第2章 数字图像处理概念VIP专享VIP免费

数字图像处理曲阜师范大学共勉所谓大学，就是大不了自己学！2.1人眼的视觉原理人眼构造角膜：屈光作用虹膜：控制瞳孔大小睫状体：调节晶体屈光度晶状体：屈光作用，1.386玻璃体：屈光作用，1.336视网膜：感光系统视锥细胞：位于黄斑区，辩光辩色视杆细胞：对低照度景物敏感，不能辩色图像的形成睫状体调整水晶体弧度影像聚焦至视网膜中央窝附近光肝细胞感受各自位置强度脑部识别并最终成像2.1人眼的视觉原理视觉亮度范围和分辨率指人眼所能感觉到的亮度范围，当平均亮度适中时，能分辨的亮度上下限位1000：1，当平均亮度较低时，该比值可能只有10：1分辨率指人眼在一定距离上能区分开相邻亮点的能力，可以用区分最小视角的倒数来表示Θ=d/l注：分辨率与华宁照度有关，照度低则分辨率下降照度高可能导致炫目现象2.1人眼的视觉原理视觉适应性和对比灵敏度明适应：视锥细胞，瞳孔2-8mm暗适应：视杆细胞对比度和相对对比度（亮度）对比度：最大值/最小值相对对比度：（最大值-最小值）/最小值2.1人眼的视觉原理亮度感觉和色觉人眼能感觉到亮度范围为10-4～104，当适应一定亮度后，可感觉到亮度范围则比较窄。1-重现图像亮度不必等于实际图像亮度，只要两者对比度不变，就能给人真实感觉。2-人眼不能感觉出来的亮度差别在重现图像时不必复制。色觉：人眼辨别颜色的能力，指视网膜对不同波长光的感受性。物体呈色:消色物体、有色物体、光源对物体呈色的影响2.1人眼的视觉原理在观察一条有均匀黑的区域和均匀白的区域形成的边界时，人们感觉到在亮度变化部位附近的暗区和亮区中分别存在一条更黑和更亮的条带，这就是所谓的“Mach带”，马赫效应。2.1人眼的视觉原理二维图像中任意像点的光强g与空间位置(x,y),波长和时间t有关彩色图像函数：人眼观察到的图像为物体反射光组成2.2连续图像的描述(,,,)gfxyt{(,,),(,,),(,,)}rgbgfxytfxytfxyt(,)(,).(,)fxyixyrxy图像数字化所谓数字化，指将一幅画转化成计算机能处理的形式-数字图像的过程2.3图像数字化采样：是指将空间上连续的图像变换为离散点的操作过程。量化：将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化2.3图像数字化采样2.3图像数字化对图像进行空间上的离散化处理,选取有限个位置的点来表示图像。对图像进行幅值上的离散化处理,选取有限个亮度的点来表示图像。Á¬Ðø»Ò¶ÈÖµÁ¿»¯Öµ(ÕûÊýÖµ)»Ò¶È±ê¶È»Ò¶ÈÁ¿»¯Zi£«1ZiZi£1qi£«1qi£125525412812710¡¡(a)(b)2.3图像数字化量化采样2.3图像数字化数字图像的表示矩阵表示一维数据表示将数字图像表示成矢量方式，可以在进行处理时，方便使用向量的理论与方法。2.3图像数字化2.3图像数字化采样、量化参数与数字化图像关系一般来说，采样间隔越大，获得图像像素越少，空间分辨率越低。量化等级越多，图像层次越丰富，质量越好，但数据量越大。256灰度级16灰度级8灰度级4灰度级2.3图像数字化空间分辨率的改变2.3图像数字化灰度分辨率的改变2.3图像数字化同时改变空间分辨率和灰度分辨率2.3图像数字化数字化设备组成及性能构件：采样孔图像扫描机构光传感器量化器输出存储体2.3图像数字化性能：图像大小：M,N:正整数；b:存储数字图像需要的比特数b=M×N×k空间分辨率：图像中可辨的最小细节。表示为图像大小M×N；灰度分辨率：单位幅度上的分辨级数。2.3图像数字化eg：桌面设置->屏幕分辨率：1024×7681280×1024eg：单色位图:1bit16色位图:4bit256色位图:8bit24位位图:24bit2.4灰度直方图直方像图反映了一副图像中各灰度级像素出现频率的关系。P(rk)=nk/N（归一化后k级灰度像素数）2.4灰度直方图直方图性质1-灰度直方图反应图像灰度分布情况，而不能反映图像像素的位置信息。2-一副图像对应唯一的直方图，反之不成立。3-一副图像分割为多个区域，多个区域的直方图之和即为原图像的直方图。2.4灰度直方图直方图用途1-判断图像量化是否恰当2-确定图像二值化的阈值3-计算图像中物体的面积4-计算图像信息量2.4灰度直方图0阈值点灰度频率2.5数...