数字图像处理

第一章绪论（下）

数字图像处理
五、数字图像处理系统概要
- 5.1 数字图象处理系统简介
- 5.2 输入及数字化设备
- 5.3 显示及记录设备
- 5.4 图象记录介质
六、数字图像处理的主要研究内容
- 6.1 图像变换
- 6.2 图像压缩编码
- 6.3 图像的增强和复原
- 6.4 图像分割
- 6.5 图像描述
- 6.6 图像识别
- 6.7 图像隐藏
七、数字图像处理在医学中的应用及研究课题
- 7.1 超声
- 7.2 X光及X光负片
- 7.3 核医学成像系统
八、应用举例（非生物医学领域）
九、数字图像处理应用前景
十、结论
总结

五、数字图像处理系统概要

5.1 数字图象处理系统简介

数字图象处理系统由图象数字化设备、图象处理计算机和图象输出设备组成。

5.2 输入及数字化设备

输入及数字化设备包括：摄像机、鼓式扫描器、平台式光密度技、视频卡、扫描仪、数码相机、DV

5.3 显示及记录设备

显示及记录设备包括：图像显示器、鼓式扫描器、图像拷贝机、绘图仪、激光打印机、喷墨打印机

5.4 图象记录介质

图象记录介质包括：纸、胶片、照片、缩微胶片、幻灯片、录象带、磁盘、光盘、电影

六、数字图像处理的主要研究内容

6.1 图像变换

傅立叶变换
沃尔什变换
离散余弦变换
小波变换
…
采用各种图像变换方法对图像进行间接处理。有利于减少计算量并进一步获得更有效的处理。

6.2 图像压缩编码

图像压缩编码技术可以减少描述图像的数据量，以便节约图像存储的空间，减少图像的传输和处理时间。
图像压缩有无损压缩和有损压缩两种方式，编码是压缩技术中最重要的方法，在图像处理技术中是发展最早和应用最成熟的技术。
主要方法：熵编码，预测编码，变换编码，二值图像编码、分形编码……

6.3 图像的增强和复原

图像增强和复原的目的是为了改善图像的视觉效果，如去除图像噪声，提高图像的清晰度等。图像增强不考虑图像降质的原因，突出图像中感兴趣的部分。图像复原要求对图像降质的原因有所了解，根据图像降质过程建立“退化模型”，然后采用滤波的方法重建或恢复原来的图像。
主要方法：灰度修正、平滑、几何校正、图像锐化、滤波增强、维纳滤波……

6.4 图像分割

图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。图像分割将图像中有意义的特征提取出来（物体的边缘、区域），它是进行进一步图像识别、分析和图像理解的基础。
虽然目前已研究出了不少边缘提取、区域分割的方法，但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。对图像分割的研究还在不断的深入中，是目前图像处理研究的热点方向之一。
主要方法：图像边缘检测、灰度阈值分割、基于纹理分割、区域增长……

6.5 图像描述

**图像描述是图像分析和理解的必要前提。**图像描述是用一组数量或符号（描述子）来表征图像中被描述物体的某些特征。
主要方法：二值图像的几何特征、简单描述子、形状数、傅立叶描述子，纹理描述……

6.6 图像识别

图像识别是人工智能的一个重要领域，是图像处理的最高境界。一副完整的图像经预处理、分割和描述提取有效特征之后，进而由计算机系统对图像加以判决分类。

6.7 图像隐藏

图像隐藏是指媒体信息的相互隐藏。有数字水印、图像的信息伪装。

七、数字图像处理在医学中的应用及研究课题

7.1 超声

A型⇒M型⇒(B型,D型)⇒彩超⇒超声CT
（1）新一代B超,配以数字图像处理(DIP)，性能更佳。（图像增强，数字滤波，各种图像测量功能
（2）多普勒血流频谱分析及血流声谱图显示。
（3）彩超=B超（黑白图像）+多普勒血流彩色实时成像
（4）多普勒血管成像

（5）超声CT
（经食道，立体扇形扫描）

超声CT（立体扇形扫描）

7.2 X光及X光负片

(1)传统X光及X光负片，医生肉眼观察

(2) 影像增强器，暗室操作⇒明室操作，数字存储

7.3 核医学成像系统

八、应用举例（非生物医学领域）

九、数字图像处理应用前景

（1）通信新业务
图像处理与通信结合，特别是下一代移动通信技术的发展，衍生众多的通信新业务：可视电话、电视会议、远程教育、远程医疗、家庭购物等。
数字成像设备、图像监控、智能小区管理。
（2）医学图像
数字图像处理除了通信领域的新应用外，另一个重要领域就是生物医学成像与诊断。

十、结论

总的说来，经多年的发展，图像处理经历了从静止图像到活动图像；从单色图像到彩色图像；从客观图像到主观图像；从二维图像到三维图像的发展历程;
特别是与计算机图形学的结合已能产生高度逼真、非常纯净、更有创造性的图像。由此派生出来的虚拟现实技术的发展或许将从根本上改变我们的学习、生产和生活方式。

总结

数字图像处理第一章后半章知识。参考冈萨雷斯课件，供大家学习查阅。