数字图像处理报告10篇
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数字图像处理报告【第一篇】
课程英文译名:digitalimageprocessing适用专业:空间信息工程、摄影测量与遥感全日制本科一、一、课程性质、目的和任务:
本课程是空间信息工程系、摄影测量与遥感系开设的必修的专业基础课之一。
通过本课程的学习,要求学生掌握有关数字图像处理的基本概念、方法、原理及应用,培养和增强学生数字图像处理技能的创新意识和创新思维,提高实际动手能力和创新能力,为学生进一步学习数字摄影测量、遥感和地理信息系统等专业课程奠定基础。二、二、课程教学的基本要求:
2.掌握空间滤波的卷积算法、几何校正和灰度内插法等;
3.了解图像复原与重建、数据压缩、模板匹配、分类、图像处理与分析的发展趋势。
三、三、课程内容的重点和难点。
1.重点内容:
主要是数字图像处理的基本概念和算法。具体包括:数字图像与图像数字化的概念;灰度直方图;图像处理算法形式;傅立叶变换、图像空间域、频率域增强;图像分割的边缘检测;纹理分析;二值图像处理与分析等。
2.难点。
傅立叶变换、频率域图像增强与恢复、边缘跟踪、纹理的灰度共生矩阵分析法等。
四、四、本课程与其他课程之间的联系与分工。
本课程的数学基础是建立在高等数学、离散数学、线性代数、概率论与数理统计等课程之上;光学、摄影学与计算机应用是学习和掌握该课程的重要基础知识;该课程是为数字摄影测量、遥感、地理信息系统、计算机视觉等课程服务;模式识别、图像理解是该课程内容的深入发展;与计算机图形学相互渗透、补充。在学习数字摄影测量、遥感、模式识别、图像理解和计算机视觉等课程之前,应先修该基础课程。
五、五、各教学实践环节的主要内容。
本课程教学时数为52学时,课堂教学52学时,课外实习3次共6学时。实习内容如下:
实习一编写统计影像灰度直方图的程序。
2.容观澳。
第三章图像变换(4学时)。
图像变换的预备知识。
付立叶变换及其性质。
第六章图像压缩(3学时)概述。
图像保真度准则统计编码方法图像压缩的标准。
第七章图像分割(10学时)边缘检测边缘跟踪。
变换检测直线区域分割区域增长。
第八章二值图像处理(7学时)二值图像的连接性和距离。
连接成分的变形操作图形的形状分析。
第九章纹理分析(6学时)概述。
第十章模板匹配(1学时)。
数字图像处理报告【第二篇】
分:学分。
理论学时:44学时课程设计:1周开课学期:第6学期。
前导课程:信号与系统、数字信号处理、信息论与编码后续课程:教学定位。
能力培养目标。
通过本课程的学习,培养学生的理解能力、逻辑思维能力、分析能力,以及算法设计与程序实现能力。一方面使学生掌握数字图象处理的基本概念、原理、处理方法与应用。特别是要把学到的数字图象处理的各种方法灵活应用到实际中。另一方面,学习本课程也将使学生对图像处理的程序设计得到训练。
课程的主要特点。
本课程是一门重要的专业方向课,有理论性、设计性与实践性的特点。介绍数字图像处理的基本概念和方法。它是信号与信息处理方向的核心课程。为今后从事数字图像处理提供了必要的知识基础,同时为从事数字图像处理的专业人员提供了必要的技能训练。
教学定位。
通过本课程的学习,使学生达到知识和技能两方面的目标:
1.知识方面:从数字图像处理方法及其实现这两个层面的角度,系统地学习和掌握常用数字图像处理方法及其实现算法。了解图像处理系统涉及的硬件环境。
掌握程度采用bloom分类法,即了解、理解和运用,具体含义如下:了解:能记住学习过的内容。
理解:能领会课程内容的含义,掌握知识的内涵。运用:能在新的具体情况下应用所学知识解决问题。
绪论(学时:2学时)。
数字图像;数字图像处理系统(理解,核心)发展、应用(了解,核心)共2学时。
图像与视觉基础。
图像处理基础与光度学(学时:6学时)图像处理基础(掌握,核心)。
视觉与亮度;颜色模型及转换;成象坐标变换;(了解,核心)采样与量化;象素间联系;算术和逻辑运算;(理解,核心)像素之间的联系、距离(理解,核心)。
所用的数学工具(了解,核心)共6学时。
图像变换。
图像增强。
图像的恢复与重建。
图像复原(学时:6学时)。
图像恢复与重建(理解,核心)。
图象降质模型;有约束和无约束恢复;(理解,核心)几何失真校正;图象重建原理。(了解,核心)。
共6学时。
图像编码。
图像编码方法(学时:6学时)。
图像压缩(理解,核心)。
数据冗余;简单编码方法(变长和huffman);(运用,核心)。
图象压缩国际标准(了解,核心)。
共6学时。
图像分割。
图像分割技术(学时:6学时)图像分割(运用,核心)。
边缘检测方法、图象阈值分割方法(运用,核心)图象的区域增长、分裂和合并技术(理解,核心)。
共6学时。
其它学时。
习题课(学时:2学时)机动(学时:2学时)实验(学时:12学时)讲授提示及方法。
重点:数字图像处理的基本概念,数字图像处理系统的组成,涉及的领域。讲授提示与方法:强调数字图像的组成元素—象素的属性。
图像与视觉基础。
重点:人类视觉与亮度的关系。颜色模型及转换关系,成象坐标变换关系。图象采样与量化的概念,4、8、m连接,欧氏、区域、城区距离的定义。图象象素间的算术和逻辑运算。
难点:象素间的连接、象素距离的度量。
讲授提示与方法:强调象素间的联系,以启发学生对图像目标区域、边界等概念的理解。
图像变换。
重点:二维离散付里叶变换及其重要性质、可分离变换、沃尔氏变换、霍特林变换、离散余弦变换。
难点:变换的目的,各种变换的适用范围和特点。讲授提示与方法:强调图像变换方法的重要性。
图像增强。
重点:空域变换方法(直方灰度变换),空域滤波增强原理,图象频域增强原理(平滑、锐化)。图象局域增强策略和彩色增强。
难点:直方图处理,图像的同态滤波。
讲授提示与方法:强调各个图像增强方法的目的是用于改变图像的质量,不同的处理方法着可能针对不同的域(空域、频域)。在处理策略上可采用全局和局部处理方法。
图像的恢复与重建。
重点:图象降质模型,有约束和无约束恢复。图象几何失真校正,图象重建原理。难点:有约束和无约束恢复,图象重建原理。
讲授提示与方法:强调有约束恢复和无约束恢复的不同点。
图像编码。
重点:图象编码的基本概念(数据冗余)和理论。简单编码方法(变长和huffman).图象压缩国际标准。
难点:图像压缩的原理和算法。
讲授提示与方法:强调编码效率、压缩比对压缩算法的评价。
图像分割。
重点:常用边缘检测方法、图象阈值分割方法,图象的区域增长、分裂和合并技术。难点:图像分割最优阈值的选取。
习题设计。
由于本课程主要讲授的是图像处理的方法,因此本课程的习题主要以方法的运用为主。通过学习各知识单元的典型方法,本着循序渐进的原则,由浅入深,由单一到综合,使学生能够逐步灵活运用所学的各种方法和技巧,分析和解决实际问题。
通过学生完成作业的情况,了解学生的知识理解和掌握情况,以及学生的算法设计的思维方式,针对存在的问题作进一步的讲解和启发,使学生对所学知识能够达到融会贯通。
实验设计。
二维dft、dct1实验目的及意义。
(1)掌握dft、dct变换原理,了解它们变化的特点;
(2)掌握dft、dct的编程实现;实验步骤。
(1)编写相应的dft、dct图像变换程序;
(2)启动ccs,运行程序,查看结果并分析;实验类型:综合(2学时)。
实验二。
(1)学习灰度图像反色处理技术;
(2)学时灰度图像二值化处理;实验步骤。
