《数字图像处理基础》课件

《数字图像处理基础》ppt课件目录•数字图像处理简介•数字图像处理基础知识•数字图像处理基本技术•数字图像处理高级技术•数字图像处理实践应用01数字图像处理简介数字图像处理定义01数字图像处理是一门利用计算机技术对数字图像进行分析、处理和理解的学科02它通过对图像进行各种算法运算，实现图像的增强、分割、识别和重建等功能03数字图像处理技术广泛应用于各个领域，如医学影像、安全监控、遥感探测等数字图像处理的应用领域医学影像分析遥感探测利用数字图像处理技术对医学利用数字图像处理技术对卫星、影像进行预处理、分割、特征无人机等遥感平台获取的图像提取和诊断进行处理和分析，提取地物特征和信息安全监控计算机视觉通过数字图像处理技术实现视数字图像处理是计算机视觉领频监控、人脸识别、行为分析域的基础，为机器视觉、智能等功能，提高安全防范能力机器人等领域提供技术支持数字图像处理的基本流程图像分割图像识别与分类将图像划分为感兴趣的区域或利用提取的特征进行模式识别对象，便于后续分析和处理和分类，实现目标检测、人脸识别等功能图像预处理特征提取图像重建包括灰度化、噪声去除、图像从图像中提取出有用的特征，通过多幅图像的信息融合和三增强等步骤，以提高图像质量如边缘、角点、纹理等维重建算法，还原出物体的三维结构02数字图像处理基础知识数字图像的表示与存储数字图像的表示数字图像是以像素为单位，通过矩阵形式表示的二维数据每个像素由三个分量（红、绿、蓝）表示，分别代表了颜色的不同属性数字图像的存储数字图像可以存储在多种介质上，如硬盘、光盘、U盘等常见的图像文件格式有JPEG、PNG、BMP等，每种格式都有其特点和适用场景数字图像的色彩空间RGB色彩空间RGB色彩空间是最常用的色彩空间之一，它通过红、绿、蓝三个颜色通道来描述颜色在RGB色彩空间中，所有颜色都可以由这三种基本颜色组合而成CMYK色彩空间CMYK色彩空间主要用于印刷行业，通过青、品、黄、黑四个颜色通道来描述颜色与RGB色彩空间不同，CMYK色彩空间中的颜色是通过吸收光线来显示颜色数字图像的分辨率和大小分辨率分辨率是指图像中像素的数量，通常用像素/英寸或像素/厘米来表示分辨率越高，图像的细节表现越好，但文件大小也会相应增加大小图像的大小通常是指图像文件的存储空间，与图像的分辨率和颜色深度有关在分辨率和颜色深度相同的情况下，图像的大小主要由其内容决定03数字图像处理基本技术图像滤波均值滤波通过将像素邻域的平均值赋给输出图像的相应像素，平滑图像中的噪声高斯滤波利用高斯函数对图像进行平滑处理，减少图像中的噪声中值滤波将像素邻域内的中值赋给输出图像的相应像素，有效去除椒盐噪声边缘检测Sobel算子01通过计算像素点在水平和垂直方向上的梯度，检测图像中的边缘Canny算子02多阶段算法，通过非极大值抑制和双阈值检测，准确检测出图像中的边缘Roberts算子03利用对角线方向上的差分来检测边缘，适用于边缘明显且噪声较少的图像图像增强直方图均衡化通过拉伸像素强度分布改善图像对比度1对比度增强通过扩展像素强度范围增强图像中的细节2锐化滤波器突出显示图像中的边缘和细节，提高图像清晰度3色彩平衡010203色彩调整白平衡色彩校正通过改变图像中颜色的比消除色彩偏差，使白色物校正图像中的颜色误差，例，调整图像的整体色调体在图像中显示为纯白色使颜色更接近真实场景图像压缩有损压缩去除图像中的冗余信息，减小文件大小，可能会损失一些图像细节无损压缩保留原始图像的所有信息，但压缩率相对较低04数字图像处理高级技术特征提取特征提取特征点检测从图像中提取出具有代表性的特征点、线、通过算法检测出图像中的角点、边缘、斑点区域等，以便后续处理和分析等特征点特征描述符特征匹配对检测到的特征点进行描述，生成特征向量，将提取的特征向量与数据库中的特征进行匹用于后续匹配和识别配，实现图像的识别和比对目标检测与跟踪目标检测目标跟踪在图像中自动检测出感兴趣的目标，对检测到的目标进行连续跟踪，获取如人脸、行人、车辆等目标的运动轨迹和状态信息运动分析行为识别对目标的运动轨迹进行分析，提取出通过分析目标的运动轨迹和姿态，识速度、加速度等运动参数别出目标的行为和意图图像识别与分类图像识别分类器设计利用计算机视觉技术自动识别出图像中的物根据不同的任务需求，设计分类器模型，如体或场景支持向量机、神经网络等训练与优化多分类任务利用大量标注数据进行分类器的训练和优化，实现多分类任务的处理，对不同类别的图像提高分类准确率进行分类和识别三维重建三维重建深度相机通过多视角图像或深度传感器数据，重建出物体利用深度相机获取物体表面的深度信息，生成物的三维形状和结构体的三维点云数据A BC D立体视觉三维模型重建利用双目或多目视觉技术，通过匹配不同视角下对三维点云数据进行处理和优化，重建出物体的的图像特征点，计算出物体的三维坐标三维模型05数字图像处理实践应用医学影像处理医学影像三维重建通过数字图像处理技术，可以将医医学影像诊断学影像数据转化为三维模型，有助于医生更全面地了解病变情况数字图像处理技术可以用于医学影像的预处理、增强、分割和识别，帮助医生更准确地诊断疾病医学影像定量分析数字图像处理技术可以对医学影像进行定量分析，提取病变特征，为医生提供更精确的诊断依据安全监控领域人脸识别数字图像处理技术可以用于安全监控领域的人脸识别，提高安全监控的准确性和效率行为分析通过数字图像处理技术，可以对监控视频中的人和物体进行行为分析，及时发现异常情况视频压缩与传输数字图像处理技术可以用于视频压缩和传输，提高视频监控的实时性和网络传输效率遥感图像处理遥感图像分类与识别通过数字图像处理技术，可以对遥感图像进行分类遥感图像增强和目标识别，提取地物特征数字图像处理技术可以对遥感图像进行增强处理，提高遥感图像的清晰度和对比度遥感图像地理信息系统应用数字图像处理技术可以与地理信息系统相结合，实现遥感图像的地理信息提取和应用计算机视觉应用机器视觉检测数字图像处理技术可以用于机器视觉检测领域，实现产品表面缺陷检测、尺寸测量等功能虚拟现实与增强现实通过数字图像处理技术，可以生成逼真的虚拟场景和增强现实效果，提高用户体验目标跟踪与识别数字图像处理技术可以对视频中的目标进行跟踪和识别，广泛应用于安防监控、智能交通等领域感谢您的观看THANKS。