数字图像处理
卫星(如LANDSAT系列)和天空实验室(如SKYLAB),由于成像条件受飞行器位置、姿态、环境条件等影响,图像质量总不是很高。因此,以如此昂贵的代价进行简单直观的判读来获取图像是不合算的,而必须采用数字图像处理技术。如LANDSAT系列陆地卫星,采用多波段扫描器(MSS),在900km高空对地球每一个地区以18天为一周期进行扫描成像,其图像分辨率大致相当于地面上十几米或100米左右(如1983年发射的LANDSAT-4,分辨率为30m)。这些图像在空中先处理(数字化,编码)成数字信号存入磁带中,在卫星经过地面站上空时,再高速传送下来,然后由处理中心分析判读。这些图像无论是在成像、存储、传输过程中,还是在判读分析中,都必须采用很多数字图像处理方法。现在世界各国都在利用陆地卫星所获取的图像进行资源调查(如森林调查、海洋泥沙和渔业调查、水资源调查等),灾害检测(如病虫害检测、水火检测、环境污染检测等),资源勘察(如石油勘查、矿产量探测、大型工程地理位置勘探分析等),农业规划(如土壤营养、水份和农作物生长、产量的估算等),城市规划(如地质结构、水源及环境分析等)。我国也陆续开展了以上诸方面的一些实际应用,并获得了良好的效果。在气象预报和对太空其它星球研究方面,数字图像处理技术也发挥了相当大的作用。
2)生物医学工程方面的应用数字图像处理在生物医学工程方面的应用十分广泛,而且很有成效。除了上面介绍的CT技术之外,还有一类是对医用显微图像的处理分析,如红细胞、白细胞分类,染色体分析,癌细胞识别等。此外,在X光肺部图像增晰、超声波图像处理、心电图分析、立体定向放射治疗等医学诊断方面都广泛地应用图像处理技术。
3)通信工程方面的应用当前通信的主要发展方向是声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。具体地讲是将电话、电视和计算机以三网合一的方式在数字通信网上传输。其中以图像通信最为复杂和困难,因图像的数据量十分巨大,如传送彩色电视信号的速率达100Mbit/s以上。要将这样高速率的数据实时传送出去,必须采用编码技术来压缩信息的比特量。在一定意义上讲,编码压缩是这些技术成败的关键。除了已应用较广泛的熵编码、DPCM编码、变换编码外,目前国内外正在大力开发研究新的编码方法,如分行编码、自适应网络编码、小波变换图像压缩编码等。
4)工业和工程方面的应用在工业和工程领域中图像处理技术有着广泛的应用,如自动装配线中检测零件的质量、并对零件进行分类,印刷电路板疵病检查,弹性力学照片的应力分析,流体力学图片的阻力和升力分析,邮政信件的自动分拣,在一些有毒、放射性环境内识别工件及物体的形状和排列状态,先进的设计和制造技术中采用工业视觉等等。其中值得一提的是研制具备视觉、听觉和触觉功能的智能机器人,将会给工农业生产带来新的激励,目前已在工业生产中的喷漆、焊接、装配中得到有效的利用。
5)军事公安方面的应用在军事方面图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导,各种侦察照片的判读,具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统,飞机、坦克和军舰模拟训练系统等;公安业务图片的判读分析,指纹识别,人脸鉴别,不完整图片的复原,以及交通监控、事故分析等。目前已投入运行的高速公路不停车自动收费系统中的车辆和车牌的自动识别都是图像处理技术成功应用的例子。
6)文化艺术方面的应用目前这类应用有电视画面的数字编辑,动画的制作,电子图像游戏,纺织工艺品设计,服装设计与制作,发型设计,文物资料照片的复制和修复,运动员动作分析和评分等等,现在已逐渐形成一门新的艺术--计算机美术。