(1)编写相应的图像处理程序;
(2)运行程序,查看结果并分析;
实验类型:综合(2学时)。
实验三。
图像的增强及图像的二维滤波1实验目的及意义。
(1)熟练掌握利用直方图实现图像增强的原理;
(2)熟练掌握平均滤波和中值滤波对不同噪声的适应能力;实验步骤。
(1)分别编写相应的图像处理程序。
(2)比较利用直方图实现图像增强的结果。
(3)比较平均滤波和中值滤波对不同噪声的处理结果以及模板大小对处理结果的影响。实验类型:综合(2学时)。
实验四。
图像平滑1实验目的及意义。
(1)培养学生理解图像平滑的原理(2)掌握图像处理的基本方法2实验步骤。
(1)编写相应的图像平滑处理程序(2)启动ccs,编译运行(3)观察结果并分析实验类型:综合(2学时)。
实验五。
图像锐化1实验目的及意义。
(1)培养学生理解图像平锐化的原理。
(2)掌握图像处理的基本方法2实验步骤。
(1)编写相应的图像锐化处理程序。
6(2)启动ccs,编译运行(3)观察结果并分析实验类型:综合(2学时)。
实验六。
图像的边缘检测1实验目的及意义。
(1)编写图像边缘检测程序;
(2)比较不同阈值对图像二值化结果的影响。实验类型:综合(2学时)考核与成绩记载。
考核的方式及成绩的评定。
考核成绩的构成:平时成绩20%、期末成绩80%1.平时成绩的构成:平时作业、上课出勤15%、实验成绩5%(1)平时作业完成的获得基础分6分,然后按较好、良好、优秀分别加2、3、4分。(2)实验成绩根据实验出勤情况及实验报告完成情况。(3)上课三分之一旷课者,不允许参加期末考试。2.期末考试为闭卷笔试。
考题的设计。
考试题大体上可以分为三种类型,重点考察学生对基本概念、基本方法、基本技术的掌握和综合应用。
1.概念题型。
基本形式有以下几种:选择、判断、填空、简答题。约占40%。2.应用题型。
根据学过的算法按要求给出结果,回答问题,约占40%。3.综合题型。
综合运用能力的考核。约占20%。
数字图像处理报告【第三篇】
图像处理是指对图像信息进行加工,从而满足人类的心理、视觉或者应用的需求的一种行为。你知道数字图像处理。
本人导师张崎,主要从事智能交通方面的研究。高年级学长曾做过车牌识别的研究。在学完数字图像处理这门课后,于是有了这篇关于车牌识别系统的心得体会。
仔细翻阅了几遍平时上课做的笔记,梳理了下各种图像处理方法在各中图像处理中起到的作用。结合对实际车牌识别过程的了解,谈谈自己对图像处理的各种方法在识别过程中起到的作用。
老师总说图像处理就是不讲道理,我觉得这就是最大的道理。为什么有人能够把不讲道理的东西做出来?这其中实际上蕴藏着深刻的道理。就像爱因斯坦证明布朗运动是毫无规律的运动一样,你发现他是毫无规律的,这其实就是他最大的规律。我想,只有对图像有了深刻的认识,才能完成这种你也说不出道理的事。
好了,现在我想结合这门课和车牌识别展开说说。
有时候,计算机跟人相比真的很傻,扔一张车牌尾号过来,不管它多么破旧、不清晰,人们能够轻而易举的读出上面的数字。而计算机呢?他要不停的运算、识别,而你算法上的一个小小漏洞,更会导致识别的大大不同。通过数字图像处理这门课的学习,我觉得可能通过下面的一些列步骤能较好的识别出车牌上的号码数字。
首先,我觉得我们需要将彩色的图片转换为灰色图像,这样便于计算机分析,计算机跟人刚好相反,好看的不一定好处理,而灰色的图像虽然不美观,但是正好适合计算机来处理。另一方面,将彩色图像转化为灰色图像也能减少图像所占的存储空间,简化和加快后续处理的工作。
其次,我觉得我们需要根据实际需要,对图像就行简单的预处理。我们应当让我们所关心的图像内容,显现的更加突出。而弱化那些我们所不关心的背景类似的东西。这里我觉得,我们就可以利用我们上课所学到的图像增强的知识了。需要注意的是,图像增强并不能增加原始图像的信息,只是通过某些技术有选择的突出对某一具体应用有价值的信息,即图像增强只通过突出某些信息,以增强对这些信息的辨识能力,而其他信息信息则被削弱,这就是我对图像增强的理解,我认为他是我们后期识别车牌的重要准备,增强的好坏直接影响了后期识别的准确度和速度。
然后,图像增强后,我觉得我们就应该对处理后的图像就行边缘检测,这里就直接会用到我们上课所学到的边缘检测的各种方法,边缘是图像的最基本特征,边缘部分集中了图像的大部分信息。边缘确定和提取对于整个图像场景的识别是非常重要的。而上一部的图像强也增强了边缘信息。
下一步,我认为就应该进行图像分割了,把各个字母数字单独分割出来,便于后续的进一步识别。
最后,就应该开始识别这些分割出来的图像,这一部分,我们课上内容并没有涉及,查阅了些资料,找到了比较可行的办法。即模式识别。我理解的过程是,首先我们应该建立一个标准模版库,然后通过将提取出来的样品与标准模版进行比较,来识别他们。
这就是上完数字图像处理课,我所能想到的车牌识别的整个过程,基本上需要用到我们所学的所有内容,而且都是比较基础的知识,我觉得,往往一个图像处理的问题,就是应该分成很多小问题来解决,一步步简化问题。一步步将图像中我们所最关心的内容提取出来。
毕竟没有深入学习过这方面的知识,本文纯属心得体会,过程中难免存在很多不足或者错误。恳请老师指出。
图像处理方法一般有数字法和光学法两种,其中数字法的优势很明显,已经被应用到了很多领域中,相信随着科学技术的发展,其应用空间将会更加广泛。数字图像处理又称为计算机图像处理,它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像处理是从20世纪60年代以来随着计算机技术和vlsl的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域。数字图像处理技术其实就是利用各种数字硬件与计算机,对图像信息通过转换而得到的电信号进行相应的数学运算,例如图像去噪、图像分割、提取特征、图像增强、图像复原等,以便提高图像的实用性。其特点是处理精度比较高,并且能够对处理软件进行改进来优化处理效果,操作比较方便,但是由于数字图像需要处理的数据量一般很大,因此处理速度有待提高。目前,随着计算机技术的不断发展,计算机的运算速度得到了很大程度的提高。在短短的历史中,它却广泛应用于几乎所有与成像有关的领域,在理论上和实际应用上都取得了巨大的成就。
由于数字图像处理的方便性和灵活性,因此数字图像处理技术已经成为了图像处理领域中的主流。数字图像处理技术主要涉及到的关键技术有:图像的采集与数字化、图像的编码、图像的增强、图像恢复、图像分割、图像分析等。
图像的采集与数字化:就是通过量化和取样将一个自然图像转换为计算机能够处理的数字形式。
图像编码:图像编码的目的主要是来压缩图像的信息量,以便能够满足存储和传输的要求。
图像的增强:图像的增强其主要目的是使图像变得清晰或者将其变换为机器能够很容易分析的形式,图像增强方法一般有:直方图处理、灰度等级、伪彩色处理、边缘锐化、干扰抵制。
图像的恢复:图像恢复的目的是减少或除去在获得图像的过程中因为各种原因而产生的退化,可能是由于光学系统的离焦或像差、被摄物与摄像系统两者之间的相对运动、光学或电子系统的噪声与介于被摄像物跟摄像系统之间的大气湍流等等。
图像的分割:图像分割是将图像划分为一些互相不重叠的区域,其中每一个区域都是像素的一个连续集,通常采用区域法或者寻求区域边界的境界法。
图像分析:图像分析是指从图像中抽取某些有用的信息、数据或度量,其目的主要是想得到某种数值结果。图像分析的内容跟人工智能、模式识别的研究领域有一定的交叉。
