數(shù)字圖像處理
DIP(Digital Image Processing)
廣義:與圖像相關(guān)的處理(圖像分析、理解和計算機視覺等)
狹義(從輸入和輸出內(nèi)容):對圖像進行各種加工,以改善圖像的視覺效果或突出目標(biāo),強調(diào)圖像之間進行的變換,是一個從圖像到圖像的過程
廣義上分為三種類型:低、中、高級處理
成像原理可以簡單的概括為電荷耦合器件(CCD)接收光學(xué)鏡頭傳遞來的影像,經(jīng) 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后貯于存貯器中。數(shù)碼相機的光學(xué)鏡頭與傳統(tǒng)相機相同,將影像聚到感光器件上,即(光)電荷耦合器件(CCD) 。C CD替代了傳統(tǒng)相機中的感光膠片的位置,其功能是將光信號轉(zhuǎn)換成電信號,與電視攝像相同
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數(shù)字圖像處理的基本概念和圖像變換 圖像增強、圖像恢復(fù)與重建、圖像編碼與壓縮 圖像分割、二值圖像處理與形狀分析、紋理分析、模板匹配與模式識別 推薦你看一下武漢大學(xué)出版社的賈永紅老師的《數(shù)字圖像處理》 里面把圖像處理的基本內(nèi)容都講到了 另外你自己可以了解一下常用的圖像處理軟件。
圖像處理(image processing),用計算機對圖像進行分析,以達到所需結(jié)果的技術(shù)。又稱影像處理。圖像處理一般指數(shù)字圖像處理。數(shù)字圖像是指用工業(yè)相機、攝像機、掃描儀等設(shè)備經(jīng)過拍攝得到的一個大的二維數(shù)組,該數(shù)組的元素稱為像素,其值稱為灰度值。圖像處理技術(shù)的一般包括圖像壓縮,增強和復(fù)原,匹配、描述和識別3個部分。 常見的系統(tǒng)有康耐視系統(tǒng)、圖智能系統(tǒng)等,目前是正在逐漸興起的技術(shù)。
您好:
我覺得最基本的圖像處理的圖像,你應(yīng)該有圖像處理等知識有一定的了解(包括圖像平滑去噪,圖像增強,圖像分割和圖像變換)應(yīng)該是的基礎(chǔ)上,模式識別這個我建議你看到的圖像處理岡薩雷斯這本書,用于模式識別,迪達寫道,“模式分類”這本權(quán)威的書,我覺得模式識別領(lǐng)域仍然有很多的東西可以挖掘,畢竟他做到了沒有完美的常規(guī)固定經(jīng)典物理學(xué)理論,這本書是很多理論都有自己的缺點加以改進,你先學(xué)這本書呈現(xiàn)(如貝葉斯決策理論,參數(shù)和非參數(shù)估計的基本理論,等),要學(xué)會去研究這些理論這些問題。有一個數(shù)學(xué)基礎(chǔ),相關(guān)的數(shù)學(xué)圖形識別的基礎(chǔ)上,應(yīng)該有:高等數(shù)學(xué),線性代數(shù),概率論,隨機過程優(yōu)化方法,等等。你有數(shù)學(xué)基礎(chǔ),科學(xué)這些應(yīng)該不是難事。
希望對你有用!
