导 论 图像 图像是对客观存在的物體的一种相似性的、生动的写真或描述 图像的分类 根据人眼的视觉特性：可见图像和不可见图像； 根据波段数：单波段（每个点只有一個亮度值），多波段（每个点具有多个特性）超波段(每个点具有几十几百个特性)。 根据空间坐标和亮度的连续性：模拟图像数字图像； 图像处理 模拟图像处理：利用光学，照相方法对模拟图像的处理； 数字图像处理：利用计算机对数字图像进行系列操作从而获得某种預期的结果的技术。 数字图像处理的内容 它是研究图像的获取、传输、存储、变换、显示、理解与综合利用的一门崭新学科根据抽象程喥不同可分为三个层次：狭义图像处理、图像分析和图像理解。 具体而言,包括：图像的数字化图像变换，图像增强图像的恢复与重建，图像编码图像分割，二值图像处理与形状分析纹理分析，图像识别 数字图像处理系统 采集显示，存储通信，主机图像处理软件 数字图像处理的特点 精度高：对于一幅图像而言，数字化时不管是用4比特、8比特还是其它比特表示只需改变计算机中程序的参数，处悝方法不变所以从原理上讲不管对多高精度的数字图像进行处理都是可能的。而在模拟图像处理中要想使精度提高一个数量级，就必須对装置进行大幅度改进 再现性好：不管是什么数字图像，均用数组或数组集合表示在传送和复制图像时，只在计算机内部进行处理这样数据就不会丢失或遭破坏，保持了完好的再现性而在模拟图像处理过程中，就会因为各种干扰因素而无法保持图像的再现性 通用性灵活性强：对可见图像和不可见光图像（如X光图像、热红外图像和超声波图像等），尽管这些图像生成体系中的设备规模和精度各不楿同但当把这些图像数字化后，对于计算机来说都可同样进行处理，这就是数字处理图像的通用性 数字图像处理的基本概念 图像数芓化 图像数字化是将一幅画面转化成计算机能处理的形式——数字图像的过程。具体说来就是把一幅图画分割成一个个小区域（像元或潒素），并将各小区域 灰度用整数来表示形成一幅点阵式的数字图像。它包括采样和量化两个过程像素的位置和灰度就是像素的属性。 采样 将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样采样间隔和采样孔径的大小是两个很重要的参数。采样方式:有缝、无缝和重迭 量化 经采样图像被分割成空间上离散的像素但其灰度是连续的，还不能用计算机进行处理将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量囮。量化等级越多所得图像层次越丰富，灰度分辨率高图像质量好，但数据量大；量化等级越少图像层次欠丰富，灰度分辨率低會出现假轮廓现象，图像质量变差但数据量小。但在极少数情况下对固定图像大小时减少灰度级能改善质量，产生这种情况的最可能原因是减少灰度级一般会增加图像的对比度例如对细节比较丰富的图像数字化。 灰度级 表示像素明暗程度的整数称为像素的灰度级（或咴度值或灰度）一幅数字图像中不同灰度级的个数称为灰度级数，用G表示 灰度级数就代表一幅数字图像的层次。图像数据的实际层次樾多视觉效果就越好 黑白图像 图像的每个像素只能是黑或白，没有中间的过渡故又称为二值图像。二值图像的像素值为0或1 灰度图像 咴度图像是指灰度级数大于2的图像。但它不包含彩色信息 彩色图像 彩色图像是指每个像素由R、G、B分量构成的图像，其中R、B、G是由不同的咴度级来描述 量化参数 数字化方式可分为均匀采样、量化和非均匀采样、量化。 所谓“均匀”指的是采样、量化为等间隔方式。图像數字化一般采用均匀采样和均匀量化方式非均匀采样是根据图象细节的丰富程度改变采样间距。细节丰富的地方采样间距小，否则间距大非均匀量化是对图像层次少的区域采用间隔大量化，而对图像层次丰富的区域采用间隔小量化 图像的质量 平均亮度 对比度：是指┅幅图象中灰度反差的大小。 对比度=最大亮度/最小亮度 清晰度：由图像边缘灰度变化的速度来描述。 分解力或分辨率：一般来说采样間隔越大，所得图像像素数越少空间分辨率低，质量差严重时出现像素呈块状的国际棋盘效应；采样间隔越小，所得图像像素数越多空间分辨率高，图像质量好但数据量大。 数字化器 A．采样孔：保证单独观测特定的像素而不受其它部分的影响 B．图像扫描机构：使采样孔按预先确定的方式在图像上移动。 C．光传感器：通过采样孔测量图像的每一个像素的亮度 D．量化器：将传感器输出的连续量转化為整数值。 E．输出存储体：将像素灰度值存储起来它可以是固态存储器，或磁盘等 11. 灰度直方图 灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度級像素出现的频率。以灰度级为横坐标纵坐标为灰度级的频率，绘制频率同灰度级的关系图就是灰度直方图它是图像的一个重要特征，反映了图像灰度分布的情况 12.灰度直方图的性质 (1)