2、数字图像处理的特点数字图像处理的特点主要表现在以下几个方面:
1)数字图像处理的信息大多是二维信息,处理信息量很大。因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。
2)数字图像处理占用的频带较宽。与语言信息相比,占用的频带要大几个数量级。所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上技术难度较大,成本亦高。这就对频带压缩技术提出了更高的要求。
3)数字图像中各个像素不是独立的,其相关性大。在图像画面上,经常有很多像素有相同或接近的灰度。所以,图像处理中信息压缩的潜力很大。
4)数字图像处理后的图像受人的因素影响较大,因为图像一般是给人观察和评价的。
1)再现性好。数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿,那么数字图像处理过程始终能保持图像的再现。
2)处理精度高。将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组,主要取决于图像数字化设备的能力。
3)适用面宽。图像可以来自多种信息源,它们可以是可见光图像,也可以是不可见的波谱图像。只要针对不同的图像信息源,采取相应的图像信息采集措施,图像的数字处理方法适用于任何一种图像。
4)灵活性高。图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大部分,每一部分均包含丰富的内容。
图像是人类获取和交换信息的主要来源,因此,图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面,随着人类活动范围的不断扩大,图像处理的应用领域也将随之不断扩大。
航天和航空技术:在飞机遥感和卫星遥感技术中用配备有高级计算机的图像处理系统来判读分析,既节省人力又加快了速度,还可以从照片中提取人工所不能发现的大量有用情报。
生物医学工程:除了ct技术之外,还有对医用显微图像的处理分析,如红细胞、白细胞分类,染色体分析,癌细胞识别等。
通信工程:当前通信的主要发展方向是声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。在一定意义上讲,编码压缩是这些技术成败的关键。除了已应用较广泛的熵编码、dpcm编码、变换编码外,目前国内外正在大力开发研究新的编码方法,如分行编码、自适应网络编码、小波变换图像压缩编码等。
工业和工程领域:图像处理技术有着广泛的应用,如自动装配线中检测零件的质量并对零件进行分类,印刷电路板疵病检查,弹性力学照片的应力分析,流体力学图片的阻力和升力分析,邮政信件的自动分拣,在一些有毒、放射性环境内识别工件及物体的形状和排列状态,先进的设计和制造技术中采用工业视觉等等。
军事方面:图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导,各种侦察照片的判读,具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统,飞机、坦克和军舰模拟训练系统等;公安业务图片的判读分析,指纹识别,人脸鉴别,不完整图片的复原,以及交通监控、事故分析等。
文化艺术:电视画面的数字编辑、动画的制作、电子图像游戏、纺织工艺品设计、服装设计与制作、发型设计、文物资料照片的复制和修复、运动员动作分析和评分等等。
视频和多媒体系统:电视制作系统广泛使用的图像处理、变换、合成,多媒体系统中静止图像和动态图像的采集、压缩、处理、存贮和传输等。
电子商务:图像处理技术在电子商务中也大有可为,如身份认证、产品防伪、水印技术等。
在这门课程的最后,代课老师给我们讲授了数字视频处理,让我们了解到数字视频就是以数字形式记录的视频,和模拟视频相对的。数字视频有不同的产生方式,存储方式和播出方式。比如通过数字摄像机直接产生数字视频信号,存储在数字带,p2卡,蓝光盘或者磁盘上,从而得到不同格式的数字视频。然后通过pc,特定的播放器等播放出来。了解了数字视频发展过程和视频压缩的概念和分类等。
我们这门课程主要是上理论课,其中有很复杂的数学原理,专业术语多,基础知识要求高,理解起来有些困难。当初选择这门课是希望能有一些具体软件的教学。就我了解,视频处理的软件有maya、premiere、绘声绘影、windows自带的movemaker;处理数字图像的软件主要有matlab、photoshop、imagej(java图像处理程序)。其中,matlab和ps很具有教学性,这两个软件也运用的很广。
matlab全称是matrixlaboratory(矩阵实验室),一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件,从这一点上也可以看出,它在矩阵运算上有自己独特的特点。实际运用中matlab中的绝大多数的运算都是通过矩阵这一形式进行的,这一特点决定了matlab在处理数字图像上的独特优势。理论上讲,图像是一种二维的连续函数,然而计算机对图像进行数字处理时,首先必须对其在空间和亮度上进行数字化,这就是图像的采样和量化的过程。
photoshop是adobe公司旗下最为出名的图像处理软件之一,集图像扫描、编辑修改、图像制作、广告创意,图像输入与输出于一体的图形图像处理软件,深受广大平面设计人员和电脑美术爱好者的喜爱。
如果能理论和实践相结合,相信我们会把数字图像处理理解的跟透彻,同时也锻炼了大家的动手能力。希望老师能考虑我的这点建议,多开设实际动手的课程。
数字图像是我们生活中接触最多的图像各类,它伴随人们的生活、学习、工作,并在军事、医学、和工业方面发挥着极大的作用,可谓随处可见,尤其在生活方面作为学生的我们会在外出旅游、生活、工作中拆下许多数字相片,现在已进入信息化时代,图像作为信息的重要载体在信息传输方面有着声音、文字等信息载体不可替代的作用,并且近年来图像处理领域,数字图像处理技术取得了飞速发展,作为计算机类专业的大学生更加有必要对数字图像处理技术有一定的掌握,而大多人对于数字图像的知识却不全面,甚至一些基础知识也很模糊,比如各类繁多的各种图像格式之间的特点,不同的情况该用何种图像格式,还有关于图像的一些基本术语也不甚了解,尤为重要的是对于一些由于拍摄问题导致的令人不甚满意的照片该如何处理,或者如何对一些照片进行处理实现特殊的表现效果。所以对于数字图像处理这门课大家有着极大兴趣,在选课时几乎所有人都选了这门课。其中有的同学由于简单的学习过photoshop软件,因此对于数字图像处理已经有了一些基础,更加想利用这门课的学习加深自己数字图像处理的理解并提高在数字图像处理方面的能力。
通过一学期的课程学习我们虽说还没有完全掌握数字图像处理技术,但也收获了不少,对于数字图像方面的知识有了深入的了解,更加理解了数字图像的本质,即是一些数字矩阵,但灰度图像和彩色图像的矩阵形式是不同的。对于一些耳熟能详的数字图像相关术语有了明确的认识,比如常见的:像素(衡量图像的大小)、分辨率(衡量图像的清晰程度)、位图(放大后会失真)、矢量图(经过放大不会失真)等大家都能叫上口却知识模糊的名词。也了解图像处理技术中一些常用处理技术的实质,比如锐化处理是使模糊的图像变清晰,增强图像的边缘等细节。而平滑处理是的目的是消除噪声,模糊图像,在提取大目标之前去除小的细节或弥合目标间的缝隙。对常提的rgb图像和灰度图像有了明确的理解,这对大家以后应用photoshop等图像处理软件对图像进行处理打下了坚实的基础。更重要的是学习到了数字图像处理的思想。通过学习也是对c++编程应用的很好的实践与复习。
