数字图像处理课程复习学习教案.pptx

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1、数字图像处理课程数字图像处理课程(kchng)复习复习第一页，共48页。1.1.1 数字图像的基本概数字图像的基本概念念数字图像数字图像 由连续的模拟图像采样和量化、由连续的模拟图像采样和量化、编码而得。编码而得。组成数字图像的基本单位是像组成数字图像的基本单位是像素，所以数字图像是像素的集合。素，所以数字图像是像素的集合。像素的值代表图像在该位置像素的值代表图像在该位置(wi zhi)的亮度，称为图像的灰度值。的亮度，称为图像的灰度值。数字图像像素具有整数坐标和整数字图像像素具有整数坐标和整数灰度值。数灰度值。第1页/共48页第二页，共48页。2.1.2 数字化原理数字化原理(yunl)图像

2、数字化概述图像数字化概述 数字化的目的是把真实的图像转变成计算数字化的目的是把真实的图像转变成计算机能够接受的显示和存储格式，以便于计算机机能够接受的显示和存储格式，以便于计算机进行分析处理进行分析处理(chl)。图像的数字化过程分为采样、量化与编码图像的数字化过程分为采样、量化与编码三步。三步。采样的实质就是要用多少个点来描述一张采样的实质就是要用多少个点来描述一张图像，采样的结果即通常所说的图像分辨率。图像，采样的结果即通常所说的图像分辨率。采样频率越高，得到的图像样本就越细腻采样频率越高，得到的图像样本就越细腻逼真，图像的质量也越高，但要求的存储量也逼真，图像的质量也越高，但要求的存储量

3、也越大。越大。第2页/共48页第三页，共48页。4u色彩的三要素色彩的三要素u 视觉所感知的一切色彩现视觉所感知的一切色彩现象，都具有亮度、色调和饱和度三象，都具有亮度、色调和饱和度三种性质，这三种性质又称为种性质，这三种性质又称为(chn(chn wi)wi)色彩的三要素。色彩的三要素。u 亮度：指光作用于人眼亮度：指光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉。它与时所引起的明亮程度的感觉。它与被观察物体的发光强度有关。被观察物体的发光强度有关。u 色调：当我们提到其中色调：当我们提到其中某一色的名称时，就会有一个特定某一色的名称时，就会有一个特定的色彩印象。物体的色调与光波的的色彩印象。物体的色

4、调与光波的波长有关，不同的波长反映不同的波长有关，不同的波长反映不同的颜色感，它反映颜色的种类，是决颜色感，它反映颜色的种类，是决定颜色的基本特性。定颜色的基本特性。u 饱和度：指颜色的纯度，饱和度：指颜色的纯度，或颜色的深浅程度。对于同一色调或颜色的深浅程度。对于同一色调的彩色光，饱和度越深颜色越鲜明。的彩色光，饱和度越深颜色越鲜明。第3页/共48页第四页，共48页。5RGB模型模型 自然界常见的各种颜色，都可由红自然界常见的各种颜色，都可由红(R)、绿、绿(G)、蓝、蓝(B)三种颜色光按不同三种颜色光按不同(b tn)比例相配而成。同样，绝大比例相配而成。同样，绝大多数颜色光也可以分解成红

5、、绿、蓝多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝三种色彩。这就是色度学的基本原理三种色彩。这就是色度学的基本原理三基色原理。三基色原理。第4页/共48页第五页，共48页。2.3.1 BMP文件格式文件格式WindowsWindows中定义了两种位图文件类型：一般位图文件格式，中定义了两种位图文件类型：一般位图文件格式，中定义了两种位图文件类型：一般位图文件格式，中定义了两种位图文件类型：一般位图文件格式，设备无关位图文件格式。设备无关位图文件格式。设备无关位图文件格式。设备无关位图文件格式。BMPBMP图像文件的结构可以分为如下三个部分：文件头图像文件的结构可以分为如下三个部分：文件头图像文件的结构可

