数字图像处理知识点总结3.docx
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1、精品名师归纳总结数字图像处理学问点总结数字图像处理学问点总结第一章导论1. 图像 : 对客观对象的一种相像性的生动性的描述或写真。2. 图像分类 : 按可见性 可见图像、不行见图像, 按波段数 单波段、多波段、超波段, 按空间坐标与亮度的连续性 模拟与数字 。3. 图像处理 : 对图像进行一系列操作, 以到达预期目的的技术。4. 图像处理三个层次: 狭义图像处理、图像分析与图像懂得。5. 图像处理五个模块: 采集、显示、储备、通信、处理与分析。其次章数字图像处理的基本概念6. 模拟图像的表示:fx,yix,yrx,y, 照度重量0ix,y , 反射重量0rx,y1、7. 图像数字化 : 将一幅
2、画面转化成运算机能处理的形式数字图像的过程。它包括采样与量化 两个过程。像素的位置与灰度就就是像素的属性。8. 将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样 。采样间隔 与采样孔径 的大小就是两个很重要的参数。采样方式: 有缝、无缝与重叠。9. 将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化 。10. 表示像素明暗程度的整数称为像素的灰度级 或灰度值或灰度 。11. 数字图像依据灰度级数的差异可分为: 黑白图像 、灰度图像 与彩色图像 。12. 采样间隔对图像质量的影响: 一般来说 , 采样间隔越大, 所得图像像素数越少, 空间辨论率低 , 质量差 , 严峻时显现像素呈块状的国际棋盘效应; 采样间隔
3、越小, 所得图像像素数越多 , 空间辨论率高, 图像质量好 , 但数据量大。13. 量化等级对图像质量的影响: 量化等级越多, 所得图像层次越丰富, 灰度辨论率高, 图像质量好 , 但数据量大 ; 量化等级越少, 图像层次欠丰富, 灰度辨论率低, 会显现假轮廓现象, 图像质量变差, 但数据量小。 但在极少数情形下对固定图像大小时, 削减灰度级能改善质 量, 产生这种情形的最可能缘由就是削减灰度级一般会增加图像的对比度。例如对细节比较丰富的图像数字化。14. 数字化器组成:1) 采样孔 : 保证单独观测特定的像素而不受其它部分的影响。2) 图像扫描机构 : 使采样孔按预先确定的方式在图像上移动。
4、3) 光传感器 : 通过采样孔测量图像的每一个像素的亮度。4) 量化器 : 将传感器输出的连续量转化为整数值。5) 输出储备体 : 将像素灰度值储备起来。它可以就是固态储备器, 或磁盘等。15. 灰度直方图 反映的就是一幅图像中各灰度级像素显现的频率。以灰度级为横坐标, 纵坐标为灰度级的频率, 绘制频率同灰度级的关系图就就是灰度直方图。16. 直方图的性质:1) 灰度直方图只能反映图像的灰度分布情形, 而不能反映图像像素的位置, 即丢失了像素的位置信息。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结数字图像处理学问点总结2) 一幅图像对应唯独的灰度直方图, 反之不成立。不同的图像可对应相同的
5、直方图3) 一幅图像分成多个区域, 多个区域的直方图之与即为原图像的直方图。17. 直方图的应用:1) 用于判定图像量化就是否恰当2) 用于确定图像二值化的阈值3) 运算图像中物体的面积4) 运算图像信息量: 熵 H18. 图像处理基本功能的形式: 单幅图像 单幅图像 , 多幅图像单幅图像 , 单 或多 幅图像数字或符号。19. 邻域 : 对于任一像素i,j,该像素四周的像素构成的集合i+p,j+q,p、q 取合适的整数, 叫做该像素的邻域。20. 图像处理的几种详细算法:1) 局部处理 : 移动平均平滑、空间域锐化。2) 点处理 : 图像对比度增强、图像二值化。3) 大局处理 : 傅里叶变换
6、。4) 迭代处理 : 细化。5) 跟踪处理6) 位置不变处理与位置可变处理: 输出像素JPi,j的值的运算方法与像素的位置i,j无关的处理称为位置不变处理或位移不变处理7) 窗口处理 与模板处理 。21. 图像的数据结构与特点:1) 组合方式 : 一个字长存放多个像素灰度值的方式。它能起到节约内存的作用, 但导致运算量增加 , 使处理程序复杂。2) 比特面方式 : 按比特位存取像素, 即将全部像素的相同比特位用一个二维数组表示,形成比特面。3) 分层结构 : 由原始图像开头依次构成像素数愈来愈少的一幅幅图像, 就能使数据表示具有分层性, 其代表有锥形 金字塔 结构。4) 树结构 : 对于一幅二