当然通过30学时的课程学习还是远远不够的,也有许多同学收获甚微,我总结了下大家后期的学习态度与前期的学习热情相差很大的原因。刚开始大家是有很高的热情学习这门课的,可是随着课程的逐渐深入学习,大家渐渐发现课程讲授内容与自己起初想学的实用图像处理技术是有很大的差别的,大家更着眼于如何利用一些软件、技术去处理图像而得到满意的效果,或者进行一些图像的创意设计,可是课程的内容更偏重于如何通过编程实现实现如何对图像进行一些类似于锐化、边缘提取、模糊、去除噪声等基础功能的实现,这其中涉及很多算法、函数,需要扎实的数学基础和编程基础,并且需要利用大量时间在课下编写代码,并用visual、c++软件实现并进行调试,然而大部分人的c++实践能力以及编程能力还有待提高,尤其是对于矩阵进行操作的编程尤为是个考验,并且后半学期课程任务较重,加上队里的事务也很多,时间不是很充裕,这对于需要大量实践的数字图像处理课程就是个很大的问题。
在教员授课方面建议可以在课上多进行具体操作,这样可以提起大家学习的兴趣,也可以让大家在课下积极准备,然后在上课由学员进行演示,还可以加入一些数字图像处理的经典范例,加深同学们的学习热情。
数字图像处理报告【第四篇】
经过这几周的学习,我从一个什么都不了解的小白,变成了一个明白这门课程的意义的初学者,觉得学到了不少有用同时又很有趣的知识,也对数字图象处理有了新的理解。老师从数字图像处理的意义讲起,中间介绍了许多目前仍在应用的相关技术,让我明白了图像处理在我们生活中的重要性,下面我来谈谈我自己的学习成果和感受。
图像处理是指对图像信息进行加工,从而满足人类的心理、视觉或者应用的需求的一种行为。图像处理方法一般有数字法和光学法两种,其中数字法的优势很明显,已经被应用到了很多领域中,相信随着科学技术的发展,其应用空间将会更加广泛。数字图像处理又称为计算机图像处理,它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像处理是从20世纪60年代以来随着计算机技术和vlsl的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域。数字图像处理技术其实就是利用各种数字硬件与计算机,对图像信息通过转换而得到的电信号进行相应的数学运算,例如图像去噪、图像分割、提取特征、图像增强、图像复原等,以便提高图像的实用性。其特点是处理精度比较高,并且能够对处理软件进行改进来优化处理效果,操作比较方便,但是由于数字图像需要处理的数据量一般很大,因此处理速度有待提高。目前,随着计算机技术的不断发展,计算机的运算速度得到了很大程度的提高。在短短的历史中,它却广泛应用于几乎所有与成像有关的领域,在理论上和实际应用上都取得了巨大的成就。
从定义上来说,图像处理是指按照一定的目标,用一系列的操作,来“改造”图像的方法。我觉得字面上的意思就是,对图像进行处理,得到自己想要的效果。图象处理的内容有很多种:几何处理,算术处理、图像增强、图像复原、图像重建、图像识别、图像压缩。而目前进行图像处理就是指用计算机对图像进行空域法和变换域法。资料上介绍说,数字图象处理起源于20世纪20年代,那时第一次通过海底电缆传输图像;1921年人们用电报打印机采用特殊字符在编码纸带中产生图像;1922年在信号两次穿越大西洋后,从穿孔纸带得到数字图像;1929年从伦敦到纽约用15级色调设备传送照片。到了20世纪60年代早期,计算机发展,有了第一台可执行有意义的图像处理任务的大型计算机,美国利用航天器传送了第一张月球照片。从20世纪60年代末到70年代初,开始用于医学图像、地球遥感、天文学等领域,如ct图像和x射线图像。至今,数字图象处理仍旧广泛应用于工业、医学、地理学、考古学、物理学、天文学等多个领域。比如,太空技术中的航天技术、空间防御、天文学;生物科学的生物学和医学;刑事(物证)上的指纹、人脸分析;国防方面的军事探测,导弹目标识别;工业应用中的产品检测还有日常生活中的照片编辑、影视制作。
从概念上来说,数字图像用f(x,y)表示一幅图像,x,y,f为有限、离散值。图像处理涉及到图像的分析和计算机视觉,其中分为低级处理、中级处理、高级处理。低级处理是指输入输出均为图像(如图像缩放、图像平滑);中级处理是输入图像,然后输出提取的特征(如区域分割、边界检测);高级处理则是理解识别的图像(如无人机驾驶,自动机器人)。数字图像处理的几个基本目的是:
图像输入-图像处理(增强、复原、编码和压缩)-图像输出。以人为最终的信息接收者,其主要目的是改善图像的质量。
图像输入-图像预处理(增强、复原)-图像分割-特征提取-图像分类-图像输出。另一类图像处理以机器为对象,目的是使机器或计算机能自动识别目标,称为图像识别。
图像输入-图像预处理-图像描述-图像分析和理解-图像解释。利用计算机系统解释图像,实现类似人类视觉系统理解外部知识,被称为图像理解或计算机视觉。其正确的理解要有知识的引导,与人工智能等学科有密切联系。当前理论上有不小进展,但仍是一个有待进一步探索的领域。
1)图像变换:如傅里叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换(dct)等间接处理技术,将空间域的处理转换为变换域处理,不仅可减少计算量,而且可获得更有效的处理。目前小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性,它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。
2)图像编码压缩。
图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量(即比特数),以便节省图像传输、处理时间和减少存储器容量。压缩可以在不失真前提下获得,也可以在允许的失真条件下进行。编码是压缩技术最重要的方法,它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。
3)图像增强和复原。
目的是提高图像的质量,如去除噪声,提高清晰度等。图像增强不考虑图像降质的原因,突出图像中所感兴趣的部分。如强化图像高频分量,可使图像中物体轮廓清晰,细节明显;如强调低频分量可减少图像中噪声影响。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解,建立“降质模型”,再采用某种方法,恢复或重建原来的图像。
4)图像分割。
图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来,其有意义的特征有图像中物体的边缘、区域等,这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。虽然目前已研究出不少边缘提取、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。因此,对图像分割的研究还在不断深入之中,是目前图像处理中研究的热点之一。