6、以分为如下三个部分：文件头图像文件的结构可以分为如下三个部分：文件头（由位图像文件和位图信息头两部分组成（由位图像文件和位图信息头两部分组成（由位图像文件和位图信息头两部分组成（由位图像文件和位图信息头两部分组成(z chn)(z chn)），），），），调色板数据，图像数据。调色板数据，图像数据。调色板数据，图像数据。调色板数据，图像数据。其中文件头的长度为固定值其中文件头的长度为固定值其中文件头的长度为固定值其中文件头的长度为固定值5454个字节；调色板数据对所有个字节；调色板数据对所有个字节；调色板数据对所有个字节；调色板数据对所有不超过不超过不超过不超过256256色的图像模式都需要进

7、行设置，即使是单色图色的图像模式都需要进行设置，即使是单色图色的图像模式都需要进行设置，即使是单色图色的图像模式都需要进行设置，即使是单色图像模式也不例外。像模式也不例外。像模式也不例外。像模式也不例外。BMPBMP是一种与设备无关的位图格式，一般采用非压缩模是一种与设备无关的位图格式，一般采用非压缩模是一种与设备无关的位图格式，一般采用非压缩模是一种与设备无关的位图格式，一般采用非压缩模式。式。式。式。第5页/共48页第六页，共48页。3.5.1 小波介绍小波介绍(jisho)小波分析小波分析l l小波分解树与小波包分解树小波分解树与小波包分解树小波分解树与小波包分解树小波分解树与小波包分解

8、树l l由低通滤波器和高通滤波器组成的树由低通滤波器和高通滤波器组成的树由低通滤波器和高通滤波器组成的树由低通滤波器和高通滤波器组成的树l l 原始信号原始信号原始信号原始信号(xnho)(xnho)通过一对滤波器进行的分通过一对滤波器进行的分通过一对滤波器进行的分通过一对滤波器进行的分解叫做一级分解。信号解叫做一级分解。信号解叫做一级分解。信号解叫做一级分解。信号(xnho)(xnho)可进行多级分可进行多级分可进行多级分可进行多级分解。解。解。解。l l小波分解树小波分解树小波分解树小波分解树l l 对信号对信号对信号对信号(xnho)(xnho)的高频分量不再继续分解，的高频分量不再继续

9、分解，的高频分量不再继续分解，的高频分量不再继续分解，对低频分量连续进行分解，得到许多分辨率较对低频分量连续进行分解，得到许多分辨率较对低频分量连续进行分解，得到许多分辨率较对低频分量连续进行分解，得到许多分辨率较低的低频分量低的低频分量低的低频分量低的低频分量l l小波包分解树小波包分解树小波包分解树小波包分解树 l l 不仅对低频分量进行分解，对高频分量也进不仅对低频分量进行分解，对高频分量也进不仅对低频分量进行分解，对高频分量也进不仅对低频分量进行分解，对高频分量也进行分解，不仅可得到许多分辨率较低的低频分行分解，不仅可得到许多分辨率较低的低频分行分解，不仅可得到许多分辨率较低的低频分行

10、分解，不仅可得到许多分辨率较低的低频分量，而且也可得到许多分辨率较低的高频分量量，而且也可得到许多分辨率较低的高频分量量，而且也可得到许多分辨率较低的高频分量量，而且也可得到许多分辨率较低的高频分量 第6页/共48页第七页，共48页。(三三)非线性灰度变换非线性灰度变换（1）对数变换）对数变换 低灰度区扩展，高灰度区压缩。低灰度区扩展，高灰度区压缩。（2）指数）指数(zhsh)变换变换 高灰度区扩展，低灰度区压缩。高灰度区扩展，低灰度区压缩。第7页/共48页第八页，共48页。对数变换对数变换 a,b,c是按需要是按需要(xyo)可以调整的可以调整的参数。参数。低灰度区扩展低灰度区扩展(kuzh

11、n)，高灰度区压缩，高灰度区压缩第8页/共48页第九页，共48页。指数指数(zhsh)变换变换 a,b,c是按需要可以调整是按需要可以调整(tiozhng)的参数。的参数。高灰度区扩展高灰度区扩展(kuzhn)，低灰度，低灰度区压缩。区压缩。第9页/共48页第十页，共48页。4.3.1 灰度直方图的灰度直方图的定义定义(dngy)直方图直方图 直方图是图像的灰度直方图是图像的灰度像素像素数统计图，即对于每个灰度值，数统计图，即对于每个灰度值，统计在图像中具有该灰度值的像统计在图像中具有该灰度值的像素个数，并绘制成图形，称为素个数，并绘制成图形，称为(chn wi)灰度直方图（简称直方灰度直方图

12、（简称直方图）。图）。直方图模型直方图模型 表示图像中不同灰度级出现的表示图像中不同灰度级出现的相对频率。相对频率。第10页/共48页第十一页，共48页。4.3.2 直方图的用直方图的用途途(yngt)图像直方图是不可逆变换，多对图像直方图是不可逆变换，多对一的变换；一的变换；直方图是多对一的映射结果，即直方图是多对一的映射结果，即多个图像可以多个图像可以(ky)生成相同的直生成相同的直方图，因此直方图作为一阶统计方图，因此直方图作为一阶统计特征未反映相邻点之间的关系。特征未反映相邻点之间的关系。具有具有(jyu)相同直方图的三幅图像相同直方图的三幅图像第11页/共48页第十二页，共48页。偏

13、暗偏暗第12页/共48页第十三页，共48页。4.3.3 直方图均衡化直方图均衡化直方图均衡直方图均衡 把原始图的直方图变换为均匀把原始图的直方图变换为均匀分布的形式，增加分布的形式，增加(zngji)(zngji)像素灰像素灰度值的动态范围，提高图像对比度值的动态范围，提高图像对比度。度。第13页/共48页第十四页，共48页。4.3.3 直方图均衡化直方图均衡化变换函数变换函数变换函数变换函数s=T(r)s=T(r)应满足下列条件：应满足下列条件：应满足下列条件：应满足下列条件：在在在在0r10r1的区间内的区间内的区间内的区间内,T(r),T(r)单值单调增加。单值单调增加。单值单调增加。单

14、值单调增加。保证图像保证图像保证图像保证图像(t xin)(t xin)的灰度级从黑到的灰度级从黑到的灰度级从黑到的灰度级从黑到白的次序不变白的次序不变白的次序不变白的次序不变 对于对于对于对于0r1,0r1,有有有有0T(r)10T(r)1。保证映射变。保证映射变。保证映射变。保证映射变换后的像素灰度值在允许的范围内。换后的像素灰度值在允许的范围内。换后的像素灰度值在允许的范围内。换后的像素灰度值在允许的范围内。对于一幅给定的图像，归一化后灰度级分布在对于一幅给定的图像，归一化后灰度级分布在0rl范围范围(fnwi)内。内。对对0，1区间内的任一个区间内的任一个r值进行如下变换：值进行如下变

15、换：s=T(r).第14页/共48页第十五页，共48页。实例实例实例实例(shl)(shl)假设一幅假设一幅64646464，8bit8bit灰度图像，其概率分布见表，试进行灰度图像，其概率分布见表，试进行(jnxng)(jnxng)直方图均衡化处理直方图均衡化处理DAnk07901/710232/78503/76564/73295/72456/71227/781第15页/共48页第十六页，共48页。4.3.3 直方图均衡化直方图均衡化DAnkPr(rk)07900.191/710230.252/78500.213/76560.164/73290.085/72450.066/71220.037

16、/7810.02第16页/共48页第十七页，共48页。4.3.3 直方图均衡化直方图均衡化DAnkPr(rk)累积 f07900.190.191/710230.250.442/78500.210.653/76560.160.814/73290.080.895/72450.060.956/71220.030.987/7810.021.00第17页/共48页第十八页，共48页。4.3.3 直方图均衡化直方图均衡化DAnkPr(rk)f按级数取整07900.190.191/7(0.14)1/710230.250.443/7(0.428)2/78500.210.655/7(0.714)3/76560.

17、160.816/7(0.857)4/73290.080.896/7(0.857)5/72450.060.957/7(1.00)6/71220.030.987/7(1.00)7/7810.021.007/7(1.00)第18页/共48页第十九页，共48页。4.3.3 直方图均衡化直方图均衡化DAnkPr(rk)f取成整数倍均衡后直方图07900.190.191/7(0.14)0.191/710230.250.443/7(0.428)0.252/78500.210.655/7(0.714)0.213/76560.160.816/7(0.857)0.16+0.08=0.244/73290.080.8

18、96/7(0.857)5/72450.060.957/7(1.00)0.06+0.03+0.02=0.116/71220.030.987/7(1.00)7/7810.021.007/7(1.00)第19页/共48页第二十页，共48页。4.4.1邻域邻域(ln y)平均法平均法邻域邻域(ln y)平均法的思想平均法的思想:用像素及其指定邻域用像素及其指定邻域(ln y)内像素的平均值内像素的平均值或加权平均值作为该像素的新值，以便去除或加权平均值作为该像素的新值，以便去除突变的像素点突变的像素点通常模板通常模板(mbn)权值之和为权值之和为1，结果仍，结果仍0-255范围范围第20页/共48页第

19、二十一页，共48页。4.4.1邻域邻域(ln y)平均法平均法常用的常用的33和和55 Box模板（指模板中所有系数模板（指模板中所有系数(xsh)都取相都取相同值的模板）如下：同值的模板）如下：第21页/共48页第二十二页，共48页。4.4.1邻域邻域(ln y)平均法平均法如用如用33的模板的模板(mbn)：12143122345768957688567891214312234576895768856789344456678必须必须(bx)写明取整方式写明取整方式第22页/共48页第二十三页，共48页。4.4.2 中值滤中值滤波波(lb)中值滤波中值滤波 中值滤波与均值滤波的区别中值滤波与

20、均值滤波的区别(qbi)：中值滤波是求局部中值而不是局中值滤波是求局部中值而不是局部均值，即对参与计算的像素灰部均值，即对参与计算的像素灰度值按大小排序，然后取位置居度值按大小排序，然后取位置居中的像素灰度值。中的像素灰度值。T目的：既要消除噪声目的：既要消除噪声(zoshng)(zoshng)又要保持图像的细节。又要保持图像的细节。第23页/共48页第二十四页，共48页。例例：121431223457689576885678912143122345768957688567892345666784.4.2中值滤波中值滤波(lb)第24页/共48页第二十五页，共48页。4.6 图像图像(t xi

21、n)增晰增晰作用作用作用作用 消除图像上照明不均的问题，增加暗区的图消除图像上照明不均的问题，增加暗区的图消除图像上照明不均的问题，增加暗区的图消除图像上照明不均的问题，增加暗区的图像细节，同时又不损失亮区的图像细节。像细节，同时又不损失亮区的图像细节。像细节，同时又不损失亮区的图像细节。像细节，同时又不损失亮区的图像细节。成像物理背景成像物理背景成像物理背景成像物理背景人眼对图象亮度响应具有人眼对图象亮度响应具有人眼对图象亮度响应具有人眼对图象亮度响应具有(jyu)(jyu)类似于对类似于对类似于对类似于对数运算的非线性形式数运算的非线性形式数运算的非线性形式数运算的非线性形式f(x,y)=

22、I(x,y)R(x,y)f(x,y)=I(x,y)R(x,y)I(x,y)I(x,y)：照射分量（低频）：照射分量（低频）：照射分量（低频）：照射分量（低频）R(x,y)R(x,y)：反射分量（高频）：反射分量（高频）：反射分量（高频）：反射分量（高频）(图象细节的不同图象细节的不同图象细节的不同图象细节的不同在空间作快速变化在空间作快速变化在空间作快速变化在空间作快速变化)第25页/共48页第二十六页，共48页。分析分析分析分析(fnx)(fnx)关心反射信息，但室内外照射分量强度不同，关心反射信息，但室内外照射分量强度不同，关心反射信息，但室内外照射分量强度不同，关心反射信息，但室内外照射

23、分量强度不同，图片明暗不均，能否消除照度不均，而增强反图片明暗不均，能否消除照度不均，而增强反图片明暗不均，能否消除照度不均，而增强反图片明暗不均，能否消除照度不均，而增强反射部分比重射部分比重射部分比重射部分比重?过程过程过程过程4.6 图像图像(t xin)增晰增晰f(x,y)lnFFTH(u,v)高频(o pn)增强FFT-1expg(x,y)第26页/共48页第二十七页，共48页。5.1 图像复原的基本概念图像复原的基本概念图像复原图像复原图像复原图像复原 将降质了的图像恢复成原来的图像，针对引将降质了的图像恢复成原来的图像，针对引将降质了的图像恢复成原来的图像，针对引将降质了的图像恢

24、复成原来的图像，针对引起图像退化起图像退化起图像退化起图像退化(tuhu)(tuhu)的原因，以及降质过程某的原因，以及降质过程某的原因，以及降质过程某的原因，以及降质过程某先验知识，建立退化先验知识，建立退化先验知识，建立退化先验知识，建立退化(tuhu)(tuhu)模型，再针对降模型，再针对降模型，再针对降模型，再针对降质过程采取相反的方法恢复图像。质过程采取相反的方法恢复图像。质过程采取相反的方法恢复图像。质过程采取相反的方法恢复图像。第27页/共48页第二十八页，共48页。5.5 图像的几何图像的几何(j h)校正校正几何畸变校正几何畸变校正(jiozhng)以一副图像为基准，去校正以

25、一副图像为基准，去校正(jiozhng)另一另一种方式摄入的图像，以校正种方式摄入的图像，以校正(jiozhng)其几其几何畸变，叫做图像的几何畸变复原或者几何畸变，叫做图像的几何畸变复原或者几何畸变校正何畸变校正(jiozhng)。第28页/共48页第二十九页，共48页。1 1最近邻元法最近邻元法在在待待求求像像素素的的四四邻邻点点中中，将将距距离离这这点点最最近近的的邻邻点点灰灰度度赋赋给给待待求求像像素素。该该方方法法最最简简单单，但但校校正正(jiozhng)(jiozhng)后后的的图图像像有有明明显显锯锯齿齿状，即存在灰度不连续性。状，即存在灰度不连续性。2 2双线性内插法双线性内

26、插法双双线线性性内内插插法法是是利利用用(lyng)(lyng)待待求求像像素素四四个个邻邻点点的的灰灰度度在在二二方方向向上上作作线线性性内内插插,计计算算比比最最近近邻邻点点法法复复杂杂些些，计计算算量量大大。具具有有低低通通滤滤波波性性质质，使使高高频频分分量量受受损损，图图像像轮廓有一定模糊。轮廓有一定模糊。3 3三次内插法三次内插法 该算法计算量最大，但内插效果该算法计算量最大，但内插效果(xiogu)(xiogu)最好，精度最最好，精度最高。高。5.5.2 几何校正几何校正第29页/共48页第三十页，共48页。分分分分 割割割割：按按按按 照照照照 一一一一 定定定定 的的的的 规

27、规规规 律律律律 将将将将 图图图图 像像像像 或或或或 景景景景 物物物物 分分分分 成成成成 若若若若 干干干干 个个个个 部部部部 分分分分 或或或或 子集的过程子集的过程子集的过程子集的过程目的：将图像中有意义的特征或需要的特征提取出来目的：将图像中有意义的特征或需要的特征提取出来目的：将图像中有意义的特征或需要的特征提取出来目的：将图像中有意义的特征或需要的特征提取出来特征：物体特征：物体特征：物体特征：物体(目标目标目标目标)占有区、轮廓、纹理、直方图特征等占有区、轮廓、纹理、直方图特征等占有区、轮廓、纹理、直方图特征等占有区、轮廓、纹理、直方图特征等 1 1 1 1）按幅度不同来

28、分割各个区域：幅度分割）按幅度不同来分割各个区域：幅度分割）按幅度不同来分割各个区域：幅度分割）按幅度不同来分割各个区域：幅度分割 2 2 2 2）按边缘不同来划分）按边缘不同来划分）按边缘不同来划分）按边缘不同来划分(hu fn)(hu fn)(hu fn)(hu fn)各个区域：边缘检测各个区域：边缘检测各个区域：边缘检测各个区域：边缘检测 3 3 3 3）按形状不同来分割各个区域：区域分割）按形状不同来分割各个区域：区域分割）按形状不同来分割各个区域：区域分割）按形状不同来分割各个区域：区域分割第第6章章 图像图像(t xin)分割分割第30页/共48页第三十一页，共48页。（1 1）双

29、双双双峰峰峰峰法法法法需需需需要要要要先先先先验验验验知知知知识识识识，因因因因为为为为同同同同一一一一直直直直方方方方图图图图可可可可以以以以对对对对应应应应若若若若干干干干种种种种不不不不同同同同的的的的图图图图像像像像，直直直直方方方方图图图图不不不不描描描描述述述述这这这这些些些些像像像像素素素素的的的的任任任任何何何何位位位位置置置置信信信信息息息息。只只只只根根根根据据据据直直直直方方方方图图图图选选选选择择择择阈阈阈阈值值值值不不不不一一一一定定定定合合合合适适适适(hsh)(hsh)。还还还还要要要要结结结结合合合合图图图图像内容和分割结果来确定。像内容和分割结果来确定。像内容

30、和分割结果来确定。像内容和分割结果来确定。（2 2）该该该该方方方方法法法法不不不不适适适适用用用用于于于于双双双双峰峰峰峰差差差差别别别别很很很很大大大大或或或或双双双双峰峰峰峰间间间间的的的的谷谷谷谷比比比比较较较较宽广而平坦的图像，以及单蜂直方图的情况。宽广而平坦的图像，以及单蜂直方图的情况。宽广而平坦的图像，以及单蜂直方图的情况。宽广而平坦的图像，以及单蜂直方图的情况。6.1.1 阈值阈值(y zh)分割分割红色曲线对应红色曲线对应(duyng)图像中的那些图像中的那些部分？部分？第31页/共48页第三十二页，共48页。也叫大津阈值也叫大津阈值,把直方图在某一阈值处分割成两组，当被分把

31、直方图在某一阈值处分割成两组，当被分成的两组间方差为最大时，决定成的两组间方差为最大时，决定(judng)阈值。阈值。设一幅图像的灰度值为设一幅图像的灰度值为1m级，灰度值级，灰度值i的像素数为的像素数为ni，则，则像素总数为像素总数为 ，各值的概率，各值的概率 ，用，用T将其分成将其分成两组两组C0=1T和和C1=T+1m，各组产生的概率如下：，各组产生的概率如下：最大方差最大方差(fn ch)阈值选取法阈值选取法C0产生产生(chnshng)的概率为：的概率为：C1产生的概率为：产生的概率为：第32页/共48页第三十三页，共48页。6.3 图像图像(t xin)区域分割概述区域分割概述 连

32、通是指集合中任意两个点之间都存在着完全(wnqun)属于该集合的连通路径。两个点有4连通和8连通之分。第33页/共48页第三十四页，共48页。6.3.1 6.3.1 区域区域(qy)(qy)生长法生长法待分割待分割(fng)(fng)图像图像 第一步结果第一步结果(ji gu)第二步结果第二步结果最后结果最后结果相似性准则是相似性准则是邻近像素与种邻近像素与种子像素的灰度子像素的灰度值差小于值差小于3 3 第34页/共48页第三十五页，共48页。6.3.2 6.3.2 分裂分裂(fnli)(fnli)合并合并分裂准则：如果分裂准则：如果(rgu)(rgu)某个子区域的灰某个子区域的灰度均方差大

33、于度均方差大于1.51.5，则将其分裂为，则将其分裂为4 4个子区个子区域，否则不分裂。域，否则不分裂。合并准则：如果合并准则：如果(rgu)(rgu)相邻两个子区域相邻两个子区域的灰度均值之差不大于的灰度均值之差不大于2.52.5，则合并为一，则合并为一个区域。个区域。2 22 22 22 22 22 2第35页/共48页第三十六页，共48页。6.4 Hough变换变换(binhun)6.4.1 Hough变换的原理变换的原理 Hough变换是一种检测、定位直变换是一种检测、定位直线和解析曲线的有效方法线和解析曲线的有效方法(fngf)。是把二值图变换到是把二值图变换到Hough参数空参数空

34、间，在参数空间用极值点的检测间，在参数空间用极值点的检测来完成目标的检测来完成目标的检测。对写得出方程的图形对写得出方程的图形(txng)都可利用都可利用Hough变换检测。变换检测。第36页/共48页第三十七页，共48页。a)a)原链码方向原链码方向(fngxing)b)(fngxing)b)逆时针旋转逆时针旋转9090 图图a曲线曲线(qxin)的链码为：的链码为：01122233100000765556706其差分链码为：其差分链码为：1010010670000777001116图图b曲线曲线(qxin)的链码为：的链码为：23344455322222107770120其差分链码为：其差

35、分链码为：10100106700007770011167.2.1 链码描述链码描述第37页/共48页第三十八页，共48页。7.2.1 链码描述链码描述(mio sh)使用链码时，起点的选择很关键。对于同一个边界，如果使用链码时，起点的选择很关键。对于同一个边界，如果使用链码时，起点的选择很关键。对于同一个边界，如果使用链码时，起点的选择很关键。对于同一个边界，如果(rgu)(rgu)用不同的边界点作为链码起点，则得到的链码是不同用不同的边界点作为链码起点，则得到的链码是不同用不同的边界点作为链码起点，则得到的链码是不同用不同的边界点作为链码起点，则得到的链码是不同的。的。的。的。解决办法：链码

36、起点归一化解决办法：链码起点归一化解决办法：链码起点归一化解决办法：链码起点归一化把链码看作把链码看作把链码看作把链码看作1 1个由各方向数构成的自然数；个由各方向数构成的自然数；个由各方向数构成的自然数；个由各方向数构成的自然数；将这些方向数依将这些方向数依将这些方向数依将这些方向数依1 1个方向循环以使它们所构成的自然数最小；个方向循环以使它们所构成的自然数最小；个方向循环以使它们所构成的自然数最小；个方向循环以使它们所构成的自然数最小；这时所对应的链码起点作为这个边界的归一化链码的起点。这时所对应的链码起点作为这个边界的归一化链码的起点。这时所对应的链码起点作为这个边界的归一化链码的起点

37、。这时所对应的链码起点作为这个边界的归一化链码的起点。第38页/共48页第三十九页，共48页。低阶矩描述图像的整体特征：低阶矩描述图像的整体特征：1.零阶矩反映了目标的面积；零阶矩反映了目标的面积；2.一阶矩反映目标的质心位置；一阶矩反映目标的质心位置；3.二阶矩反映目标主轴、辅轴的长短和主轴方向二阶矩反映目标主轴、辅轴的长短和主轴方向(fngxing)角。角。高阶矩主要描述了图像的细节（翘度、偏斜度）。高阶矩主要描述了图像的细节（翘度、偏斜度）。7.3 矩特征的物理矩特征的物理(wl)意义意义第39页/共48页第四十页，共48页。例:7.4.3 灰度共生灰度共生(gngshng)矩阵法矩阵法

38、 设图像设图像(t xin)矩阵矩阵为为注意注意(zh y)(zh y)：(1)(1)此处与课本是同步的此处与课本是同步的(2)(2)灰度级灰度级第40页/共48页第四十一页，共48页。水平水平(shupng)方向无重复，方向无重复，变化较快变化较快水平方向数值大，重复水平方向数值大，重复(chngf)多，纹多，纹理较粗理较粗1 1）对角线元素全为）对角线元素全为0 0，表明，表明(biomng)(biomng)同行灰度变化快同行灰度变化快2 2）对角线元素较大，表明）对角线元素较大，表明(biomng)(biomng)纹理较粗纹理较粗7.4.3 灰度共生矩阵法灰度共生矩阵法 第41页/共48

39、页第四十二页，共48页。定义：定义：数学形态学是分析数学形态学是分析(fnx)几何形状和结几何形状和结构的数学方法，它建立在集合代数的基础构的数学方法，它建立在集合代数的基础上，是用集合论方法定量描述目标几何结上，是用集合论方法定量描述目标几何结构的学科。构的学科。这种结构表示的可以是分析这种结构表示的可以是分析(fnx)对象对象的宏观性质，也可以是微观性质。的宏观性质，也可以是微观性质。7.5.1 数学数学(shxu)形态学概述形态学概述第42页/共48页第四十三页，共48页。腐蚀腐蚀 概念：腐蚀表示用某种形状概念：腐蚀表示用某种形状“探针探针”对一个图象进行对一个图象进行(jnxng)探测

40、，以便找出在图象内部可以放下该基元的区探测，以便找出在图象内部可以放下该基元的区域。域。定义：集合定义：集合 A 被集合被集合 B 腐蚀腐蚀,表示为表示为 ,数学形式为数学形式为A B=A B2、腐蚀、腐蚀(fsh)与与膨胀膨胀 7.5.2 数学数学(shxu)形态学基本形态学基本算法算法第43页/共48页第四十四页，共48页。腐蚀腐蚀(fsh)表示将 B 平移 x 但仍包含在A 内的所有点 x 组成.若把 A 看作输入(shr)图像,B 看作模板,则 由在平移模板的过程中,所有可以添入 A 内部的模板的原点组成.A BA B2、腐蚀、腐蚀(fsh)与与膨胀膨胀 7.5.2 数学形态学基本算法

41、数学形态学基本算法B腐蚀类似于收缩腐蚀类似于收缩AA B第44页/共48页第四十五页，共48页。例：例：数字图像数字图像S和结构元素和结构元素(yun s)E，求腐蚀结果如下：，求腐蚀结果如下：S E第45页/共48页第四十六页，共48页。3.3.开运算开运算开运算开运算(yn sun)(yn sun)开运算实际上是开运算实际上是A A先被先被B B腐蚀，然后再被腐蚀，然后再被B B膨胀膨胀的结果。开运算通常用来消除小对象的结果。开运算通常用来消除小对象(duxing)(duxing)物、在纤细点处分离物体、平滑物、在纤细点处分离物体、平滑较大物体的边界的同时并不明显改变其体积。较大物体的边界的同时并不明显改变其体积。第46页/共48页第四十七页，共48页。开、闭运算的滤波性质开、闭运算的滤波性质(xngzh)：开运算可以滤掉背景噪声开运算可以滤掉背景噪声胡椒状噪声胡椒状噪声 闭运算可以滤掉前景噪声闭运算可以滤掉前景噪声沙眼噪声沙眼噪声3、开、闭运算、开、闭运算(yn sun)7.5.2 数学数学(shxu)形态学基本算法形态学基本算法第47页/共48页第四十八页，共48页。