第2章节数字图像技术基础.ppt

第2章 数字图像技术基础 第2章 数字图像技术基础 2.1.1 图像的相关概念 1、模拟图像 3. 模拟图像转化为数字图像的过程 （1）抽样；（2）量化 4. 分辨率与颜色数 分辨率表示图像垂直与水平方向的像素点的数量。 颜色数是指一幅图像最多能表达的颜色数目。 2.1.2 数字图像的分类及表示 1.数字图像的分类 数字图像的分类主要有黑白图像、灰度图像、彩色图像、三维图像等。 （1）黑白图像 2.1.2 数字图像的分类及表示 （2）灰度图像 灰度图像是指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像。 2.1.2 数字图像的分类及表示 （3）彩色图像 彩色图像是指每个像素的信息由RGB三原色构成的彩色图像。 2.数字图像在计算机内部的表示方法 （1）单波段数字图像; （2）多波段彩色数字图像; （3）二值图形; （2）多波段彩色数字图像 由红、绿、兰三基色表示的彩色图像及遥感图像均属多波段图像。这类图像常用下列三种扫描和存储方式： 按色彩幀扫描存储方式 按行扫描存储方式 按像素点扫描存储方式 （3）二值图形 二值图形是黑白图像的一种特殊情况。每个像素只有二个灰度值1或0，即每个像素仅用一位二进制数表示即可。一切文字和工程线条图均可经数字化后用二值图像的形式来表示，例如医学心电图中的线条图形就是典型的二值图形。 3.数字图像的存储 （1）合并储存；（2）图像压缩储存 一般储存单元是字节，而二值图像仅用一位二进制码来表示即可。采用的方法是将相邻的8个像素点值合并储存在一个字节中，以每个像素占用该字节一个位的方式来表示。 优点是节省储存空间，缺点是显示或处理时，必须先把每个字节展开成8个像素，增加了处理的计算量。 （2）图像压缩储存 文字和线条图像是一种特殊的二值图，这类图像由于文字或线条只占全图少量像素，因此可以采用更紧凑的数据压缩结构来储存。经常选用下面三种结构来储存： 坐标序列结构 坐标序列增量结构 链码结构 1）坐标序列结构:即由图中线段某一端头（非封闭线）或任意像素点（封闭线）的坐标开始，连续记录与之连通的像素点坐标，这种方法实际上仅记录了图像上有黑色（值为1）的像素点所在的X，Y坐标值，而隐含表示其它没有被记录的坐标点为白色，其值均为0。 2.1.3 数字图像质量评价 医学成像的目的是要让观察者能够清楚地看到患者体内的某一组织器官的病变情况及其与周围组织的关系。 影响评价数字医学图像质量的因素：噪声、信噪比、对比度、分辨率及伪影。 其中分辨率还包括：空间分辨率、密度分辨率、时间分辨率。 2.2 数字图像处理 数字图像处理（Digital Image Processing）又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。 数字图像处理的优点 1. 再现性好 2. 处理精度高 3. 处理速度快 4. 处理图像手段灵活 5．易存储 6．发展快 7．操作简单 8．易传输 9．安全 10. 智能化 2.3.1 数字图像处理系统的基本组成结构 数字图像的采集、处理和输出是由数字图像处理系统实现的，因此数字图像处理系统是由图像数字化设备、图像处理计算机和图像输出设备组成，如图所示： 2.3.2 常用的图像采集设备 2.3.3 图像数字化设备常见参数 1. 像素(Pixel) 2. 屏幕分辨率 屏幕分辨率又称屏幕频率，是指显示器上最大可显示的像素数的集合，一般用水平与垂直方向的像素点数来表示。 3. 位分辨率(Bit Resolution) 图象的位分辨率也称位深，是用来衡量每个像素储存信息的位数。这种分辨率决定了每次在屏幕上可显示多少种颜色，或者也将位分辨率称为颜色深度。 4. 设备分辨率(Device Resolution) 又称输出分辨率，指的是各类图像输入、输出设备每英寸上可产生的点数 。这种分辨率通过指标DPI来衡量。 2.3.4 常用的数字图像处理软件 2.4.1 数字图像运算 数字图像运算是数字图像处理的最基本技术，包括算术运算与逻辑运算。算术运算有：加法、减法、乘法运算等，逻辑运算有：求反、异或、或、与运算等。 1. 加法 加法运算的定义：C(x,y) = A(x,y) + B(x,y)。 主要应用举例：我们可以得到各种图像合成的效果，也可以用于两张图片的衔接。 2.