1.采樣 圖像在空間上的離散化稱為采樣。
也就是用空間上部分點的灰度值代表圖像,這些點稱為采樣點。問題:一幅圖像需采樣多少點能達到不失真?采樣符合采樣定理時圖像不失真,即:Fs >= 2Fmax.2.量化 模擬圖像經(jīng)過采樣后,在時間和空間上離散化為像素。
但采樣所得的像素值(即灰度值)仍是連續(xù)量。 把采樣后所得的各像素的灰度值從模擬量到離散量的轉(zhuǎn)換稱為圖像灰度的量化。
量化等級越多,所得圖像層次越豐富,灰度分辨率高,圖像質(zhì)量好,但數(shù)據(jù)量大; 量化等級越少,圖像層次欠豐富,灰度分辨率低,會出現(xiàn)假輪廓現(xiàn)象,圖像質(zhì)量變差,但數(shù)據(jù)量小。 量化可分為均勻量化和非均勻量化。
均勻量化是簡單地在灰度范圍內(nèi)等間隔量化。 非均勻量化是對像素出現(xiàn)頻度少的部分量化間隔取大,而對頻度大的量化間隔取小。
一般情況下,對灰度變化比較平緩的部分用比較多的量化級,在灰度變化比較劇烈的地方用比較高的分辨率。 一般,當(dāng)限定數(shù)字圖像的大小時, 為了得到質(zhì)量較好的圖像可采用如下原則: (1) 對緩變的圖像, 應(yīng)該細量化, 粗采樣, 以避免假輪廓。
(2) 對細節(jié)豐富的圖像, 應(yīng)細采樣, 粗量化, 以避免模糊(混疊)。
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需要的先修課不多,最為基礎(chǔ)的是線性代數(shù),因為涉及一些矩陣操作。
入門階段,推薦岡薩雷斯的《數(shù)字圖像處理》,綠色封面,內(nèi)容豐富但不艱深,適合初學(xué)者。
圖像處理本身并不涉及編程,但總要有一些實踐吧?掌握Matlab(內(nèi)含強大的圖像處理工具箱)之后,可以方便地驗證理論學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
用所有的計算機語言都可以實踐圖像處理的算法。當(dāng)然不會變成就不能實踐,紙上談兵了。電子工程和自動化也有圖像專業(yè),不是計算機系的專利。
jpg目錄 jpg簡介 jpg功能 jpg優(yōu)點 jpg使用范圍 jpg壓縮模式 jpg壓縮步驟 jpg顏色轉(zhuǎn)換 jpg簡介 jpg全名應(yīng)該是JPEG JPEG 圖片以 24 位顏色存儲單個光柵圖像。
JPEG 是與平臺無關(guān)的格式,支持最高級別的壓縮,不過,這種壓縮是有損耗的。漸近式 JPEG 文件支持交錯。
jpg功能 可以提高或降低 JPEG 文件壓縮的級別。但是,文件大小是以圖像質(zhì)量為代價的。
壓縮比率可以高達 100:1。(JPEG 格式可在 10:1 到 20:1 的比率下輕松地壓縮文件,而圖片質(zhì)量不會下降。
)JPEG 壓縮可以很好地處理寫實攝影作品。但是,對于顏色較少、對比級別強烈、實心邊框或純色區(qū)域大的較簡單的作品,JPEG 壓縮無法提供理想的結(jié)果。
有時,壓縮比率會低到 5:1,嚴(yán)重?fù)p失了圖片完整性。這一損失產(chǎn)生的原因是,JPEG 壓縮方案可以很好地壓縮類似的色調(diào),但是 JPEG 壓縮方案不能很好地處理亮度的強烈差異或處理純色區(qū)域。
jpg優(yōu)點 優(yōu)點:攝影作品或?qū)憣嵶髌分С指呒墘嚎s。 利用可變的壓縮比可以控制文件大小。
支持交錯(對于漸近式 JPEG 文件)。 廣泛支持 Internet 標(biāo)準(zhǔn)。
缺點: 有損耗壓縮會使原始圖片數(shù)據(jù)質(zhì)量下降。 當(dāng)您編輯和重新保存 JPEG 文件時,JPEG 會混合原始圖片數(shù)據(jù)的質(zhì)量下降。
這種下降是累積性的。 JPEG 不適用于所含顏色很少、具有大塊顏色相近的區(qū)域或亮度差異十分明顯的較簡單的圖片。
jpg使用范圍 jpg格式是一種圖片格式,使一種比較常見的圖畫格式,如果你的圖片是其他格式的話,你可以通過以下方法轉(zhuǎn)化: 1、photoshop ,打開圖畫以后,按另存為,下面格式那里選擇JPG格式就是了,這個方法比較簡單,而且適合畫質(zhì)比較好的,要求比較高的圖片轉(zhuǎn)換。 2、如果你要求不高,你直接通過windows附帶的圖畫程序,選擇JPG格式就行了,這個來轉(zhuǎn)換的話,畫質(zhì)嘛,馬馬虎虎,不過在網(wǎng)上嘛,過得去了! 如果JPG格式轉(zhuǎn)其他格式,這樣的方法同樣適用。
