數字圖像處理
DIP(Digital Image Processing)
廣義:與圖像相關(guān)的處理(圖像分析、理解和計算機視覺(jué)等)
狹義(從輸入和輸出內容):對圖像進(jìn)行各種加工,以改善圖像的視覺(jué)效果或突出目標,強調圖像之間進(jìn)行的變換,是一個(gè)從圖像到圖像的過(guò)程
廣義上分為三種類(lèi)型:低、中、高級處理
成像原理可以簡(jiǎn)單的概括為電荷耦合器件(CCD)接收光學(xué)鏡頭傳遞來(lái)的影像,經(jīng) 模/數轉換器(A/D)轉換成數字信號后貯于存貯器中。數碼相機的光學(xué)鏡頭與傳統相機相同,將影像聚到感光器件上,即(光)電荷耦合器件(CCD) 。C CD替代了傳統相機中的感光膠片的位置,其功能是將光信號轉換成電信號,與電視攝像相同
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數字圖像處理的基本概念和圖像變換 圖像增強、圖像恢復與重建、圖像編碼與壓縮 圖像分割、二值圖像處理與形狀分析、紋理分析、模板匹配與模式識別 推薦你看一下武漢大學(xué)出版社的賈永紅老師的《數字圖像處理》 里面把圖像處理的基本內容都講到了 另外你自己可以了解一下常用的圖像處理軟件。
圖像處理(image processing),用計算機對圖像進(jìn)行分析,以達到所需結果的技術(shù)。又稱(chēng)影像處理。圖像處理一般指數字圖像處理。數字圖像是指用工業(yè)相機、攝像機、掃描儀等設備經(jīng)過(guò)拍攝得到的一個(gè)大的二維數組,該數組的元素稱(chēng)為像素,其值稱(chēng)為灰度值。圖像處理技術(shù)的一般包括圖像壓縮,增強和復原,匹配、描述和識別3個(gè)部分。 常見(jiàn)的系統有康耐視系統、圖智能系統等,目前是正在逐漸興起的技術(shù)。
您好:
我覺(jué)得最基本的圖像處理的圖像,你應該有圖像處理等知識有一定的了解(包括圖像平滑去噪,圖像增強,圖像分割和圖像變換)應該是的基礎上,模式識別這個(gè)我建議你看到的圖像處理岡薩雷斯這本書(shū),用于模式識別,迪達寫(xiě)道,“模式分類(lèi)”這本權威的書(shū),我覺(jué)得模式識別領(lǐng)域仍然有很多的東西可以挖掘,畢竟他做到了沒(méi)有完美的常規固定經(jīng)典物理學(xué)理論,這本書(shū)是很多理論都有自己的缺點(diǎn)加以改進(jìn),你先學(xué)這本書(shū)呈現(如貝葉斯決策理論,參數和非參數估計的基本理論,等),要學(xué)會(huì )去研究這些理論這些問(wèn)題。有一個(gè)數學(xué)基礎,相關(guān)的數學(xué)圖形識別的基礎上,應該有:高等數學(xué),線(xiàn)性代數,概率論,隨機過(guò)程優(yōu)化方法,等等。你有數學(xué)基礎,科學(xué)這些應該不是難事。
希望對你有用!
1.采樣 圖像在空間上的離散化稱(chēng)為采樣。
也就是用空間上部分點(diǎn)的灰度值代表圖像,這些點(diǎn)稱(chēng)為采樣點(diǎn)。問(wèn)題:一幅圖像需采樣多少點(diǎn)能達到不失真?采樣符合采樣定理時(shí)圖像不失真,即:Fs >= 2Fmax.2.量化 模擬圖像經(jīng)過(guò)采樣后,在時(shí)間和空間上離散化為像素。
但采樣所得的像素值(即灰度值)仍是連續量。 把采樣后所得的各像素的灰度值從模擬量到離散量的轉換稱(chēng)為圖像灰度的量化。
量化等級越多,所得圖像層次越豐富,灰度分辨率高,圖像質(zhì)量好,但數據量大; 量化等級越少,圖像層次欠豐富,灰度分辨率低,會(huì )出現假輪廓現象,圖像質(zhì)量變差,但數據量小。 量化可分為均勻量化和非均勻量化。
均勻量化是簡(jiǎn)單地在灰度范圍內等間隔量化。 非均勻量化是對像素出現頻度少的部分量化間隔取大,而對頻度大的量化間隔取小。
一般情況下,對灰度變化比較平緩的部分用比較多的量化級,在灰度變化比較劇烈的地方用比較高的分辨率。 一般,當限定數字圖像的大小時(shí), 為了得到質(zhì)量較好的圖像可采用如下原則: (1) 對緩變的圖像, 應該細量化, 粗采樣, 以避免假輪廓。
(2) 對細節豐富的圖像, 應細采樣, 粗量化, 以避免模糊(混疊)。
您好:
我覺(jué)得最基本的圖像處理的圖像,你應該有圖像處理等知識有一定的了解(包括圖像平滑去噪,圖像增強,圖像分割和圖像變換)應該是的基礎上,模式識別這個(gè)我建議你看到的圖像處理岡薩雷斯這本書(shū),用于模式識別,迪達寫(xiě)道,“模式分類(lèi)”這本權威的書(shū)百,我覺(jué)得模式識別領(lǐng)域仍然有很多的東西可以挖掘,畢竟他做到了沒(méi)有完美的常規固定經(jīng)典物理學(xué)理論,這本書(shū)是很多理論都有自己的缺點(diǎn)加以改進(jìn),你先學(xué)這本書(shū)呈現(如貝葉斯決策理論,參數和非參數估計的基本理論,等),要學(xué)會(huì )去研究這些理論這些問(wèn)題。有一個(gè)數學(xué)基礎度,相關(guān)的數學(xué)圖形識別的基礎上,應該有:高等數學(xué),線(xiàn)性代數,概率論,隨機過(guò)程優(yōu)化方法,等等。你有數學(xué)基礎,科學(xué)這些應該不是難事。
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需要的先修課不多,最為基礎的是線(xiàn)性代數,因為涉及一些矩陣操作。
入門(mén)階段,推薦岡薩雷斯的《數字圖像處理》,綠色封面,內容豐富但不艱深,適合初學(xué)者。
圖像處理本身并不涉及編程,但總要有一些實(shí)踐吧?掌握Matlab(內含強大的圖像處理工具箱)之后,可以方便地驗證理論學(xué)習的內容。
用所有的計算機語(yǔ)言都可以實(shí)踐圖像處理的算法。當然不會(huì )變成就不能實(shí)踐,紙上談兵了。電子工程和自動(dòng)化也有圖像專(zhuān)業(yè),不是計算機系的專(zhuān)利。
jpg目錄 jpg簡(jiǎn)介 jpg功能 jpg優(yōu)點(diǎn) jpg使用范圍 jpg壓縮模式 jpg壓縮步驟 jpg顏色轉換 jpg簡(jiǎn)介 jpg全名應該是JPEG JPEG 圖片以 24 位顏色存儲單個(gè)光柵圖像。
JPEG 是與平臺無(wú)關(guān)的格式,支持最高級別的壓縮,不過(guò),這種壓縮是有損耗的。漸近式 JPEG 文件支持交錯。
jpg功能 可以提高或降低 JPEG 文件壓縮的級別。但是,文件大小是以圖像質(zhì)量為代價(jià)的。
壓縮比率可以高達 100:1。(JPEG 格式可在 10:1 到 20:1 的比率下輕松地壓縮文件,而圖片質(zhì)量不會(huì )下降。
)JPEG 壓縮可以很好地處理寫(xiě)實(shí)攝影作品。但是,對于顏色較少、對比級別強烈、實(shí)心邊框或純色區域大的較簡(jiǎn)單的作品,JPEG 壓縮無(wú)法提供理想的結果。
有時(shí),壓縮比率會(huì )低到 5:1,嚴重損失了圖片完整性。這一損失產(chǎn)生的原因是,JPEG 壓縮方案可以很好地壓縮類(lèi)似的色調,但是 JPEG 壓縮方案不能很好地處理亮度的強烈差異或處理純色區域。
jpg優(yōu)點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn):攝影作品或寫(xiě)實(shí)作品支持高級壓縮。 利用可變的壓縮比可以控制文件大小。
支持交錯(對于漸近式 JPEG 文件)。 廣泛支持 Internet 標準。
缺點(diǎn): 有損耗壓縮會(huì )使原始圖片數據質(zhì)量下降。 當您編輯和重新保存 JPEG 文件時(shí),JPEG 會(huì )混合原始圖片數據的質(zhì)量下降。
這種下降是累積性的。 JPEG 不適用于所含顏色很少、具有大塊顏色相近的區域或亮度差異十分明顯的較簡(jiǎn)單的圖片。
jpg使用范圍 jpg格式是一種圖片格式,使一種比較常見(jiàn)的圖畫(huà)格式,如果你的圖片是其他格式的話(huà),你可以通過(guò)以下方法轉化: 1、photoshop ,打開(kāi)圖畫(huà)以后,按另存為,下面格式那里選擇JPG格式就是了,這個(gè)方法比較簡(jiǎn)單,而且適合畫(huà)質(zhì)比較好的,要求比較高的圖片轉換。 2、如果你要求不高,你直接通過(guò)windows附帶的圖畫(huà)程序,選擇JPG格式就行了,這個(gè)來(lái)轉換的話(huà),畫(huà)質(zhì)嘛,馬馬虎虎,不過(guò)在網(wǎng)上嘛,過(guò)得去了! 如果JPG格式轉其他格式,這樣的方法同樣適用。
