图像处理学习

作者:婷婷聼公众号:onlyoneGTT2018-05-17
第一章,绪论
什么是图像处理
强度或灰度:一幅图像可定义为一个二维函数f(x,y),其中x,y是空间(平面)坐标,而在任何一对空间坐标(x,y)处的幅值f 就称为图像在改点处的强度或灰度值。当x,y,f都是有限的离散数值时,我们称该图像是数字图像。
数字图像处理是指借助于数字计算机来处理数字图像。
像素:数字图像是由有限数量的元素组成,每个元素都有一个特定的位置(x,y)和幅值f。这些元素称为图画元素、图像元素或像素。
三种典型的计算处理:低级、中级和高级。
低级处理涉及初级操作,如:降低噪声的图像预处理、对比度增强和图像尖锐化。低级处理特征:输入输出都是图像。
中级处理涉及诸多任务,比如:(把一幅图像分为不同区域或目标的)分割,减少这些目标物的描述,以使其更适合计算机处理以及对不同目标的分类(识别)。特点:输入是图像,输出是从这些图像中提取的特征(边缘、轮廓及各物体的标识等)
高级处理:涉及“理解”已识别目标的总体,比如,在图像分析中,以及在连续统一体的远端执行与视觉相关的认知功能。
无线电波段成像: 主要应用于医学和天文学,医学中,无线电波用于核磁共振成像(MRI),无线电波短脉冲通过病人的身体,每个脉冲将导致由病人的组织发射的无线电响应脉冲,这些信号发生的位置和强度由计算机确定,从而产生病人的一幅二维剖面图像。MRI可以在任何平面产生图像。
超声波成像的基本步骤:
①、超声波系统(一台计算机、由超声波源和接收器组成的超声波探头及一台显示器)向人体发射高频(1~5MHz)声波脉冲。《超声波发射出去,然后再把超声波接收回来,变换成电信号,完成这一部分工作的装置.就是超声波传感器,但是在习惯上把这个发射部分和接受部分均称为超声波换能器或超声波探头。》
②、声波传入人体内并碰撞组织间的边界(举例来说就是,流体和软组织之间的边界,及软组织和骨骼之间的边界)一部分声波反射回探头;一部分声波则继续传播,知道它们到达另一个边界并反射。
③、反射波被探头拾取并传给计算机。
④、计算机根据声波在组织中的传播速度(1540m/s)和每个回波的返回时间,计算从探头到组织或器官边界的距离。
⑤、系统在屏幕上显示回波的距离和亮度,形成一幅二维图像。
典型的超声波成像中,每秒钟有上百万个脉冲与回波发出和接收。
贯穿数字图像的概念:
1)图像获取阶段包括图像预处理,譬如图像缩放
2)图像增强,是对一幅图像进行某种操作,使其结果在特定应用中比原始图像更适合进行处理。(在第2,3,4章中,介绍概念时会以图像增强作为例子,后两章中会涉及许多用于增强图像的传统方法)
3)图像复原,也是改进图像外观的一个处理领域。图像增强是主观的,图像复原是客观的;某种意义上说,复原技术倾向于以图形退化的数学或概率模型为基础。增强是以什么是好的增强效果这种人的主观偏爱为基础。
4)彩色图像处理,(第六章及后续章节会多介绍),彩色也是提取图像中感兴趣特征的基础。
5)小波是以不同分辨率来描述图像的基础。本书中,为图像数据压缩和金字塔表示使用了小波,在这里,图像被细分为较小的区域。
6)压缩,指的是减少图像存储量或降低传输图像带宽的处理。 互联网是以大量图片内容为特征的,图像压缩所用的图像文件扩展名(也称为文件后缀名),如JPG文件扩展名用于JPEG(联合图片专家组)图像压缩标准。
7)形态学处理,涉及提取图像分量的工具,这些分量在表示和描述形状方面很有用。这一章内容将从输出图像处理到输出图像属性处理的转换开始。
8)分割过程将一幅图像划分为它的组成部分或目标。 分割越准确识别越成功。但很难。
9)表示和描述,几乎总是在分割阶段的输出之后,通常这一输出是未加工的像素数据,这些数据不是构成一个区域的边界(即分割一个图像区域与另一个图像区域的像素集合),就是构成该区域本身的所有点。首先必须确定数据是应表示为一条边界还是应表示为整个区域。若关注的是外部形状特征,如角点和拐点,则表示为边界是合适的;若关注的是内部特征,如纹理或骨架形状,则区域表示是合适的。 描述又称为特征选择,涉及提取特征,它可得到某些感兴趣的定量信息,或是区分一组目标与其他目标的基础。
10)识别,基于目标的描述给该目标赋予标志的过程。
后面的章节,将有图像处理的理论和应用方面的阐述,并有大量的实例,以进一步理解这些技术的应用。
ps: 今天新换了一个指导老师,这个老师很厉害也很负责,希望在他的指导下,自己可以得到看的见得进步,加油!

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