7、值图像的行、列接连不断的二等分, 假如图像被分割部分中的全体像素都变成具有相同的特点时, 这一部分就不再分割5) 多重图像数据储备: 逐波段储备 , 分波段处理时采纳; 逐行储备 , 行扫描记录设备采纳; 逐像素储备 , 用于分类。22. 图像的特点 :1) 自然特点 : 光谱特点、几何特点、时相特点;2) 人工特点 : 直方图特点 , 灰度边缘特点, 线、角点、纹理特点;3) 特点的范畴 : 点特点、局部特点、区域特点、整体特点。t4) 特点提取 : 猎取图像特点信息的操作。把从图像提取的 m个特点量 y1,y 2, ,y m, 用m 维的向量 Y y 1 y2 ym 表示称为 特点向量 。
8、另外 , 对应于各特点量的 m 维空间叫做 特点空间 。23. 对比度 : 一幅图像中灰度反差的大小, 对比度 =最大亮度 / 最小亮度第三章图像变换24. 图像变换 通常就是一种二维正交变换。1) 正交变换必需就是可逆的;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -数字图像处理学问点总结2) 正变换与反变换的算法不能太复杂;3) 正交变换的特点就是在变换域中图像能量集中分布在低频率成分上, 边缘、线状信息反映在高频率成分上, 有利于图象处理。25. 图像变换的目的在于:1) 使图像处理问题简化;2) 有利于图像特点
9、提取;3) 有助于从概念上增强对图像信息的懂得。第四章图像增强26. 图像增强 就是采纳一系列技术去改善图像的视觉成效, 或将图像转换成一种更适合于人或机器进行分析与处理的形式。27. 空间域增强 就是直接对图像各像素进行处理;28. 频率域增强 就是先将图像经傅立叶变换后的频谱成分进行某种处理, 然后经逆傅立叶变换获得所需的图像。29.30. 灰度变换 用来调整图像的灰度动态范畴或图像对比度, 就是图像增强的重要手段之一。1) 线性变换 : 对图像每一个像素灰度作线性拉伸, 将有效改善图像视觉成效。2) 分段线性变换: 为了突出感爱好目标所在的灰度区间, 相对抑制那些不感爱好的灰度区间 ,
10、可采纳分段线性变换。3) 非线性灰度变换: 对数变换 当期望对图像的低灰度区较大的拉伸而对高灰度区压缩 时 , 可 采 用 这 种 变 换 , 它 能 使 图 像 灰 度 分 布 与 人 的 视 觉 特 性 相 匹 配 。指数变换 对图像的高灰度区赐予较大的拉伸31. 直方图修整法包括 直方图均衡化及直方图规定化两类。32. 直方图均衡化: 将原图像通过某种变换, 得到一幅灰度直方图为匀称分布的新图像的方法。33. 直方图均衡化变换函数, 满意以下条件:1) 在 0 r 1 内为单调递增函数, 保证灰度级从黑到白的次序不变;2) 在 0 r 1 内, 有 0Tr 1, 确保映射后的像素灰度在答
11、应的范畴内。34. 直方图均衡化原理: 输出图像的概率密度函数可以通过变换函数Tr掌握原图像灰度级的概率密度函数得到, 并改善原图像的灰度层次。35. 一幅图像的sk 与 r k 之间的关系称为该图像的累积灰度直方图。36. 直方图规定化就是使原图像灰度直方图变成规定外形的直方图而对图像作修正的增强方法。37. 利用 直方图规定化方法进行图像增强的主要困难 在于要构成有意义的直方图。图像经直方图规定化 , 其增强成效要有利于人的视觉判读或便于机器识别。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 10 页 - - -
12、- - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -数字图像处理学问点总结38. 为了抑制噪声改善图像质量所进行的处理称图像平滑 或去噪 。39. 用邻域内各像素的灰度平均值代替该像素原先的灰度值, 实现图像的平滑, 又称 邻域平均法 。40. 超限像素平滑法: 将 fx,y与邻域平均gx,y差的肯定值与选定的阈值进行比较, 依据比较结果打算点x,y的最终灰度gx,y。41. 灰度最相近的K 个邻点平均法: 可用窗口内与中心像素的灰度最接近的K 个邻像素的平均灰度来代替窗口中心像素的灰度值。42.