jpg壓縮模式 JPEG (Joint Photographic Experts GROUP)是由國際標準組織(ISO:International Standardization Organization)和國際電話(huà)電報咨詢(xún)委員會(huì )(CCITT:Consultation Commitee of the International Telephone and Telegraph)為靜態(tài)圖像所建立的第一個(gè)國際數字圖像壓縮標準,也是至今一直在使用的、應用最廣的圖像壓縮標準。JPEG由于可以提供有損壓縮,因此壓縮比可以達到其他傳統壓縮算法無(wú)法比擬的程度。
JPEG的壓縮模式有以下幾種: 順序式編碼(Sequential Encoding) 一次將圖像由左到右、由上到下順序處理。 遞增式編碼(Progressive Encoding) 當圖像傳輸的時(shí)間較長(cháng)時(shí),可將圖像分數次處理,以從模糊到清晰的方式來(lái)傳送圖像(效果類(lèi)似GIF在網(wǎng)絡(luò )上的傳輸)。
無(wú)失真編碼(Lossless Encoding) 階梯式編碼(Hierarchical Encoding) 圖像以數種分辨率來(lái)壓縮,其目的是為了讓具有高分辨率的圖像也可以在較低分辨率的設備上顯示。 jpg壓縮步驟 由于JPEG的無(wú)損壓縮方式并不比其他的壓縮方法更優(yōu)秀,因此我們著(zhù)重來(lái)看它的有損壓縮。
以一幅24位彩色圖像為例,JPEG的壓縮步驟分為: 1.顏色轉換 2.DCT變換 3.量化 4.編碼 jpg顏色轉換 1.顏色轉換 由于JPEG只支持YUV顏色模式的數據結構,而不支持RGB圖像數據結構,所以在將彩色圖像進(jìn)行壓縮之前,必須先對顏色模式進(jìn)行數據轉換。各個(gè)值的轉換可以通過(guò)下面的轉換公式計算得出: Y=0.299R+0.587G+0.114B U=-0.169R-0.3313G+0.5B V=0.5R-0.4187G-0.0813B 其中,Y表示亮度,U和V表示顏色。
轉換完成之后還需要進(jìn)行數據采樣。一般采用的采樣比例是2:1:1或4:2:2。
由于在執行了此項工作之后,每?jì)尚袛祿槐A粢恍校虼耍蓸雍髨D像數據量將壓縮為原來(lái)的一半。 2.DCT變換 DCT(Discrete Consine Transform)是將圖像信號在頻率域上進(jìn)行變換,分離出高頻和低頻信息的處理過(guò)程。
然后再對圖像的高頻部分(即圖像細節)進(jìn)行壓縮,以達到壓縮圖像數據的目的。 首先將圖像劃分為多個(gè)8*8的矩陣。
然后對每一個(gè)矩陣作DCT變換(變換公式此略)。變換后得到一個(gè)頻率系數矩陣,其中的頻率系數都是浮點(diǎn)數。
3.量化 由于在后面編碼過(guò)程中使用的碼本都是整數,因此需要對變換后的頻率系數進(jìn)行量化,將之轉換為整數。 由于進(jìn)行數據量化后,矩陣中的數據都是近似值,和原始圖像數據之間有了差異,這一差異是造成圖像壓縮后失真的主要原因。
在這一過(guò)程中,質(zhì)量因子的選取至為重要。值選得過(guò)大,可以大幅度提高壓縮比,但是圖像質(zhì)量就比較差;反之,質(zhì)量因子越小(最小為1),圖像重建質(zhì)量越好,但是壓縮比越低。
對此,ISO已經(jīng)制定了一組供JPEG代碼實(shí)現者使用的標準量化值。 4.編碼 從前面過(guò)程我們可以看到,顏色轉換完成到編碼之前,圖像并沒(méi)有得到進(jìn)一步的壓縮,DCT變換和量化可以說(shuō)是為編碼階段做準備。
編碼采用兩種機制:一是0值的行程長(cháng)度編碼;二是熵編碼(Entropy Coding)。 在JPEG中,采用曲徊序列,即以矩陣對角線(xiàn)的法線(xiàn)方向作“之”字排列矩陣中的元素。
這樣做的優(yōu)點(diǎn)是使得靠近矩陣左上角、值比較大的元素排列在行程的前面,而行程的后面所排列的矩陣元素基本上為0值。行。
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