数字图像处理基础

数字图像处理基础思维导图，其中图像数字化采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作（对坐标离散化，空间上数字化），同样图像大小，采样间隔越小，图像分辨率越高，有缝、无缝、重叠采样三种方式。

数字图像处理基础

• 人眼的视觉原理
  • 锥状细胞：白昼视觉，色彩；杆状细胞：夜视觉，低照度敏感
  • 亮度感觉与视觉
    • 消色物体：黑、白和灰色物体；有色物体对照明光线具有选择吸收的特性
  • 三基色：红，绿，蓝；三补色：黄，品，青
  • 加色原理：利用三基色光相加获得彩色影像的方法；减色原理：利用白光中减去补色以获得彩色影像的方法
  • 马赫带
    • 马赫带效应：指人们在明暗交界处感到亮处更亮、暗处更暗的现象
    • 视错觉：当人观察物体时，基于经验主义或不当的参照形成错误的判断和感知，亦是观察者在客观因素干扰或者自身的心理因素支配下，对图形产生的与客观事实不相符的错误的感觉
• 连续图像的描述
  • g=f(x,y,入,t)
• 图像数字化
  • 采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作（对坐标离散化，空间上数字化），同样图像大小，采样间隔越小，图像分辨率越高，有缝、无缝、重叠采样三种方式
  • 量化：将像素灰度转换成离散的整数值的过程（对灰度进行离散化，像素灰度数字化），量化级别越高，灰度级别越高
• 图像灰度直方图
  • 概念
    • 灰度直方图反映的是一幅图像中灰度级与各灰度级像素出现的频率之间的关系，以灰度级为横坐标，纵坐标为灰度级的频率
  • 性质
    • 1.灰度直方图只能反映图像的灰度分布情况，而不能反应图像像素的位置，即丢失了像素的位置信息
    • 2.一幅图像对应唯一的灰度直方图，反之不成立
    • 3.一幅图像分成多个区域，多个区域的直方图之和即为原图像的直方图
  • 应用
    • 1、用于判断图像量化是否恰当
    • 2、用于确定图像二值化的阈值
    • 3、计算图像中物体的面积
    • 4、计算图像信息量H（熵）
• 数字图像处理算法的形式
  • 算法
    • 局部处理
    • 迭代处理
    • 跟踪处理
    • 窗口处理和模板处理
    • 串行处理和并行处理
• 图像的数据结构于文件格式
  • 多重图像数据储存
    • 1、逐波段储存BSQ，分波段处理时采用
    • 2、逐行储存BIL，逐行扫描记录设备采用
    • 3、逐像素储存BIP，用于分类
• 图像的特征与噪声
  • 图像的特征类别
    • 自然特征
      • 1、光谱特征
      • 2、几何特征
      • 3、时相特征
    • 人工特征
      • 1、直方图特征
      • 2、灰度边缘特征
      • 3、角点与线特征
      • 4、纹理特征
  • 图像系统常见的噪声
    • 1、光电管噪声
    • 2、摄像管噪声
    • 3、前置放大器噪声
    • 4、光学噪声