数字图像处理的特点主要表现在数字图像处理的信息大多是二维信息,处理信息量很大。因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高;数字图像处理占用的频带较宽。与语言信息相比,占用的频带要大几个数量级。所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上技术难度较大,成本亦高。这就对频带压缩技术提出了更高的要求;数字图像中各个像素不是独立的,其相关性大。在图像画面上,经常有很多像素有相同或接近的灰度。所以,图像处理中信息压缩的潜力很大。数字图像处理后的图像受人的因素影响较大,因为图像一般是给人观察和评价的。
数字图像处理的优点主要表现在再现性好、处理精度高、适用面宽、灵活性高等方面。图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大部分,每一部分均包含丰富的内容。
通讯技术---图像传真,电视电话,威信通讯,数字电视;
宇宙探索---其他星体图片处理;
气象预报---天气云图测绘、传输;
高能物理---核子泡室图片分析;
军事技术---航空及卫星侦察照片的判读,导弹制导,雷达、声纳图像处理,军事仿真;
侦缉破案---指纹识别,印鉴、伪钞识别,手迹分析;考古---恢复珍贵的文物图片,名画,壁画。
由此可见,数字图像在我们日常生活中占有多大的地位。它是我们生活中接触最多的图形类别,它伴随人们的生活、学习、工作,并在军事、医学和工业方面发挥着极大的作用,可谓随处可见,尤其在生活方面作为学生的我们会在外出旅游、生活、工作中拍下许多数字相片,现在已经进入信息化时代,图像作为信息的重要载体在信息传输方面有着声音、文字等信息载体不可替代的作用,并且近年来图像处理领域,数字图象处理技术取得了飞速发展。
通过课程学习,我们虽说还没有完全掌握数字图像处理技术,但也收获不少,对于数字图像方面有了更深入的了解,更加理解了数字图像的本质,即是一些数字矩阵,但灰度图像和彩色图像的矩阵形式是不同的。对于一些耳熟能详的数字图像相关术语有了明确的认识,比如常见的:像素(衡量图像的大小)、分辨率(衡量图像的清晰程度)、位图(放大后会失真)、矢量图(经过放大不会失真)等大家都能叫上口却知识模糊的名词。也了解图像处理技术中一些常见处理技术的实质,比如锐化处理是使模糊的图像变清晰,增强图像的边缘等细节。而平滑处理的目的是消除噪声,模糊图像,在提取大目标之前去除小的细节或弥合目标间的缝隙。对常提的rgb图像和灰度图像有了明确的理解,这对大家以后应用photoshop等图像处理软件对图像进行处理打下了坚实的基础。
虽然这门课是只有7周理论课,但老师所讲的内容让我非常感兴趣,数字图象处理的应用贯通各个行业,遍布我们生活的电子产品,这让我学习后感觉离这些产品的使用和了解更进了一步。学习数字图象处理对我们学电子工程的学生非常有用,无论以后是否从事相关工作都让我感觉受益良多。随着现代电子技术发展的越来越快,我相信图像处理技术一定会有更大的进步,从国防到娱乐给我们的生活带来更多的便利,和更好的科学技术。
数字图像处理报告【第五篇】
数字图像处理的信息源基本是二维数据,处理信息量较大。对计算机运算速度、存储空间等要求高。
数字图像处理的传输频带要求高。与语音信息相比,传输占用的频带要高几千倍。所以,就对图像压缩技术形成了有效的研究需求。
数字图像中每一个像素并非独立的,相互关联性较高。很多相邻像素之间有相同或相近的数值。
所以,图像处理技术中数据压缩的可能性较高。
由于图像是视觉三维意识的二维映射。因此,计算机要识别和处理三维形态就要进行适当的模糊处理或附加量的匹配。
处理后的数字图像是形成人为视觉理解和应用评估的依据,因此处理结果必然受到人为的意识形态的影响。所以,在计算机视觉研究中,人为的感知机理必然对计算机视觉的研究产生影响。
由于在图像处理中,像素阵列很大,在空间域中涉及计算量对计算机硬件的要求非常高,所以,必须引入图像的函数变换进行计算简化。利用函数变换的间接处理方法,如傅里叶变换、离散余弦变换、walsh变换等,不但可以降低计算强度,而且可以得到高效的计算。
图像的像素矩阵编码压缩技术可以降低定义图像数据的比特数量,并减少图像处理和传输时间,进而节省存储空间。
图像的增强处理过程中不涉及图像质量降低的主要成因,目的是要突出图像矩阵中敏感的像素群。图像的复原处理需要对图像质量降低的主要成因进行调查,进而采取相应滤波处理技术,复原和重构原有的像素矩阵。
图像分割处理是数字图像处理中的关键处理手段之一。是将图像中敏感的主要像素群作为主要处理对象,包括区域特征、边缘特征等,是对敏感像素群进行识别、理解和分析的基础数据特征。
作为最简单的.二值图像可采用其几何特性识别物体的特性,一般图像的理解方法采用二维形状理解,它有边界理解和区域理解两类方法。对于三维物体理解,有体积理解、表面理解、圆柱体的广义理解等。
图像识别处理基本采用传统的模式识别方式,有统计模式识别和结构模式识别两种,随着研究广泛进行,人工神经网络模式识别和模糊模式识别也得到不同程度的重视,进行广泛研究。
数字图像处理技术与模拟图像处理技术在基本原理上的差异之处,是数字化处理技术不可能在图像的传输、存储或复制等操作处理过程中,使图像质量有所降低。图像在数字化过程中精确地再现了原模拟图像,则在数字图像处理过程中就能够确保无损于图像的各项数字化指标。
依据现有的数字化技术,在图像数字化设备的性能满足要求的情况下,完全可以数字化模拟图像成为目标精度的二维数组。目前的数字化扫描仪能够将各个像素的灰度等级量化处理为48位甚至更高,这就说明数字化图像的精度可以满足几乎所有的应用需求。对于数字化处理设备来说,无论二位数组的规模,也不考虑像素的量化位数,处理过程基本是相同的。从原理的角度来看,无论图像的量化精度达到什么程度,在技术上都是可以完成的,只需要在处理修改过程中的数组技术参数。而在图像的模拟量化处理过程中,要想把量化处理精度提升,就需要采用非常高等级的硬件设备或大规模提升处理装置的技术参数等级,从技术经济方面考虑,是非常不合理的。
图像的信息来源是多样化的,一般情况下是可见光的感光图像,也可以是不可见光的波谱图形图像。从图像映射物体感官的角度,微观至电子显微镜采集的图像,宏观至大规模空天望远镜采集的图像。
不同信息来源的图像转换为数字化编码后,都可以表示为二维数组的灰度级图像,进而完成数字化处理过程。对于图像的不同信息来源,使用对应的图像信息量化技术,图像的数字化处理技术可以用于任何一类图像。
图像数字化处理技术基本上可以归类为图像的质感提升、像素分析和区域重构等手段。因为图像的模拟技术处理从数学上分析只可以进行线性分析,就局限了模拟图像处理技术可以完成的工作需求。
数字图像处理报告【第六篇】
在这一学期,我选修了《数字图像处理基础》这门课程,同时,老师还讲授了一些视频处理的知识。在这里,梳理一下这学期学到的知识,并提出一些我对这门课程的建议。
