01_导论与第一章

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1、数字图像处理与分析刘定生中科院中国遥感卫星地面站2004年春季学期1课程目标与安排¢课程目标¾基本理解数字图像处理与分析的基本理论与研究方法，从“数字化”角度建立图像处理的基本概念¾初步掌握进行数字图像处理与分析的基本技术¾具备一定的实际处理能力与技巧¾从研究角度，提高处理、分析与理解数字图像的能力¾奠定开展数字图像处理与分析技术研究的理论与技术基础2课程目标与安排¢课程特色¾多学科交叉：光学、电子学、数学、摄影测量、计算机技术等，是一个高度综合的技术学科。¾系统性不强，知识面宽但不很深¾需要出色的分析与综合能力¾需要很强的动手能力和程序设计能力3课程目标与安排¢课程内容安排¾

2、侧重于数字图像处理的基本原理与方法¾着重讲解数字图象特征与分析方法¾适当介绍三维数字图像处理与分析的技术与方法¾本课程只讲述基本原理和一般方法，不涉及具体领域中的特殊方法，如医学图象处理、遥感图像处理等已经成为一个专门的研究领域，有许多特殊的处理方法。¢教学大纲安排¾上半部分—数字图像处理基本原理为主¾下半部分—数字图像分析为主4课程目标与安排¢基本教材¾《数字图像处理学》，阮秋琦，电子工业出版社，2001¢基本参考书¾《数字图像处理》（第二版），冈萨雷斯等，电子工业出版社，2003¾《图像处理、分析与机器视觉》（第二版），MilanSonka等，人民邮电出版社，2003¾《图

3、像处理与分析》，徐建华，科学出版社，1992¾《数字图像处理》，K.R.Castleman，朱志刚等译，电子工业出版社，19985课程目标与安排第一章图像处理与分析导第六章图像编码论第七章图像复原第二章图像及其数字处理第八章图像重建基本概念第九章图像分析第三章数字图像处理基本运算第十章模式识别的理论与方法第四章图像处理中的正交变换第十一章三维图像处理与分析第五章图像增强6课程目标与安排¢上课方式¾关键知识讲解与广泛的文献阅读相结合¾书本知识学习与上机实验相结合¾课后思考题、练习题与课堂互动式专题讨论相结合¢上机实验方式¾利用通用或教学辅助软件¾自己动手编制实验小程序7课程目标与

4、安排¢图像处理实验软件¾通用软件—Photoshop¾学习软件—数字图像处理演示软件¢学习动手编程¾Windows环境下，C++¾Matlab软件8数字图像处理与分析第一章：图像处理与分析导论9第一章：图像处理与分析导论¢数字图像处理与分析概述¾数字图像处理基本概念¾数字图像处理历史发展¾理论基础与学科关系10数字图像处理与分析概述¢什么是图像¾“图”是物体投射或反射光的分布，“象”是人的视觉系统对图的接受在大脑中形成的印象或反映¾“一幅图像是一个东西的另一个表示”，是其所表示物体的信息的一个浓缩和高度概括¾是客观和主观的结合¾图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述

5、。是物体的一种不完全、不精确，但在某种意义上是适当的表示。第一章：图像处理与分析导论11数字图像处理与分析概述¢图像的分类图像可见图象物体数学光图像不可见的函数照片、物理图像图、画第一章：图像处理与分析导论12数字图像处理与分析概述¢什么是数字图像¾模拟图像——I=f(x,y,z,λ,t)V三维空间连续V时间上连续V波谱上连续V不可见物理图像V想象中的虚拟图像¾单幅图像—平面、单色、静止I=f(x,y)第一章：图像处理与分析导论13数字图像处理与分析概述¢什么是数字图像¾数字图像—单幅图像的数字表示I=f[x,y]第一章：图像处理与分析导论14数字图像处理与分析概述¢形成数字图

6、像的基本过程光源光A/D转换图像存储单元单元计算机对象物摄像单元第一章：图像处理与分析导论15数字图像处理与分析概述¢数字图像处理与分析基本系统第一章：图像处理与分析导论16数字图像处理与分析概述¢数字图像的表示——二维矩阵x0101891101019899103123100679895899599110101568789879395979665767885899192675667787483868656546576767882836734565673747979y5645544565687375第一章：图像处理与分析导论17数字图像处理与分析概述¢数字图像的基本要素—像素第一

7、章：图像处理与分析导论18数字图像处理与分析概述¢数字图像的基本要素¾像素坐标系—对图像分布进行二维空间采样第一章：图像处理与分析导论19数字图像处理与分析概述¢数字图像的基本要素255¾像数值—对单个像素灰度值进行数字化采样4bits/pixel6bits/pixel8bits/pixel12bits/pixel16bits/pixel:0¾不同灰度图像的比较第一章：图像处理与分析导论20数字图像处理与分析概述¢数字图像的基本要素¾图像尺寸——一幅数字图像矩阵的大小V32X32、64X64