分支，是在通讯理论研究中信息理论属于信息论科学的一个分支，是在通讯理论研究中发展起来的，二者比较如下：发展起来的，二者比较如下：发展起来的，二者比较如下：发展起来的，二者比较如下：241.2图像技术
31、和图像工程图像工程图像工程 图像工程三层次示意图图像工程三层次示意图图像工程三层次示意图图像工程三层次示意图（根据抽象程度和研究方法等的不同）（根据抽象程度和研究方法等的不同）（根据抽象程度和研究方法等的不同）（根据抽象程度和研究方法等的不同）图像技术在广义上是各种与图像有关的技术的总称，目前图像技术在广义上是各种与图像有关的技术的总称，目前图像技术在广义上是各种与图像有关的技术的总称，目前图像技术在广义上是各种与图像有关的技术的总称，目前主要指数字（计算机）图像技术，包括图像处理、图像分主要指数字（计算机）图像技术，包括图像处理、图像分主要指数字（计算机）图像技术，包括图像处理、图像分主要指
32、数字（计算机）图像技术，包括图像处理、图像分析和图像理解三个层次。把这三个层次综合集成在一个整析和图像理解三个层次。把这三个层次综合集成在一个整析和图像理解三个层次。把这三个层次综合集成在一个整析和图像理解三个层次。把这三个层次综合集成在一个整体框架上进行，这个框架就是图像工程。体框架上进行，这个框架就是图像工程。体框架上进行，这个框架就是图像工程。体框架上进行，这个框架就是图像工程。251.2图像技术和图像工程图像处理图像处理 - -强调图像间变换强调图像间变换 广义广义泛指各种图像技术；泛指各种图像技术； 狭义狭义对图像进行各种加工（处理），达对图像进行各种加工（处理），达到：到： 改善人
33、的视觉效果改善人的视觉效果 为自动识别打基础为自动识别打基础 压缩编码压缩编码 包括包括vv数字数字数字数字图像图像图像图像的获取的获取的获取的获取vv图像的图像的图像的图像的存储存储存储存储和显示和显示和显示和显示 vv图像变换图像变换图像变换图像变换vv图像增强图像增强图像增强图像增强vv图像复原图像复原图像复原图像复原vv图像压缩编码图像压缩编码图像压缩编码图像压缩编码261.2图像技术和图像工程图像分析图像分析 - -图像到数据过程图像到数据过程 对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它对图像中
34、感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它们的客观信息，从而建立对图像的描述。如医学肿瘤们的客观信息，从而建立对图像的描述。如医学肿瘤们的客观信息，从而建立对图像的描述。如医学肿瘤们的客观信息，从而建立对图像的描述。如医学肿瘤存在和尺寸的检测。存在和尺寸的检测。存在和尺寸的检测。存在和尺寸的检测。vv边缘检测，图像分割边缘检测，图像分割vv目标表达，描述和测量目标表达，描述和测量vv目标形状、纹理、空间、运动等的分析目标形状、纹理、空间、运动等的分析vv目标识别、分类和提取目标识别、分类和提取271.2图像技术和图像工程图像理解图像理解 - -数据到人过程数据到人过程 重点是在图像分析的基础上，进一
35、步研究图像中各目标重点是在图像分析的基础上，进一步研究图像中各目标重点是在图像分析的基础上，进一步研究图像中各目标重点是在图像分析的基础上，进一步研究图像中各目标的性质和它们间的相互关系，并得出对图像内容含义的理解的性质和它们间的相互关系，并得出对图像内容含义的理解的性质和它们间的相互关系，并得出对图像内容含义的理解的性质和它们间的相互关系，并得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的理解，从而指导和规划行动（比如机以及对原来客观场景的理解，从而指导和规划行动（比如机以及对原来客观场景的理解，从而指导和规划行动（比如机以及对原来客观场景的理解，从而指导和规划行动（比如机器人视觉、机器人足球赛
36、等）。器人视觉、机器人足球赛等）。器人视觉、机器人足球赛等）。器人视觉、机器人足球赛等）。vv立体图像匹配立体图像匹配vv3-D建模，客观场景恢复建模，客观场景恢复vv图像解释、推理图像解释、推理281.2图像技术和图像工程图像工程图像工程图像工程与相关学科的联系和区别图像工程与相关学科的联系和区别图像工程与相关学科的联系和区别图像工程与相关学科的联系和区别 图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的新交叉学科。的新交叉学科。的新交叉学科。的新
37、交叉学科。291.3图像处理系统构成图像处理系统示意图图像处理系统示意图图像处理系统示意图图像处理系统示意图301.3图像处理系统构成图像采集（数字化）图像采集（数字化）扫描仪扫描仪数码照相机数码照相机数码摄像机数码摄像机摄像头摄像头+ +图像采集卡图像采集卡合成孔径雷达合成孔径雷达( (SAR)SAR)多光谱像机多光谱像机红外摄像仪红外摄像仪CT(Computational CT(Computational Tomography)Tomography)311.3图像处理系统构成图像输出图像输出显示器显示器打印机打印机绘图仪绘图仪数字印刷机数字印刷机图像处理图像处理计算机（工作站）计算机（工作