图像处理是指对图像信息进行加工,从而满足人类的心理、视觉或者应用的需求的一种行为。图像处理方法一般有数字法和光学法两种,其中数字法的优势很明显,已经被应用到了很多领域中,相信随着科学技术的发展,其应用空间将会更加广泛。数字图像处理又称为计算机图像处理,它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程.数字图像处理是从20世纪60年代以来随着计算机技术和vlsl的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域。数字图像处理技术其实就是利用各种数字硬件与计算机,对图像信息通过转换而得到的电信号进行相应的数学运算,例如图像去噪、图像分割、提取特征、图像增强、图像复原等,以便提高图像的实用性。其特点是处理精度比较高,并且能够对处理软件进行改进来优化处理效果,操作比较方便,但是由于数字图像需要处理的数据量一般很大,因此处理速度有待提高。目前,随着计算机技术的不断发展,计算机的运算速度得到了很大程度的提高。在短短的历史中,它却广泛应用于几乎所有与成像有关的领域,在理论上和实际应用上都取得了巨大的成就。
由于数字图像处理的方便性和灵活性,因此数字图像处理技术已经成为了图像处理领域中的主流。数字图像处理技术主要涉及到的关键技术有:图像的采集与数字化、图像的编码、图像的增强、图像恢复、图像分割、图像分析等。
图像的采集与数字化:就是通过量化和取样将一个自然图像转换为计算机能够处理的数字形式。
图像编码:图像编码的目的主要是来压缩图像的信息量,以便能够满足存储和传输的要。
求。
图像的增强:图像的增强其主要目的是使图像变得清晰或者将其变换为机器能够很容易。
分析的形式,图像增强方法一般有:直方图处理、灰度等级、伪彩色处理、边缘锐化、干扰抵制。
图像的恢复:图像恢复的目的是减少或除去在获得图像的过程中因为各种原因而产生的。
退化,可能是由于光学系统的离焦或像差、被摄物与摄像系统两者之间的相对运动、光学或电子系统的噪声与介于被摄像物跟摄像系统之间的大气湍流等等。
图像的分割:图像分割是将图像划分为一些互相不重叠的区域,其中每一个区域都是像素的一个连续集,通常采用区域法或者寻求区域边界的境界法。
1)数字图像处理的信息大多是二维信息,处理信息量很大。因此对计算机的计算速度、存。
带压缩技术提出了更高的要求。
3)数字图像中各个像素不是独立的,其相关性大。在图像画面上,经常有很多像素有相同。
或接近的灰度。所以,图像处理中信息压缩的潜力很大。
4)数字图像处理后的图像受人的因素影响较大,因为图像一般是给人观察和评价的。
1)再现性好。数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于它不会因图像的存储、传输或。
复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿,那么数字图像处理过程始终能保持图像的再现。
2)处理精度高。将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组,主要取决于图像数字化设。
备的能力.3)适用面宽。图像可以来自多种信息源,它们可以是可见光图像,也可以是不可见的波谱图像。只要针对不同的图像信息源,采取相应的图像信息采集措施,图像的数字处理方法适用于任何一种图像。
4)灵活性高。图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大部分,每。
一部分均包含丰富的内容。
图像是人类获取和交换信息的主要来源,因此,图像处理的应用领域必然涉及到人类生。
活和工作的方方面面,随着人类活动范围的不断扩大,图像处理的应用领域也将随之不断扩大。
航天和航空技术:在飞机遥感和卫星遥感技术中用配备有高级计算机的图像处理系统来判读分析,既节省人力又加快了速度,还可以从照片中提取人工所不能发现的大量有用情报。生物医学工程:除了ct技术之外,还有对医用显微图像的处理分析,如红细胞、白细胞分类,染色体分析,癌细胞识别等。
通信工程:当前通信的主要发展方向是声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。在一定意义上讲,编码压缩是这些技术成败的关键。除了已应用较广泛的熵编码、dpcm编码、变换编码外,目前国内外正在大力开发研究新的编码方法,如分行编码、自适应网络编码、小波变换图像压缩编码等。
工业和工程领域:图像处理技术有着广泛的应用,如自动装配线中检测零件的质量并对零件进行分类,印刷电路板疵病检查,弹性力学照片的应力分析,流体力学图片的阻力和升力分析,邮政信件的自动分拣,在一些有毒、放射性环境内识别工件及物体的形状和排列状态,先进的设计和制造技术中采用工业视觉等等。
军事方面:图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导各种侦察照片的判读,具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统,飞机、坦克和军舰模拟训练系统等;公安业务图片的判读分析,指纹识别,人脸鉴别,不完整图片的复原,以及交通监控、事故分析等。
文化艺术:电视画面的数字编辑、动画的制作、电子图像游戏、纺织工艺品设计、服装设计与制作、发型设计、文物资料照片的复制和修复、运动员动作分析和评分等等。
视频和多媒体系统:电视制作系统广泛使用的图像处理、变换、合成,多媒体系统中静止图像和动态图像的采集、压缩、处理、存贮和传输等。
电子商务:图像处理技术在电子商务中也大有可为,如身份认证、产品防伪、水印技术等。
在这门课程的最后,代课老师给我们讲授了数字视频处理,让我们了解到数字视频就是以数字形式记录的视频,和模拟视频相对的。数字视频有不同的产生方式,存储方式和播出方式。比如通过数字摄像机直接产生数字视频信号,存储在数字带,p2卡,蓝光盘或者磁盘上,从而得到不同格式的数字视频。然后通过pc,特定的播放器等播放出来。了解了数字视频发展过程和视频压缩的概念和分类等。
我们这门课程主要是上理论课,其中有很复杂的数学原理,专业术语多,基础知识要求高,理解起来有些困难。当初选择这门课是希望能有一些具体软件的教学。就我了解,视频处理的软件有maya、premiere、绘声绘影、windows自带的movemaker;处理数字图像的软件主要有matlab、photoshop、imagej(java图像处理程序)。其中,matlab和ps很具有教学性,这两个软件也运用的很广。
matlab全称是matrixlaboratory(矩阵实验室),一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件,从这一点上也可以看出,它在矩阵运算上有自己独特的特点。实际运用matlab中的绝大多数的运算都是通过矩阵这一形式进行的,这一特点决定了matlab在处理数字图像上的独特优势。理论上讲,图像是一种二维的连续函数,然而计算机对图像进行数字处理时,首先必须对其在空间和亮度上进行数字化,这就是图像的采样和量化的过程。
photoshop是adobe公司旗下最为出名的图像处理软件之一,集图像扫描、编辑修改、图像制作、广告创意,图像输入与输出于一体的图形图像处理软件,深受广大平面设计人员和电脑美术爱好者的喜爱。
如果能理论和实践相结合,相信我们会把数字图像处理理解的跟透彻,同时也锻炼了大家的动手能力。希望老师能多开设实际动手的课程。
数字图像处理报告【第七篇】
“智能科学与技术”专业从国内开始招生至今,全国已有不少高校设立此专业.我校开始招生,该专业的本科生将在下半年进入专业课阶段学习.本文从社会需求的角度出发,以提高学生就业实践能力为切入点,探讨软件实践类课程的课程设计、教学方法、教材建设以及考试方式.