7)机器人视觉:机器视觉作为智能机器人的重要感觉器官,主要进行三维景物理解和识别,是目前处于研究之中的开放课题。机器视觉主要用于军事侦察、危险环境的自主机器人,邮政、医院和家庭服务的智能机器人,装配线工件识别、定位,太空机器人的自动操作等。
8)视频和多媒体系统:目前,电视制作系统广泛使用的图像处理、变换、合成,多媒体系统中静止图像和动态图像的采集、压缩、处理、存贮和传输等。
9)科学可视化:图像处理和图形学紧密结合,形成了科学研究各个领域新型的研究工具。
10)电子商务:在当前呼声甚高的电子商务中,图像处理技术也大有可为,如身份认证、产品防伪、水印技术等。
总之,图像处理技术应用领域相当广泛,已在国家安全、经济发展、日常生活中充当越来越重要的角色,对国计民生的作用不可低估。
数字图像处理的应用领域:
(1)分析图像、改进图像
(2)机器自动理解、存储、传输、显示
一、图像处理的概念
f(x,y) x,y,f有限离散 符合上述条件的都成为数字图像。
研究方向从图像处理到计算机视觉可以分为三个层次:
(1)低级 图像预处理,增强处理,如:对比度增强。输入、输出均为图像
(2)中级 图像分割
(3)高级 模式识别。输入为图像,输出为规则
二、成像方法
(1)伽马射线成像
(2)X射线成像
(3)血管照相术---图像减影法
(4)CAT---图像切片 三维
(5)紫外波段成像 荧光显微镜法
(6)可见光及红外波段成像
(7)无线电波成像 磁共振成像 MRI
(8)其他方式:声波成像、电子显微方法、合成图像。[3]
遥感影像数字图像处理的内容主要有:
①图像恢复。即校正在成像、记录、传输或回放过程中引入的数据错误、噪声与畸变。包括辐射校正、几何校正等;
②数据压缩。以改进传输、存储和处理数据效率;
③影像增强。突出数据的某些特征,以提高影像目视质量。包括彩色增强、反差增强、边缘增强、密度分割、比值运算、去模糊等;
④信息提取。从经过增强处理的影像中提取有用的遥感信息。包括采用各种统计分析、集群分析、频谱分析等自动识别与分类。通常利用专用数字图像处理系统来实现,且依据目的不同采用不同算法和技术。
作 者: (美)冈萨雷斯 等著
[6]出 版 社: 电子工业出版社
出版时间: 2009-12-1
开 本: 16开
I S B N : 9787121096006
定价:¥65.00
遥感影像数字图像处理
遥感影像数字图像处理的内容主要有:
①图像恢复。即校正在成像、记录、传输或回放过程中引入的数据错误、噪声与畸变。包括辐射校正、几何校正等;
②数据压缩。以改进传输、存储和处理数据效率;
③影像增强。突出数据的某些特征,以提高影像目视质量。包括彩色增强、反差增强、边缘增强、密度分割、比值运算、去模糊等;
④信息提取。从经过增强处理的影像中提取有用的遥感信息。包括采用各种统计分析、集群分析、频谱分析等自动识别与分类。通常利用专用数字图像处理系统来实现,且依据目的不同采用不同算法和技术。
同名书籍
数字图像处理
作 者: (美)冈萨雷斯 等著
[6]出 版 社: 电子工业出版社
出版时间: 2009-12-1
开 本: 16开
I S B N : 9787121096006
定价:¥65.00内容简介
本书是图像处理理论与以MATLAB为主要工具的软件实践方法相结合的第一本书。特色在于重点强调如何通过开发新代码来加强软件工具。介绍MATLAB编程基础知识之后,讲述了图像处理的主干内容,包括灰度变换、线性和非线性空间滤波、频率域滤波、图像恢复与配准、彩色图像处理、小波、图像数据压缩、形态学图像处理、图像分割、区域和边界表示与描述,以及目标识别。 本书可供从事信号与信息处理、上一篇:专业动画制作软件[ 06-03 ]
下一篇:大尺寸三坐标测量系统[ 06-03 ]





