数字图像处理复习详细版.docx

《数字图像处理复习详细版》 图像处理是一门涵盖了多个领域的综合性技术，它涉及图像采集、空域图像处理、图像恢复、图像分割、目标表达和描述等多个方面。在这一领域，我们首先要理解图像的本质——它是通过各种观测系统获取的，能够直接或间接作用于人眼并产生视觉感知的实体。图像有广义和狭义之分，广义的图像包括图片、动画、绘图、文字等多种形式，而狭义的图像通常指的是单幅或序列图像。 在图像类型中，彩色图像、多光谱图像、纹理图像、立体图像（双目）、深度图像、3-D图像、序列图像（如视频图像）、投影重建图像以及合成图像都是重要的分类。这些图像类型分别反映了物体的不同特性，如颜色、光谱信息、表面纹理、空间深度等。 数字图像处理的核心在于将连续的图像转化为离散的数字形式，这一过程称为数字化。图像可以用二维函数f(x, y)来表示，其中f代表图像在位置(x, y)的特定性质，如灰度值。在数字图像中，x, y和f的值都是有限的离散数值，图像的基本单位是像素，每个像素都有其特定的位置和灰度值。 图像的显示是通过将图像数据转化为2-D图形的形式，通过亮度模式的空间排列来展示图像。常见的显示设备包括电视显示器、CRT、LCD和各种打印设备。图像的存储则类似于一般数据，采用各种图像文件格式，如BMP、GIF、TIFF和JPEG。其中，JPEG是一种广泛用于静止图像的压缩标准，适用于彩色或灰度图像。 图像采集是数字图像处理的起点，它涉及投影成像几何和辐射度学两个方面。投影成像几何研究的是如何将3-D场景投影到2-D图像平面上，这涉及到不同坐标系统的转换，如世界坐标系统、摄像机坐标系统和像平面坐标系统。齐次坐标在这里起到了关键作用，它允许坐标转换以线性矩阵的形式表示，简化了计算。 辐射度学则关注图像中目标的亮度和光学性质，以及成像系统的关系，这在图像的量化过程中至关重要。在获取数字图像时，采样决定了像素的位置，而量化决定了像素的灰度值。 数字图像处理是一门涵盖广泛的技术，从图像的获取、表示、处理到分析和理解，每一步都涉及到复杂的理论和技术。理解这些基本概念是深入学习和应用图像处理技术的基础。