数字媒体技术基础图像处理PPT
数字媒体技术基础——图像处理引言数字媒体技术是指利用计算机、网络和通信等现代科技手段,处理和传输文字、图像、音频、视频等多媒体信息的技术。图像处理作为数字...
数字媒体技术基础——图像处理引言数字媒体技术是指利用计算机、网络和通信等现代科技手段,处理和传输文字、图像、音频、视频等多媒体信息的技术。图像处理作为数字媒体技术的核心分支之一,专注于对图像信息进行获取、处理、分析和理解,以满足实际应用的需求。图像处理涉及众多技术和算法,如图像增强、图像变换、图像分割、图像识别等,广泛应用于医学影像、安全监控、卫星遥感、网络通信、娱乐游戏等多个领域。图像基础图像的定义图像是客观对象的一种相似性的、生动性的描述或写真,是人类社会活动中最常用的信息载体。或者说图像是客观对象的一种表示,它包含了被描述对象的有关信息。它是人们最主要的信息源。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。图像的数字化图像的数字化是将空间分布的模拟图像转换成离散的数字图像的过程。数字图像是由有限数量的元素组成的,每个元素都有一个特定的位置和幅值。这些元素称为像素(pel)。像素的位置由图像的行和列的坐标确定,而像素的幅值表示该点图像属性的测量值,如亮度、颜色等。图像处理基础图像处理的定义图像处理是指用计算机对图像进行分析,以达到所需结果的技术。又称影像处理、图像分析或图像处理。图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用工业相机、摄像机、扫描仪等设备经过扫描得到的,以像素阵列的基本单元组成的,可以用数字数组来表示的图像。图像处理的目的图像处理的目的主要有以下几个方面:提高图像的视感质量如进行图像的亮度、对比度、色彩、清晰度等参数的调整提取图像中所包含的某些特征或特殊信息这些被提取的特征或信息往往为计算机分析图像提供便利。提取特征或信息的过程是图像识别、图像理解等任务的重要预处理过程图像数据的变换、编码和压缩以便于图像的存储和传输。这些技术一般应用于某些对带宽要求较高,或存储空间较小的场合。此外,考虑到图像本身的特点,如冗余性和相关性等,图像压缩一般能够在不失真的前提下,取得非常好的压缩效果图像处理的方法图像处理的方法主要分为两大类:模拟图像处理和数字图像处理。模拟图像处理模拟图像处理是直接对图像信号进行处理,处理过程中图像的表示是连续的。模拟图像处理又称为光学图像处理。数字图像处理数字图像处理是将图像信号转换成数字信号并利用计算机进行处理的过程。数字图像处理起源于20世纪20年代,当时通过海底电缆从英国伦敦传输了一幅美国纽约大楼的图像,受到干扰,图像的质量很差。人们开始研究改善图像质量的技术,并首次采用了数字图像处理技术,获得了成功。在数字图像处理技术的初始阶段,人们主要利用计算机对图像进行诸如增强、复原、编码、压缩等处理,以改善图像的质量。随着计算机技术的发展,人们开始研究计算机如何理解图像,以达到自动识别和理解图像中内容的目的,从而形成了图像识别、图像理解或计算机视觉这样的新兴学科。图像处理的主要技术图像增强图像增强是指根据特定的应用需求,突出图像中的某些信息,同时抑制或去除某些不需要的信息的处理方法。图像增强的目的是改善图像的视觉效果,提高图像的可懂性,以便于分析处理。例如,在医学成像、遥感成像、公安刑侦、军事侦察等领域,经常需要对图像进行增强处理。图像复原图像复原是指根据图像降质的过程和先验知识,建立降质模型,并采取某种滤波方法,恢复或重建原来的图像。图像复原技术主要适用于改善图像的视觉效果,提高图像质量,如去除或减轻因摄像系统、传输介质和记录设备等不完善造成的图像降质,恢复图像的本来面目。图像分割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。图像分割的目的是简化或改变图像的表示形式,使其更易于分析。不同领域对图像分割的要求也不相同,如对于某些基于区域的图像分割算法,分割出的区域应对应图像中物体的实际区域;而对于某些基于边缘的图像分割算法,则要求分割出的边缘应对应于物体的实际轮廓。图像识别图像识别是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对象的技术。图像识别技术的应用非常广泛,如工业检测、交通管理、军事侦察、公安司法、航空航天、医学诊断等。图像编码与压缩图像编码与压缩的目的是为了用尽量少的数据量来表示一幅图像,以便于图像的存储和传输。图像编码与压缩技术主要包括图像编码标准、图像编码方法和图像编码器等。图像处理的应用领域医学影像医学影像技术是图像处理技术的重要应用领域之一。医学影像技术涉及医学成像系统、医学图像处理和分析技术等多个方面。医学