作者:石志国刘冀伟王志良作者单位:北京科技大学,信息工程学院,北京,100083刊名:计算机教育英文刊名:computereducation年,卷(期):2009“”(11)分类号:g642关键词:智能科学与技术软件实践性课程
数字图像处理报告【第八篇】
图像处理方法一般有数字法和光学法两种,其中数字法的优势很明显,已经被应用到了很多领域中,相信随着科学技术的发展,其应用空间将会更加广泛。数字图像处理又称为计算机图像处理,它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像处理是从20世纪60年代以来随着计算机技术和vlsl的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域。数字图像处理技术其实就是利用各种数字硬件与计算机,对图像信息通过转换而得到的电信号进行相应的数学运算,例如图像去噪、图像分割、提取特征、图像增强、图像复原等,以便提高图像的实用性。其特点是处理精度比较高,并且能够对处理软件进行改进来优化处理效果,操作比较方便,但是由于数字图像需要处理的数据量一般很大,因此处理速度有待提高。目前,随着计算机技术的不断发展,计算机的运算速度得到了很大程度的提高。在短短的历史中,它却广泛应用于几乎所有与成像有关的领域,在理论上和实际应用上都取得了巨大的成就。
由于数字图像处理的方便性和灵活性,因此数字图像处理技术已经成为了图像处理领域中的主流。数字图像处理技术主要涉及到的关键技术有:图像的采集与数字化、图像的编码、图像的增强、图像恢复、图像分割、图像分析等。
图像的采集与数字化:就是通过量化和取样将一个自然图像转换为计算机能够处理的数字形式。
图像编码:图像编码的目的主要是来压缩图像的信息量,以便能够满足存储和传输的要求。
图像的增强:图像的增强其主要目的是使图像变得清晰或者将其变换为机器能够很容易分析的形式,图像增强方法一般有:直方图处理、灰度等级、伪彩色处理、边缘锐化、干扰抵制。
图像的恢复:图像恢复的目的是减少或除去在获得图像的过程中因为各种原因而产生的退化,可能是由于光学系统的离焦或像差、被摄物与摄像系统两者之间的相对运动、光学或电子系统的噪声与介于被摄像物跟摄像系统之间的大气湍流等等。
图像的分割:图像分割是将图像划分为一些互相不重叠的区域,其中每一个区域都是像素的一个连续集,通常采用区域法或者寻求区域边界的境界法。
图像分析:图像分析是指从图像中抽取某些有用的信息、数据或度量,其目的主要是想得到某种数值结果。图像分析的内容跟人工智能、模式识别的研究领域有一定的交叉。
1)数字图像处理的信息大多是二维信息,处理信息量很大。因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。
2)数字图像处理占用的频带较宽。与语言信息相比,占用的.频带要大几个数量级。所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上技术难度较大,成本亦高。这就对频带压缩技术提出了更高的要求。
3)数字图像中各个像素不是独立的,其相关性大。在图像画面上,经常有很多像素有相同或接近的灰度。所以,图像处理中信息压缩的潜力很大。
4)数字图像处理后的图像受人的因素影响较大,因为图像一般是给人观察和评价的。
数字图像处理的优点主要表现在4个方面。
1)再现性好。数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿,那么数字图像处理过程始终能保持图像的再现。
2)处理精度高。将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组,主要取决于图像数字化设备的能力。
3)适用面宽。图像可以来自多种信息源,它们可以是可见光图像,也可以是不可见的波谱图像。只要针对不同的图像信息源,采取相应的图像信息采集措施,图像的数字处理方法适用于任何一种图像。
4)灵活性高。图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大部分,每一部分均包含丰富的内容。
图像是人类获取和交换信息的主要来源,因此,图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面,随着人类活动范围的不断扩大,图像处理的应用领域也将随之不断扩大。
航天和航空技术:在飞机遥感和卫星遥感技术中用配备有高级计算机的图像处理系统来判读分析,既节省人力又加快了速度,还可以从照片中提取人工所不能发现的大量有用情报。
生物医学工程:除了ct技术之外,还有对医用显微图像的处理分析,如红细胞、白细胞分类,染色体分析,癌细胞识别等。
通信工程:当前通信的主要发展方向是声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。在一定意义上讲,编码压缩是这些技术成败的关键。除了已应用较广泛的熵编码、dpcm编码、变换编码外,目前国内外正在大力开发研究新的编码方法,如分行编码、自适应网络编码、小波变换图像压缩编码等。
工业和工程领域:图像处理技术有着广泛的应用,如自动装配线中检测零件的质量并对零件进行分类,印刷电路板疵病检查,弹性力学照片的应力分析,流体力学图片的阻力和升力分析,邮政信件的自动分拣,在一些有毒、放射性环境内识别工件及物体的形状和排列状态,先进的设计和制造技术中采用工业视觉等等。
军事方面:图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导,各种侦察照片的判读,具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统,飞机、坦克和军舰模拟训练系统等;公安业务图片的判读分析,指纹识别,人脸鉴别,不完整图片的复原,以及交通监控、事故分析等。
文化艺术:电视画面的数字编辑、动画的制作、电子图像游戏、纺织工艺品设计、服装设计与制作、发型设计、文物资料照片的复制和修复、运动员动作分析和评分等等。
视频和多媒体系统:电视制作系统广泛使用的图像处理、变换、合成,多媒体系统中静止图像和动态图像的采集、压缩、处理、存贮和传输等。
电子商务:图像处理技术在电子商务中也大有可为,如身份认证、产品防伪、水印技术等。
在这门课程的最后,代课老师给我们讲授了数字视频处理,让我们了解到数字视频就是以数字形式记录的视频,和模拟视频相对的。数字视频有不同的产生方式,存储方式和播出方式。比如通过数字摄像机直接产生数字视频信号,存储在数字带,p2卡,蓝光盘或者磁盘上,从而得到不同格式的数字视频。然后通过pc,特定的播放器等播放出来。了解了数字视频发展过程和视频压缩的概念和分类等。
我们这门课程主要是上理论课,其中有很复杂的数学原理,专业术语多,基础知识要求高,理解起来有些困难。当初选择这门课是希望能有一些具体软件的教学。就我了解,视频处理的软件有maya、premiere、绘声绘影、windows自带的movemaker;处理数字图像的软件主要有matlab、photoshop、imagej(java图像处理程序)。其中,matlab和ps很具有教学性,这两个软件也运用的很广。
