数字图像处理期末总结
绪论图像：是客观目标的一种相似性描述，它包含了被描述的对象，是客观世界三维实体到维实体的变换（连续图像）。数字图像：连续图像经过空间离散化，灰度整量后的图像。连续图像处理：利用光学、化学方法对图像进行一系列操作。数字图像处理：基于计算机和一定的数学变换方法，对数字图像进行一系列的操作处理，称为数字图像处理。数字图像处理目的：数字图像处理强调图像间的数学变换，目的是对图像进行各种加工处理，以改善图像视觉效果，并为自动识别打下基础。或对图像进行压缩编码，以减少所需存储空间和传输时间。数字图像处理主要内容：图像获取、图像显示、图像变换、图像增强、图像压缩、图像恢复与重建、图像分割、图像描述、图像纹理分析
第二章、数字图像处理基础
2.2图像与数字化
2.21连续图像：指图像强度随空间位置，光线波长入及时间t变化。
2.211灰度图象：仅考虑光的能量，不顾及波长（频率）变化，图像视觉上表示为灰度变化，
称为灰度图像或单图像。
2.212彩图像：由于不同波长光的彩效应，则图像视觉上表现为彩图像。
2.213静止图像：图像内容不随时间变化的图像称为静止像像，反之称为运动图像。
2.22图像数字化：图像数字化是将一幅图像转换成计算机可以处理的形式。图像数字化分为采样与整量两部分。
2.2
2.1采样：将连续图像在空间上进行离散化的过程。其中采样间隔与采样孔是两个重要参数的选择。
2.2
2.2整量：连续图像经过空间离散化，其像素灰度需转换成离散整数值过程。
2.3直方图：表示图像中各灰度级与对应灰度级像素出现的频率间关系。性质：
(1)直方图上没有位置信息，灰度直方图仅统计某一灰度值的像素个数占全幅像素的比例，同一灰度的像素在图象中空间位置未表示。
(2)直方图是总体灰度概念，直方图可以看出图像总体性质，一幅图像对应唯一直方图，但不同图像可能有相同直方图。
(3)直方图可叠加性，一幅图像分成数个不同区域，各区域直方图之和即为该像直方图。应用：
1.用于判断图像量化是否恰当
2.确定图像分割的阈值
2.4图像文件结构概述：目前存储图像的格式BMP,TIFF,PC,GIF.图像文件格式。特点：
(1)图像高度、宽度及各种物理特性。
(2)图像彩意义：调板（非真彩）彩平面数、颜数量（度）。3）图像的位图数据。
2.41BMP文件：BMP图象格式是Windows定义的图象标准格式。BMP文件可分四部分：文件头信息、位图信息头、颜表、位图数据。
2.42TIFF文件TagImageFileFormat:
1.文件组成：文件头、标识信息区、图像数据区.
XXX文件特点1）应用指针，可存储多幅图像.
(2)标识信息区和图像数据区在文件中没有固定位置，图像数据可分块分别存档.
(3)可存储多份调板数据。
第三章、图像变换傅里叶变换
第四章、图像增强（重点：直方图均衡化、规定化）4图像增强是指对图像的某些特征，如边缘轮廓、对比度等进行变换处理，改善图像的视觉效果,提高图像的清晰度。J匀衡化规定化灰度变换点运算直方图修正法空间域!局部统计法局部运算图像平滑图像锐化
4.1图像增强点运算
4.11直接灰度变换，对一幅图像进行点运算，输出图像上每个像素灰度值，仅与输入像素有关，直接灰度变换、对比度增强、对比度拉伸都属于点运算变换。
4.111线性变换：图像f（i，j）的灰度范围为a,b，线性变换后图像g（i，j）的范围为a,bba）bmi（,y）m表示图像均值，f为图像，K为局部标准偏差比率K1输出图像被锐化，属于高通处理。K1输出图像被平滑，属于低通处理。
4.2图像的空间域平滑：目的：为了抑制噪声改善图像质量
4.21局部平滑法：原理：假设图像是由许多灰度相等小块组成，相邻像素间存在很高的空间相关性，而噪声是统计独立的。方法：可用邻域内各像素的灰度平均值代替该像素原来的灰度值，实现图像平滑。优势：计算简单，速度快。缺点：图像变的模糊
局部直方图均衡化
4.22超限像素平滑法：方法：根据相邻灰度差与阈值比较，决定灰度值的改变（具体方法同上）优势：算法对抑制椒盐噪声比较有效，对保护仅有微小灰度差的细节及纹理也有效。同局部平滑法相比，超限像元平滑法去椒盐噪声效果更好。
4.23梯度倒数加权平滑：原理：定义相邻像素间灰度之差的绝对值为两点间梯度。具有同
一区域内相邻像素间梯度小，不同区域间相邻像素间梯度较大的特点。优势：区域内权值较大，两区域相邻处权值较小，图像平滑的同时，细节保持良好。
4.24最大均匀性平滑：目的：避免消除噪声引起边缘模糊。方法：先出环绕图像中每像素的最均匀区域，然后用该区域的灰度均值代替该像素原来的灰度值。
4.25有选择保边缘平滑法：方法：对图像上任一像素（,y）的55邻域，采用9个模板计算各个模板的均值和方差，对方差进行排序，最小方差所对应的区域灰度均值就是该像素（,y）的输出值。优势：以方差作为各个区域灰度均匀性的测度。若区域含有尖锐的边缘，它的灰度方差必定很大而不含边缘或灰度均匀的区域，它的方差就小，那么最小方差所对应的区域就是灰度最均匀区域。因此有选择保边缘平滑法既能够消除噪声，又不破坏区域边界的细节。
4.26空间低通滤波法
4.261空间滤波器：卷积定理：g（,y）二f（,y）*h（,y）二F（u,v）H（u,v）h（,y）=IDFT（H（u,v）h（,y）为频率域滤波器H（u,v）的傅里叶逆变换，故称为空间滤波器。
4.262空间低通滤波器：方法：选择低通空间滤波器，可以对数字图像f（,y）中高频信息抑制，而对低频轮廓不产生影响。注意：模板不同，中心点或邻域的重要程度也不相同，应根据需要选取合适的模板。同时必须保证全部权系数之和为单位值，这样可保证输出图像灰度值在许可范围内，不会产生溢出”现象。
4.263图像卷积运算
4.27中值滤波
4.271中值滤波是对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序（fl,f2,fn），用灰度中值代替窗口中心像素的原来灰度值。
4.272中值滤波窗口选择：对中值滤波法来说，正确选择窗口尺寸的大小是很重要的环节。一般很难事先确定最佳的窗口尺寸，需通过从小窗口到大窗口的中值滤波试验，再从中选取最佳的。

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