数字图像处理绪论new

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1、数字图像处理曾志斌zhibinzeng@126.com教材参考图像处理和分析技术（第二版）章毓晋清华出版社数字图像处理郭文强西安电子科技大学出版社数字图像处理与分析杨帆北京航天大学出版社数字图像处理教学目的了解数字图像处理的基本原理，熟悉基本的数字图像处理算法.为从事数字图像类集成电路设计工作打下良好的基础。绪论数字图像处理的研究目的数字图像处理的重要性数字图像处理的发展数字图像处理的应用数字图像的特点数字图像处理技术图像技术及分类数字图像处理的发展趋势数字图像处理研究目的对两

2、大应用领域进行研究便于人们分析而对图像信息进行改进为使机器自动理解而对图像数据进行存储、传输及显示数字图像处理的重要性1)人类传递信息的主要媒介是语音和图像。根据美国哈佛商学院有关研究人员的分析资料表明，人的大脑每天通过五种感官接受外部信息的比例分别为：味觉1%，触觉1.5%，嗅觉3.5%，听觉11%，以及视觉83%。作为传递信息的重要媒体和手段－--图像信息是十分重要的，俗话说“百闻不如一见”。数字图像处理的重要性2)图像信息处理是人类视觉延续的重要手段：人的眼睛只能看到可见光部分，但就目前科技

3、水平看，能够成像的并不仅仅是可见光，一般来说可见光的波长为0.38～0.8m，而迄m今为止人类发现可成像的射线已有多种，如：数字图像处理的重要性3)图像处理技术对国计民生有重要意义图像处理技术发展到今天，许多技术已日趋成熟。在各个领域的应用取得了巨大的成功和显著的经济效益。如在工程领域、工业生产、军事、医学以及科学研究中的应用已十分普遍。数字图像处理的起源数字图像处理的历史可追溯至二十世纪二十年代。最早应用之一是在报纸业，当时，引入巴特兰电缆图片传输系统，图像第一次通过海底电缆横跨大西洋从伦敦送往

4、纽约传送一幅图片。为了用电缆传输图片，首先进行编码，然后在接收端用特殊的打印设备重现该图片。按照1929年的技术水平，如果不压缩，需要一个多星期，压缩后传输时间减少到3个小时。数字图像处理的起源1929年通过海底电缆从伦敦到纽约传输的一幅照片数字图像处理的起源1921年经编码后用电报打印机打印的图像数字图像处理的起源1922年两次通过大西洋后打印的数字图像数字图像处理的起源数字图像处理的历史与数字计算机的发展紧密相连。事实上，数字图像要求如此之大的存储和计算能力，以致于在图像处理中必须依靠数字计算机及包括

5、数据存储及传输方面的支撑技术的发展。数字图像处理的起源第一台能够进行图像处理的大型计算机出现在20世纪60年代。数字图像处理的起源可追溯至利用这些大型机开始的空间研究项目，可以说大型计算机与空间研究项目是数字图像处理发展的原动力。数字图像处理的起源利用计算机技术改善空间探测器拍摄的图像的工作开始于1964年，美国加利福尼亚的喷气推进实验室（帕薩迪那，加里福尼亚）对太空船“徘徊者7号”传送的月球图像进行了处理，以校正飞行器上电视摄像机中各种类型的图像畸变。数字图像处理的起源下图示出了由徘徊者7号在1964年

6、7月31日上午（东部白天时间）9点09分在光线影响月球表面前约17分钟时摄取的第一张月球图像。这也是美国航天器取得的第一幅月球图像。数字图像处理的起源第一张月球图像数字图像处理的起源与空间应用同时，数字图像处理技术在20世纪60年代末和70年代初开始用于医学图像、地球遥感监测和天文学领域。早在20世纪70年代计算机轴向断层(CAT)、简称计算机断层(CT)是图像处理在医学诊断应用中最重要的事件之一。计算机断层是一种处理方法，在这种处理中，一个检测器环围绕着一个物体(或病人)，一个X射线源，带有检测器的同心

7、圆绕着物体旋转，X射线通过物体并由位于环上对面的相应的检测器收集起来，然后用特定的重建算法重建通过物体的“切片”的图像。计算机断层应用这些切片组成了物体内部的再现图像。断层技术是霍斯菲尔德(GN.Hounsfiela)和科马克（AllanM.Cormack）教授分别发明的，他们共同获得1979年诺贝尔医学奖。数字图像处理应用从20世纪60年代至今，数字图像处理技术发展迅速，目前已成为工程学、计算机科学、信息科学、统计学、物理、化学、生物学、医学甚至社会科学等领域中各学科之间学习和研究的对象。如今图像处理技

8、术已给人类带来了巨大的经济和社会效益。不久地将来它不仅在理论上会有更深入的发展，在应用上亦是科学研究、社会生产乃至人类生活中不可缺少的强有力的工具。应用举例1视频领域视频清晰化生物医学应用视频监视2图像处理图片清晰化卫星遥感其他应用大雾的清晰化——视频清晰化后续帧原图相同点的复制增强数字图像处理应用大雾的清晰化——视频清晰化不同点的增强后续帧的增强效果数字图像处理应用大雾的清晰化——视频清晰化直方图均衡化的过增