jpg壓縮模式 JPEG (Joint Photographic Experts GROUP)是由國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO:International Standardization Organization)和國際電話電報咨詢委員會(CCITT:Consultation Commitee of the International Telephone and Telegraph)為靜態(tài)圖像所建立的第一個國際數(shù)字圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn),也是至今一直在使用的、應(yīng)用最廣的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)。JPEG由于可以提供有損壓縮,因此壓縮比可以達到其他傳統(tǒng)壓縮算法無法比擬的程度。
JPEG的壓縮模式有以下幾種: 順序式編碼(Sequential Encoding) 一次將圖像由左到右、由上到下順序處理。 遞增式編碼(Progressive Encoding) 當(dāng)圖像傳輸?shù)臅r間較長時,可將圖像分?jǐn)?shù)次處理,以從模糊到清晰的方式來傳送圖像(效果類似GIF在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸)。
無失真編碼(Lossless Encoding) 階梯式編碼(Hierarchical Encoding) 圖像以數(shù)種分辨率來壓縮,其目的是為了讓具有高分辨率的圖像也可以在較低分辨率的設(shè)備上顯示。 jpg壓縮步驟 由于JPEG的無損壓縮方式并不比其他的壓縮方法更優(yōu)秀,因此我們著重來看它的有損壓縮。
以一幅24位彩色圖像為例,JPEG的壓縮步驟分為: 1.顏色轉(zhuǎn)換 2.DCT變換 3.量化 4.編碼 jpg顏色轉(zhuǎn)換 1.顏色轉(zhuǎn)換 由于JPEG只支持YUV顏色模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),而不支持RGB圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),所以在將彩色圖像進行壓縮之前,必須先對顏色模式進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。各個值的轉(zhuǎn)換可以通過下面的轉(zhuǎn)換公式計算得出: Y=0.299R+0.587G+0.114B U=-0.169R-0.3313G+0.5B V=0.5R-0.4187G-0.0813B 其中,Y表示亮度,U和V表示顏色。
轉(zhuǎn)換完成之后還需要進行數(shù)據(jù)采樣。一般采用的采樣比例是2:1:1或4:2:2。
由于在執(zhí)行了此項工作之后,每兩行數(shù)據(jù)只保留一行,因此,采樣后圖像數(shù)據(jù)量將壓縮為原來的一半。 2.DCT變換 DCT(Discrete Consine Transform)是將圖像信號在頻率域上進行變換,分離出高頻和低頻信息的處理過程。
然后再對圖像的高頻部分(即圖像細節(jié))進行壓縮,以達到壓縮圖像數(shù)據(jù)的目的。 首先將圖像劃分為多個8*8的矩陣。
然后對每一個矩陣作DCT變換(變換公式此略)。變換后得到一個頻率系數(shù)矩陣,其中的頻率系數(shù)都是浮點數(shù)。
3.量化 由于在后面編碼過程中使用的碼本都是整數(shù),因此需要對變換后的頻率系數(shù)進行量化,將之轉(zhuǎn)換為整數(shù)。 由于進行數(shù)據(jù)量化后,矩陣中的數(shù)據(jù)都是近似值,和原始圖像數(shù)據(jù)之間有了差異,這一差異是造成圖像壓縮后失真的主要原因。
在這一過程中,質(zhì)量因子的選取至為重要。值選得過大,可以大幅度提高壓縮比,但是圖像質(zhì)量就比較差;反之,質(zhì)量因子越?。ㄗ钚?),圖像重建質(zhì)量越好,但是壓縮比越低。
對此,ISO已經(jīng)制定了一組供JPEG代碼實現(xiàn)者使用的標(biāo)準(zhǔn)量化值。 4.編碼 從前面過程我們可以看到,顏色轉(zhuǎn)換完成到編碼之前,圖像并沒有得到進一步的壓縮,DCT變換和量化可以說是為編碼階段做準(zhǔn)備。
編碼采用兩種機制:一是0值的行程長度編碼;二是熵編碼(Entropy Coding)。 在JPEG中,采用曲徊序列,即以矩陣對角線的法線方向作“之”字排列矩陣中的元素。
這樣做的優(yōu)點是使得靠近矩陣左上角、值比較大的元素排列在行程的前面,而行程的后面所排列的矩陣元素基本上為0值。行。
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