38、站）硬件硬件软件软件321.3图像处理系统构成 数字图像存储数字图像存储 常用数字图像文件格式常用数字图像文件格式 BMP: Bit MapBMP: Bit Map TIFF: Tagged Image File FormatTIFF: Tagged Image File Format GIF: Graphics GIF: Graphics InterchageInterchage Format Format PNG: Portable Network GraphicsPNG: Portable Network Graphics JFIF: JPEG File Interchange Form
39、atJFIF: JPEG File Interchange Format JP2: JPEG2000 File FormatJP2: JPEG2000 File Format331.4 图像处理应用与展望数字图像处理的应用数字图像处理的应用 通信通信：图像传输，电视电话，：图像传输，电视电话，：图像传输，电视电话，：图像传输，电视电话，HDTVHDTV等。等。等。等。 宇宙探测宇宙探测：星体图片处理。：星体图片处理。：星体图片处理。：星体图片处理。 遥感遥感：地形、地质、矿藏探查，森林、水利、：地形、地质、矿藏探查，森林、水利、：地形、地质、矿藏探查，森林、水利、：地形、地质、矿藏探查，森林、
40、水利、海洋、农业等资源调查，自然灾害预测，环境污海洋、农业等资源调查，自然灾害预测，环境污海洋、农业等资源调查，自然灾害预测，环境污海洋、农业等资源调查，自然灾害预测，环境污染的监测，气象云图。染的监测，气象云图。染的监测，气象云图。染的监测，气象云图。 生物医学生物医学：CTCT，MRIMRI，PETPET，SPECTSPECT，DSADSA，X X射线成像，射线成像，射线成像，射线成像，B B超，红外图像，显微图像，细胞分超，红外图像，显微图像，细胞分超，红外图像，显微图像，细胞分超，红外图像，显微图像，细胞分析，染色体分类。析，染色体分类。析，染色体分类。析，染色体分类。 工业生产工业生
41、产： 产品质量检测，生产过程控制，无产品质量检测，生产过程控制，无产品质量检测，生产过程控制，无产品质量检测，生产过程控制，无损探伤，机器人视觉，损探伤，机器人视觉，损探伤，机器人视觉，损探伤，机器人视觉，CADCAD，CAMCAM。 军事军事： 军事目标侦察，制导系统，警戒系统，军事目标侦察，制导系统，警戒系统，军事目标侦察，制导系统，警戒系统，军事目标侦察，制导系统，警戒系统，自动火器控制，反伪装等。自动火器控制，反伪装等。自动火器控制，反伪装等。自动火器控制，反伪装等。341.4 图像处理应用与展望数字图像处理的应用数字图像处理的应用 公安公安： 现场照片，指纹，手迹，印章，人像等现场照
42、片，指纹，手迹，印章，人像等现场照片，指纹，手迹，印章，人像等现场照片，指纹，手迹，印章，人像等处理和鉴别。处理和鉴别。处理和鉴别。处理和鉴别。 档案档案： 过期的文字、图片档案的修复和处理。过期的文字、图片档案的修复和处理。过期的文字、图片档案的修复和处理。过期的文字、图片档案的修复和处理。如考古中珍贵文物图片、名画、壁画的辅助恢复。如考古中珍贵文物图片、名画、壁画的辅助恢复。如考古中珍贵文物图片、名画、壁画的辅助恢复。如考古中珍贵文物图片、名画、壁画的辅助恢复。 机器人视觉机器人视觉 娱乐娱乐： 电影特技，动画，广告，电影特技，动画，广告，电影特技，动画，广告，电影特技，动画，广告，MTV
43、MTV等。等。等。等。 信息安全信息安全：信息隐藏与数字水印等；：信息隐藏与数字水印等；：信息隐藏与数字水印等；：信息隐藏与数字水印等； 图像检索图像检索：基于内容的图像检测、识别与检索。：基于内容的图像检测、识别与检索。：基于内容的图像检测、识别与检索。：基于内容的图像检测、识别与检索。 目前趋势表明，数字图像处理技术应用呈现目前趋势表明，数字图像处理技术应用呈现目前趋势表明，数字图像处理技术应用呈现目前趋势表明，数字图像处理技术应用呈现爆炸式增长，将持续稳定地进入相当长的阶段。爆炸式增长，将持续稳定地进入相当长的阶段。爆炸式增长，将持续稳定地进入相当长的阶段。爆炸式增长，将持续稳定地进入相