13、最大匀称性平滑: 为防止排除噪声引起边缘模糊, 该算法先找出围绕图像中每像素的最 匀称区域 , 然后用这区域的灰度均值代替该像素原先的灰度值。详细可选任一像素x,y 的 5 个有重叠的3*3 邻域 , 用梯度衡量它们灰度变化的大小。43. 有挑选保边缘平滑法 : 对图像上任一像素 x,y 的 5 5 邻域 , 采纳 9 个掩模 : 一个 3 3 正方形、 4 个五边形与 4 个六边形。运算各个掩模的均值与方差 , 对方差进行排序 , 最小方差所对应的掩模的灰度均值就就是像素 x,y 的输出值。44. 空间低通滤波法 : 应用模板卷积方法对图像每一像素进行局部处理。 不管什么样的掩模 , 必需保
14、证全部权系数之与为单位值 , 这样可保证输出图像灰度值在许可范畴内 , 不会产生“溢出”现象。45. 中值滤波 : 就是对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序, 用中值代替窗口中心像素的原先灰度值 , 因此它就是一种非线性的图像平滑法。离散阶跃信号、斜升信号没有受到影响。离散三角信号的顶部就变平了。对于离散的脉冲信号, 当其连续显现的次数小于窗口尺寸的一半时, 将被抑制掉 , 否就将不受影响。46. 各种空间域平滑算法成效比较:1) 局部平滑法 算法简洁 , 但它的主要缺点就是在降低噪声的同时使图像产生模糊, 特殊在边缘与细节处。而且邻域越大, 在去噪才能增强的同时模糊程度越严峻。2) 超限像素平
15、滑法对抑制椒盐噪声比较有效, 对爱护仅有微小灰度差的细节及纹理也有效。并且随着邻域增大, 去噪才能增强, 但模糊程度也大。 超限像元平滑法比局部平滑法去椒盐噪声成效更好。3) 灰度最相近的K 个邻点平均法: 较小的K 值使噪声方差下降较小, 但保持细节成效较好 ; 而较大的K 值平滑噪声较好, 但会使图像边缘模糊。4) 最大匀称性平滑经多次迭代可增强平滑成效, 在排除图像噪声的同时保持边缘清楚性。但对复杂外形的边界会过分平滑并使细节消逝。5) 有挑选保边缘平滑法既能够排除噪声, 又不破坏区域边界的细节。6) 中值滤波 对脉冲干扰及椒盐噪声的抑制成效好, 在抑制随机噪声的同时能有效爱护边缘少受模
16、糊。 但它对点、 线等细节较多的图像却不太合适。中值滤波法能有效减弱椒盐噪声 , 且比邻域、超限像素平均法更有效。47. 图像空间域锐化增强图像的边缘或轮廓。48. 图像平滑 通过积分过程使得图像边缘模糊, 图像锐化 就通过微分而使图像边缘突出、清楚。49. 梯度锐化法 : 梯度为grad x,y = Max| f x |,|f y |或 grad x,y =|f x|+|fy| 。有梯度算子、 Roberts 、Prewitt与 Sobel算子 运算梯度 , 来增强边缘 。250. Laplacian增强算子:gx,y=fx,y-fx,y=5fx,y-fx+1,y+ fx-1,y+fx,y+
17、1+ fx,y-151. Laplacian增强算子特点:1) 在灰度匀称的区域或斜坡中间2fx,y为 0, 增强图像上像元灰度不变;2) 在斜坡底或低灰度侧形成“下冲”; 而在斜坡顶或高灰度侧形成“上冲”可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结数字图像处理学问点总结52. 高通滤波法 就就是用高通滤波算子与图像卷积来增强边缘。53. 频率域平滑 : 由于噪声主要集中在高频部分, 为去除噪声改善图像质量, 滤波器采纳低
