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图像输入 主机 (图像运算处理) 图像输出 • 基本图像处理系统的结构 2.2 基本系统 1 摄像机 (可见、不可见(红外、紫外、 X光、 超声)、 CCD固态摄像器件) 飞点扫描器 (照片、文件资料，底片) 鼓形扫描器 (照片、文件资料、底片) 2.2.1 图像的输入 输入设备 2 2.2.1 图像的输入 • 基于CCD光电耦器件的输入设备 – 摄像机、数字摄像机 – 数字相机 – 平板扫描仪 • 基于光电倍增管的输入设备 – 滚筒扫描仪 3 • 扫描仪分辨率与扫描图像的大小 – 分辨率：单位长度上采样的像素个数： DPI(dot/inch) 2.2 图像的输入 1600象素 1000象素 1600DPI 1000DPI 1英寸 原稿 4 2.2.2 图像的输出 输出设备 显示器、打印机、印刷照像 例如 • 喷墨打印机 • 激光打印机 • 热升华打印机 • 热蜡打印机 5 –传统印刷机：平印、 凹印、丝印 2.2.2 图像的输出 • 印刷机 –数字印刷机 6 图像存储 内存存储：处理时使用 硬盘存储：处理、备份时用(在线) 备份存储：光盘、磁带等 2.2.3 图像的存储 7 2.3 数字图像处理基础 2.3.1 图像运算 1.算术运算 1)加法 • 运算的定义 C(x,y) = A(x,y) + B(x,y) • 主要应用举例 – 去除“叠加性”噪声 – 生成图像叠加效果 8 2.3.1 图像运算 • 去除“叠加性”噪声 对于原图像f(x,y),有一个噪声图像集 { gi(x,y) } i =1,2,...M 其中： gi(x,y) = f(x,y) + h(x,y)i M个图像的均值定义为： g(x,y) = 1/M (g1(x,y)+g2(x,y)+…+ gM(x,y)) 当：噪声h(x,y)i为互不相关，且均值为0时， 上述图像均值将降低噪声的影响。 9 2.3.1 图像运算 • 生成图像叠加效果 对于两个图像f(x,y)和h(x,y)的均值有： g(x,y) = 1/2f(x,y) + 1/2h(x,y) 推广这个公式为： g(x,y) = αf(x,y) + βh(x,y) 其中 α+β= 1 我们可以得到各种图像合成的效果，也可以 第二章 数字图像处理基础知识 用于两张图片的衔接 10 2.3.1 图像运算 2)减法 • 运算的定义 C(x,y) = A(x,y) - B(x,y) • 主要应用举例 –去除不需要的叠加性图案 –显示两幅图像的差异，检测同一场景两幅图 像之间的变化 如：视频中镜头边界的检测 – 图像分割：如分割运动的车辆，减法去掉静 止部分，剩余的是运动像素和噪声 第二章 数字图像处理基础知识 11 2.3.1 图像运算 • 去除不需要的叠加性图案 设：背景图像b(x,y)，前景背景混合图像 f(x,y) g(x,y) = f(x,y) – b(x,y) g(x,y) 为去除了背景的图像。 电视制作的蓝屏技术就基于此 第二章 数字图像处理基础知识 12 3)乘法 • 运算的定义 C(x,y) = A(x,y) * B(x,y) • 主要应用举例 – 图像的局部显示 用二值蒙板图像与原图像做乘法 2.3.1 图像运算 13 2.3.1 图像运算 2.3.1 图像运算 2.逻辑运算 1)求反运算 • 定义 g(x,y) = 255 - f(x,y) • 主要应用举例 –获得一个阴图像 –获得一个子图像的补图像 15 2.3.1 图像运算 • 获得一个阴图像 16 2.3.1 图像运算 • 获得一个子图像的补图像 255- = 17 2.3.1 图像运算 2)异或运算 • 定义 g(x,y) = f(x,y) h(x,y) • 主要应用举例 –获得相交子图像 18 2.3.1 图像运算 • 获得相交子图像 = 19 2.3.1 图像运算 3)或运算 • 定义 g(x,y) = f(x,y) h(x,y) • 主要应用举例 –合并子图像 = 20 2.3.1 图像运算 4)与运算 • 定义 g(x,y) = f(x,y) ^ h(x,y) • 主要应用举例 –求两个子图像的相交子图 ^ = 21 2.3.2 图像处理的算法形式(空间域) 1.点处理(Point Operation) • 定义：这种运算的处理结果JP(I，J)只和像素点 IP(I，J)的特征有关，即 JP(I，J)=QP (IP(I，J)) JP (I,J) IP (I,J) 输出图像 JP 输入图像 IP 点处理 点处理 22 2.3.2 图像处理的算法形式 2.邻域处理(Neighborhood Operation) • 定义：输出图像