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第十章 图像处理简介


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基本图象处理系统的结构

图象输入系统

图象处理与 分析系统

图象输出系统

图像存储系统

图像输入设备
?

基于CCD光电耦器件的输入设备 ? 摄像机、数字摄像机

? 数字相机
? 平板扫描仪
?

基于光电倍增管的输入设备 ? 滚筒扫描仪

图像的输入设备
?

扫描仪分辨率与扫描图象的大小
? 分辨率:单位长度上采样的像素个数:DPI(dot/inch) 1000DPI 1600DPI

原稿

1英寸

1000象素

1600象素

图像的数字化:统一的采样和量化
为了计算机处理,图像函数f(x,y)在空间和 取值上必须数字化 ? 图像的采样
–空间坐标(x,y)的数字化被称为图像采样 –确定水平和垂直方向上的像素个数N 、 M

M

N

图像的数字化:统一的采样和量化
?

图像采样的形式化定义
? 设Z表示整数集合 ? 采样处理:将xy平面分配到一个网格上,且每一个网 格中心的坐标是一个笛卡儿乘积ZxZ的元素对,即所 有有序元素对(a,b)的集合,其中a和b属于整数集合Z xy平面

(a,b)

图像的数字化:统一的采样和量化
? 图像的量化
–取值的数字化被称为图像灰度级量化 –量化处理:将f 映射到Z的处理 –Z的最大取值,确定像素的灰度级数G = 2m, 如256 f

图像的数字化:统一的采样和量化 图像的形式化定义
? 设Z表示整数集合,R表示实数集合 ? f(x,y)是数字图像: (1)仅当(x,y) 是ZxZ中的整数,

?

(2)并且f是给每一个坐标对(x,y)分配了一 个灰度值(该值出于R)的函数

图像的数字化:统一的采样和量化
?

图像的采样与数字图象的质量
265x180

133x90

66x45

33x22

图像的数字化:统一的采样和量化
?

图像的量化与数字图象的质量

256灰度级

16灰度级

8灰度级

4灰度级

图像的数字化:统一的采样和量化
一个好的近似图像,需要多少采样分辨率和灰度级 胡昂[1965]实验: ? 实验方法
? ?

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选取一组细节多少不同的、不同N、M、G的图象 让观察者根据他们的主观质量感觉给这些图象排序 随着采样分辨率和灰度级的提高,主观质量也提高 对有大量细节的图象,质量对灰度级需求相应降低

? 实验结论
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