18、通 滤波器Hu,v来抑制高频成分, 通过低频成分, 然后再进行逆傅立叶变换获得滤波图像, 就可达到平滑图像的目的:54. 频率域低滤波器Hu,v 有四种 : 抱负低通滤波器、Butterworth低通滤波器、指数低通滤波器、 梯形低通滤波器。55. 各种滤波器成效比较;1) 抱负低通滤波器: 在去噪声的同时将会导致边缘信息缺失而使图像边模糊, 并产生振铃效应。2) Butterworth低通滤波器 的特性就是连续性衰减, 而不象抱负滤波器那样陡峭变化, 即明显的不连续性。因此采纳该滤波器滤波在抑制噪声的同时, 图像边缘的模糊程 度大大减小 , 没有振铃效应产生。3) 指数低通滤波器: 图像边缘
19、的模糊程度较用Butterworth滤波产生的大些, 无明显的振铃效应。4) 梯形低通滤波器的性能介于抱负低通滤波器与指数滤波器之间, 滤波的图像有肯定的模糊与振铃效应。56. 频率域锐化 : 采纳高通滤波器让高频成分通过, 使低频成分减弱, 再经逆傅立叶变换得到边缘锐化的图像。包括: 抱负高通滤波器、巴特沃斯 高通滤波器、指数滤波器、梯形滤波器。57. 彩色增强技术就是利用人眼的视觉特性, 将灰度图像变成彩色图像或转变彩色图像已有彩色的分布 , 改善图像的可辨论性。 彩色增强方法可分为伪彩色增强 与假彩色增强 两类 。58. 伪彩色增强 就是把黑白图像的各个不同灰度级依据线性或非线性的映射函
20、数变换成不同的彩色 , 得到一幅彩色图像的技术。59. 伪彩色增强 的方法主要有密度分割法、与频率域伪彩色增强三种 。60. 密度分割法 就是把黑白图像的灰度级从0 黑 到 M0 白 分成 N 个区间 I i i=1,2,N,给每个区间I i 指定一种彩色Ci , 这样 , 便可以把一幅灰度图像变成一幅伪彩色图像。61. 灰度级一 彩色变换将原图像fx,y的灰度范畴分段, 经过红、绿、蓝三种不同变换TR . 、 TG . 与 TB ., 变成三基色重量I Rx,y、I Gx,y、I Bx,y,然后用它们分别去掌握彩色 显示器的红、绿、蓝电子枪, 便可以在彩色显示器的屏幕上合成一幅彩色图像。62
21、. 密度分割法 比较简洁、直观。缺点就是变换出的彩色数目有限。63. 假彩色增强 就是对一幅自然彩色图像或同一景物的多光谱图像, 通过映射函数变换成新的三基色重量, 彩色合成使感爱好目标出现出与原图像中不同的、奇妙的彩色。64. 假彩色增强目的:1) 使感爱好的目标出现奇妙的彩色或置于奇妙的彩色环境中, 从而更 引人注目 ;2) 使景物出现出与人眼色觉相匹配的颜色, 以提高对目标的辨论力。65. 伪彩色增强与假彩色增强有何区分: 伪彩色处理主要解决的就是如何把灰度图变成伪彩色图的问题, 最简洁的方法就是挑选对应于某一灰度值设一彩色值来替代, 可称之为调色板替代法、 另外一种比较好的伪彩色处理方
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