matlab全称是matrixlaboratory(矩阵实验室),一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件,从这一点上也可以看出,它在矩阵运算上有自己独特的特点。实际运用中matlab中的绝大多数的运算都是通过矩阵这一形式进行的,这一特点决定了matlab在处理数字图像上的独特优势。理论上讲,图像是一种二维的连续函数,然而计算机对图像进行数字处理时,首先必须对其在空间和亮度上进行数字化,这就是图像的采样和量化的过程。
photoshop是adobe公司旗下最为出名的图像处理软件之一,集图像扫描、编辑修改、图像制作、广告创意,图像输入与输出于一体的图形图像处理软件,深受广大平面设计人员和电脑美术爱好者的喜爱。
如果能理论和实践相结合,相信我们会把数字图像处理理解的跟透彻,同时也锻炼了大家的动手能力。希望老师能考虑我的这点建议,多开设实际动手的课程。
数字图像处理报告【第九篇】
仿写概述绝句的主要自我评价学习计划自查报告:人生哲理拟人句三角形感谢信孟浩然了教学法典礼条例成语我寄语工作思路考察暑假作业的朗诵稿体会庆典致辞了说说具体内容期中了杜甫思想汇报工作影评感言的体积好段自荐信感恩信,说课稿对照考试答辩状。
数字图像处理报告【第十篇】
实验目的:本实验内容旨在让学生通过用vc等高级语言编写数字图像处理的一些基本算法程序,来巩固和掌握图像处理技术的基本技能,提高实际动手能力,并通过实际编程了解图像处理软件的实现的基本原理。为学生进一步学习数字摄影测量、遥感和地理信息系统等专业课程以及应用图像处理解决实际问题奠定基础。
二、实验原理和方法。
(1)raw格式到bmp格式的转换:
raw格式:raw格式文件是按照数字图像组成的二维矩阵,将像素按行列号顺序存储在文件中。这种文件只含有图像像素数据,不含有信息头,因此,在读图像时,需要根据文件大小,计算图像所包含的行列号,或者需要事先知道图像大小(矩阵大小)。raw文件按图像上行到下行、左列到右列顺序存储。
bmp格式:bmp文件数据区按图像上下行到上行、左列列到右列顺序存储到数据区。bmp文件由文件头、信息头、颜色表、数据区四个部分组成。
做raw格式文件到bmp格式文件的转化,先要为bmp格式文件申请四部分的内存:文件头,位图信息头,颜色表,图象数据,然后根据输入值以及raw文件信息,bmp格式文件信息计算出这几部分的值,赋给他们,写到bmp文件中去。
(2)灰度图象的线性拉伸:
灰度变化是点运算,将原图象的每个像素的灰度值改成线性变化之后的灰度即可。
灰度的线性变换就是指图像的中所有点的灰度按照线性灰度变换函数进行变换。灰度变换方程如下:
该方程为线性方程。式中参数为输入图像的像素的灰度值,参数为输出图像的。
灰度值。
设原图象的灰度范围为[a,b],变化之后的范围为[a’,b’],则:
fa=(b’-a’)/(b-a)。
fb=-(b’-a’)/(b-a)*a+a’。
如果算出来的值大于255,则让它等于255,小于0则让其等于0。
(3)局部处理(3*3高通滤波,3*3低通滤波):
局部处理在处理某一像素时,利用与该像素相邻的一组像素,经过某种变换得到处理后图像中某一点的像素值。目标像素的邻域一般是由像素组成的二维矩阵,该矩阵的大小为奇数,目标像素位于该矩阵的中央,即目标像素就是区域的中心像素。经过处理后,目标像素的值为经过特定算法计算后所得的结果。
实际上都是利用卷积来实现的,卷积往往用一个矩阵表示,将矩阵的中心对齐某个像素,矩阵中的值乘到相应的像素中去,然后将所有乘积加起来就得到中心像素的灰度值。边界像素不做处理,仍为原来的灰度值。求出的像素灰度值若超过[0~255],则向离其最近的属于该范围的`像素值靠拢。
3*3低通滤波的算子见表1。
3*3高通滤波的算子见表2。
表格1。
1/9。
1/9。
1/9。
1/9。
1/9。
1/9。
1/9。
1/9。
1/9。
表格2。
-1。
-1。
-1。
-1。
9
-1。
-1。
-1。
-1。
(4)图象几何处理(图象平移,图象缩放):
对于图像平移来说,若平移量是(tx,ty),像素在原图像中的坐标为(x0,y0),则变化后的坐标为(x1,y1),x1=x0+tx,y1=y0+ty。平移只需改变像素的灰度值,不必改变位图信息头和调色板内容。
对于图像缩放,假设放大因子为ratio,缩放的变换矩阵为:
图像信息头中新图像的宽度和高度都变为原来宽度和高度分别与水平垂直比例的乘积,图像大小变为新宽度(变为4的整数倍)与新高度的乘积。
(5)灰度图象中值滤波:
中值滤波也属于局部处理的一种,将窗口中的各个像素排序之后排序,取中值赋给模板中心的像素,所以窗口中个数一般是基数。
我用的中值滤波窗口是十字丝的9个数的窗口。
(6)灰度图象边缘检测:
边缘检测有三种算子:roberts,prewit,sobel。三种算子都是做一阶差分的,通过算子算出各个像素的梯度值,将水平梯度的绝对值和垂直梯度的绝对值相加,若此梯度值大于某个阈值,则将其灰度值赋为255,否则赋为0。
(7)图象旋转:
图像旋转一般是以图像中心为中心顺时针旋转,利用图像的四个角点求出图像旋转后的大小。
先计算以图像中心为原点坐标系下原图像四个角点的坐标值,按照旋转矩阵计算其旋转之后的坐标值,根据四个角点的新坐标值计算出最大宽度和高度作为新图像的宽度和高度值,按照计算值修改位图信息头,申请一块新内存,存储旋转后图像的灰度值。
旋转矩阵如下:
同样要求各个像素在原图像中的坐标,先将新图像的坐标系平移到图像中心,做逆时针旋转,然后再平移到屏幕左上角,然后将原图像对应坐标的值赋给新图像。
(8)图象二值化:
判断分析法:假定图像的灰度区间为[0,l-1],则选择一阈值t将图像的像素分为两组。
为最大值所对应的t,就是所求判断分析法的分割阈值。
搜寻到阈值之后,灰度值小于阈值的像素赋0,其他的赋1,修改文件信息头,调色板,申请新内存。
(9)图象直方图:
统计各灰度值出现的频数,以及像素的总个数,用频数除以总个数作为频率,以灰度值作为横坐标,频率作为纵坐标绘图。
三、实验过程和步骤。
首先要建立一个基于mfc的多文档工程,将视图基类改为滚动视图,以自己的学号命名。
我用的是书上给的cdib类,类里面有获取bmp宽度,高度的函数,有指向位图信息头的指针,指向图象数据的指针,因此我在文档类(doc类)里定义了一个cdib类的对象,打开以及保存文件的时候利用这个对象去调用cdib里读取与存储文件的函数,并且可以利用这个对象的两个指针对打开的图象进行各种操作。
格式到bmp格式的转换:
首先建立一个rawtobmp的对话框,在上面加上四个编辑框(一个输入打开文件的路径一个输入保存文件的路径,另两个),两个按钮,以及默认的确认,取消按钮。利用类向导插入此对话框类,并且为前两个编辑框定义cstring的两个变量,用来存储打开与保存文件的路径。同时为两个浏览按钮添加消息响应函数,在消息函数里创建cfiledialog对象,利用此对象的函数将两个路径值赋给前两个编辑框的成员变量。再为ok键添加消息响应函数,分别定义bmp格式文件前三部分数据变量,计算出各变量的值,并且利用一个cfile对象获取raw图象的数据,利用另一个cfile对象将数据存储到所输入的路径的文件中去,cfile对象的read函数会自动创建一个文件。
然后在菜单上新建一个菜单,为菜单添加消息响应函数,在其消息响应函数里创建rowtobmp对话框。这样点击菜单后就会弹出一个对话框,按确定键之后就可以读取raw文件并且存储bmp文件,完成整个消息循环。
2.灰度图象的线性拉伸: