绪论
数字图像处理(Digital Image Processing)将图像信号转换成数字信号并利用计
算机对其进行处理，起源于 20 世纪 20 年代，目前已广泛地应用于科学研究、工
农业生产、生物医学工程、航空航天、军事、工业检测、机器人视觉、公安司法 、
军事制导、文化艺术等，已成为一门引人注目、前景远大的新型学科，发挥着越
来越大的作用。数字图像处理作为一门学科形成于 20 世纪 60 年代初期，早期的
图像处理的目的是改善图像的质量，以人为对象，以改善人的视觉效果为目的，
首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室 (JPL) [1]，并对航天探测器徘徊
者 7 号在 1964 年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，由计算机成功地绘
制出月球表面地图，随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行了更为复杂的图
像处理，以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，为人类登月创举奠定
了坚实的基础，也推动了数字图像处理这门学科的诞生。数字图像处理取得的另
一个巨大成就是在医学上获得的成果，1972 年英国 EMI 公司工程师 Housfield 发
明了用于头颅诊断的 X 射线计算机断层摄影装置即 CT(Computer Tomograph)。[2]
随着图像处理技术的深入发展，从 70 年代中期开始，随着计算机技术和人工智能、
思维科学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展。很多国家，特
别是发达国家投入更多的人力、物力到这项研究，取得了不少重要的研究成果。
其中代表性的成果是 70 年代末 MIT 的 Marr 提出的视觉计算理论。图像理解虽然
在理论方法研究上已取得不小的进展，但它本身是一个比较难的研究领域，存在
不少困难，因人类本身对自己的视觉过程还了解甚少，因此计算机视觉是一个有
待人们进一步探索的新领域。
数字图像处理，就是利用计算机对数字图像进行去除噪声、增强、复原、分
割、特征提取等理论、方法和技术，将原始资料清晰化，改善图像的质量，使人
的肉眼可以看清这些图像，从而得以保存和研究的目的。由于图像处理是利用计
算机硬件和软件实现的，因此也被称为计算机图像处理。
数字图象处理一般有两种基本的方法[3]：一种是在图像的空间域中处理，即
在图像空间中对图像本身直接进行各种处理优化，达到改善图像质量的目的：另
一种是把空间图像进行某些转化，从空间域转到频率域，再在频率域中进行各种
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