数字图像处理

发布于:2024-12-30 ⋅ 阅读:(36) ⋅ 点赞:(0)

一 形态学处理

①二值图像
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PS:1(255)代表的是白 0代表的是黑(0就是什么都看不见,就是黑

②灰度图像
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③彩色图像
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④数学形态学基础:是分析几何形状和结构的数学方法,它建立在集合代数的基础上,是用集合论方法定量描述目标几何结构的学科。
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基本集合论的一些图示意
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(1)二值形态学

①膨胀(在白色像素附近再加上白色像素

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此外,膨胀还符合结合律,使用该结合律可节省时间:
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注意:膨胀和腐蚀都是相对于1来说的,在二值图像中,1为白色,0为黑色,也就是说膨胀就是白色像素向附近膨胀,腐蚀就是减少已经存在的白色像素,膨胀的效果如下:
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在这里插入图片描述在这里插入图片描述

②腐蚀(在黑色像素附近再加上黑色像素

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腐蚀还可以增大黑色特征,消除白色特征,具体如下所示:
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具体的操作如下:一句话就是把结构B的中心元素放在图像A中的前景像素C里面,如果这样结构元素能够完全包含在前景里面就把像素C设置为黑色,对所有的像素都来怎么一次操作
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具体的效果如下
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PS:
红色的1是选中的中心,处理之后的0是腐蚀掉的白色像素
②腐蚀和图像不为逆变换在这里插入图片描述
③腐蚀与膨胀的边界检测:内边界,外边界与梯度边界(理解记忆)
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④膨胀与腐蚀的对偶性
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③开运算与闭运算

二 数字图像处理概述

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位图(image)

对于复杂的图像,很难用数学方法对其进行描述,比如一幅照片,这时就使用记录每一个离散点的颜色的方法(采样、量化、编码)来描述图像,这种图像叫位图图像(bit map images)。位图图像把一幅图分成许许多多的像素,每个像素用若干个二进制位来表示该像素的颜色和亮度

图像的数字化

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图像的数字化也包括采样(决定像素数量)、量化(决定像素深度)、编码(决定像素的具体值)三个过程:
采样(决定像素个数)
:实际上就是要用多少点来描述一幅图像,点数越多,图像质量越清晰,但需要的存储空间也越大。采样的结果就是图像的点数(通常称为图像的分辨率)
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量化(决定像素深度):量化是指要用多大范围的数值来表示图像取样后的每一个点。这个数值范围包括了图像上所能使用的颜色总数,这个颜色总数由存储一个图像点所使用的二进制位数决定,使用的二进制位数越多,能表示的图像颜色总数越多,产生的图像效果越细致、逼真;但占用的存储空间也越大。

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三 数字图像处理的数学基础

①线性移不变系统

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②卷积运算

线性系统可以表现为卷积形式:
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二维卷积的矩阵计算形式

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灰度直方图

①定义:灰度直方图是灰度级的函数,描述的是图像中每种灰度级像素的个数,反映图像中每种灰度出现的频率。横坐标是灰度级,纵坐标是灰度级出现的频率。具体如下:
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连续图像里面也有定义:
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直方图的性质

不表示图像的空间信息,他只是一个灰度情况的统计数据而已;
②任一特定图像都有唯一直方图,但反之并不成立;(②一定要注意
归一化灰度直方图和面积函数可得到图像的概率密度函数PDF和累积分布函数CDF
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④若一幅图像包含一个灰度均匀一致,且背景(这里背景为黑色,灰度级为0)与物体对比度很强的物体,假设物体的边界由灰度级D1定义的轮廓线,则
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⑤直方图的可相加性:例如一副图像由若干个不相交的区域构成,则整幅图像的直方图是这若干个区域直方图之和


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