44、当长的阶段。35通信领域36空间探索37地球资源勘探38遥感图片394041气象云图气象预报424344红外图像45军事应用目标跟踪46军事应用隐形飞机、定位轰炸47 指纹识别48交通监控自动驾驶49计算机合成图像 50广告设计511.4 图像处理应用与展望在进一步提高精度的同时着重解决处理速度问题。在进一步提高精度的同时着重解决处理速度问题。在进一步提高精度的同时着重解决处理速度问题。在进一步提高精度的同时着重解决处理速度问题。如在航天遥感、气象云图处理方面，巨大的数据量和处理如在航天遥感、气象云图处理方面，巨大的数据量和处理如在航天遥感、气象云图处理方面，巨大的数据量和处理如在航天遥感、气
45、象云图处理方面，巨大的数据量和处理速度仍然是主要矛盾之一。速度仍然是主要矛盾之一。速度仍然是主要矛盾之一。速度仍然是主要矛盾之一。加强软件研究、开发新的处理方法加强软件研究、开发新的处理方法加强软件研究、开发新的处理方法加强软件研究、开发新的处理方法，特别要注意移，特别要注意移，特别要注意移，特别要注意移植和借鉴其他学科的技术和研究成果，创造新的处理方法。植和借鉴其他学科的技术和研究成果，创造新的处理方法。植和借鉴其他学科的技术和研究成果，创造新的处理方法。植和借鉴其他学科的技术和研究成果，创造新的处理方法。如小波分析如小波分析如小波分析如小波分析、 分形几何分形几何分形几何分形几何、 形态学
46、形态学形态学形态学、 遗传算法遗传算法遗传算法遗传算法、神经网络等神经网络等神经网络等神经网络等。加强边缘学科的研究工作，促进图像处理技术的加强边缘学科的研究工作，促进图像处理技术的加强边缘学科的研究工作，促进图像处理技术的加强边缘学科的研究工作，促进图像处理技术的发展。发展。发展。发展。如人的视觉特性、心理学特性等的研究，如果有所如人的视觉特性、心理学特性等的研究，如果有所如人的视觉特性、心理学特性等的研究，如果有所如人的视觉特性、心理学特性等的研究，如果有所突破，将对图像处理技术的发展起到极大的促进作用。突破，将对图像处理技术的发展起到极大的促进作用。突破，将对图像处理技术的发展起到极大的
47、促进作用。突破，将对图像处理技术的发展起到极大的促进作用。加强理论研究加强理论研究加强理论研究加强理论研究， 逐步形成图像处理科学自身的理论体系。逐步形成图像处理科学自身的理论体系。逐步形成图像处理科学自身的理论体系。逐步形成图像处理科学自身的理论体系。数字图像处理的发展动向数字图像处理的发展动向521.4 图像处理应用与展望图像处理领域的标准化。图像处理领域的标准化。图像处理领域的标准化。图像处理领域的标准化。图像的信息量大、数据量大，图像的信息量大、数据量大，图像的信息量大、数据量大，图像的信息量大、数据量大， 因而图像信息的建库、检索和交流是一个重要的问题。应因而图像信息的建库、检索和交
48、流是一个重要的问题。应因而图像信息的建库、检索和交流是一个重要的问题。应因而图像信息的建库、检索和交流是一个重要的问题。应建立图像信息库，建立图像信息库，建立图像信息库，建立图像信息库， 统一存放格式，建立标准子程序，统一统一存放格式，建立标准子程序，统一统一存放格式，建立标准子程序，统一统一存放格式，建立标准子程序，统一检索方法。检索方法。检索方法。检索方法。 围绕围绕围绕围绕HDTVHDTV（高清晰度电视）的研制，高清晰度电视）的研制，高清晰度电视）的研制，高清晰度电视）的研制， 开展实时图像处开展实时图像处开展实时图像处开展实时图像处理的理论及技术研究理的理论及技术研究理的理论及技术研究
49、理的理论及技术研究，向着高速、高分辨率、，向着高速、高分辨率、，向着高速、高分辨率、，向着高速、高分辨率、 立体化、立体化、立体化、立体化、多媒体化、多媒体化、多媒体化、多媒体化、 智能化和标准化方向发展。智能化和标准化方向发展。智能化和标准化方向发展。智能化和标准化方向发展。 图像、图形相结合，图像、图形相结合，图像、图形相结合，图像、图形相结合，朝着三维成像或多维成像的方向朝着三维成像或多维成像的方向朝着三维成像或多维成像的方向朝着三维成像或多维成像的方向发展。发展。发展。发展。硬件芯片研究。硬件芯片研究。硬件芯片研究。硬件芯片研究。把图像处理的众多功能固化在芯片上，把图像处理的众多功能固
50、化在芯片上，把图像处理的众多功能固化在芯片上，把图像处理的众多功能固化在芯片上， 使之更便于应用。使之更便于应用。使之更便于应用。使之更便于应用。数字图像处理的发展动向数字图像处理的发展动向531.5 本课本课程学程学习的习的主要主要内容内容图像基础图像基础绪论绪论(2)(2)图像和视觉基础图像和视觉基础( (3)3)图像变换图像变换( (3+3)3+3)图像处理图像处理图像增强图像增强( (4+3)4+3)图像恢复和重建图像恢复和重建( (3 3+2+2) )图像编码图像编码(3+3)(3+3)图像分析图像分析图像分割（图像分割（2+12+1）541.5 本课本课程学程学习的习的主要主要内容内容图像去噪图像去噪551.5 本课本课程学程学习的习的主要主要内容内容图像增强图像增强561.5 本课本课程学程学习的习的主要主要内容内容图像恢复图像恢复图像重建图像重建571.5 本课本课程学程学习的习的主要主要内容内容图像分割图像分割58数字图像处理59
