數字圖像處理(數字圖像處理實驗報告總結)

數字圖像處理是將圖像信號轉換成數字信號并利用計算機對其進行處理。隨著計算機技術與數字電視技術的普及和發展而迅速發展。早期數字圖像處理的目的是改善圖像的質量，它以人為對象，以改善人的視覺效果為目的。

目前該技術已廣泛用于工農業生產、生物醫學工程、航空航天、機器人產業等領域。并在其中發揮著越來越大的作用，已成為一門引人注目、前景廣闊的新型學科。

圖像是指物體的描述信息，數字圖像是一個物體的數字表示，圖像處理則是對圖像信息進行加工以滿足人的視覺心理和應用需求的行為。數字圖像處理是指利用計算機或其他數字設備對圖像信息進行各種加工和處理， 它是一門新興的應用學科，其發展速度異常迅速，應用領域極為廣泛。

對圖像進行處理的主要目的：

1、提高圖像的視感質量，如進行圖像的亮度、彩色變換，增強、抑制某些成分，對圖像進行幾何變換等，以改善圖像的質量。

2、對圖像進行預處理操作，提取圖像中所包含的某些特征或特殊信息，這些被提取的特征或信息往往為計算機分析圖像提供便利。提取的特征可以包括很多方面，如頻域特征、灰度或顏色特征、邊界特征、區域特征、紋理特征、形狀特征和關系結構等。

3、圖像數據的變換、編碼和壓縮，以便于圖像的存儲和傳輸。不管是何種圖像處理操作，都需要由計算機和圖像專用設備組成的圖像處理系統對圖像數據進行輸入、加工和輸出。

數字圖像處理過程

圖像是人類獲取和交換信息的主要來源，因此，圖像處理的應用領域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。隨著人類活動范圍的不斷擴大，圖像處理的應用領域也將隨之不斷擴大。

常用的圖像處理方法：

1、圖像的數字化

通過取樣和量化將一個以自然形態存在的圖像變換為適于計算機處理的數字形式。用矩陣的形式來表示圖像的各種信息。

2、圖像處理的目的

在不改變圖像的質量基礎上壓縮圖像的信息量，以滿足傳輸與存儲的要求。編碼多采用數字編碼技術對圖像逐點的進行加工，目的是在不改變圖像的質量基礎上壓縮圖像的信息量，以滿足傳輸與存儲的要求。

3、 圖像增強與復原

圖像增強的目的是將圖像轉換為更適合人和機器的分析的形式。常用的增強方法有：灰度等級直方圖處理；干擾抵制；邊緣銳化；偽彩色處理。

圖像復原的主要原則是為了消除或減少圖像獲取和傳輸過程中造成的圖像的損傷和退化，這包括圖像的模糊、圖像的干擾和噪聲等，盡可能的獲得原來的真實圖像。

4、圖像的分割

圖像分割是將圖像劃分為一些不重疊的區域，每個區域是像素的一個連續集。利用圖像的紋理特性，通過把像素分入特定的區域并尋求區域之間的邊界來實現圖像的分割。

5、圖像的分析

從圖像中抽取某些有用的度量、數據和信息，以達到某種數值結果。圖像分析用圖像分割方法抽取圖像的特征然后對圖像進行符號化的描述，這種描述不僅能對圖像是否存在某一特定的對象進行回答，還能對圖像內容進行詳細的描述。

圖像處理的各個內容是有聯系的，一個實用的圖像處理系統往往結合了幾種圖像處理技術才能得到需要的結果，而圖像數字化則是一個圖像變換為適合計算機處理的第一步。

圖像編碼可用以傳播和儲存圖像，圖像增強和復原可以為進一步的處理準備。通過圖像分割得出的圖像特征也可以作為最終的結果，也可以作為進一步圖像分析的基礎。

圖像的基本屬性

亮度

也稱為灰度，它是顏色的明暗變化，常用 0 ％～100 ％(由黑到白 )表示。

對比度

畫面黑與白的比值，也就是從黑到白的漸變層次。比值越大，從黑到白的漸變層次就越多，從而色彩表現越豐富。

直方圖

表示圖像中具有每種灰度級的象素的個數，反映圖像中每種灰度出現的頻率。圖像在計算機中的存儲形式，就像是有很多點組成一個矩陣，這些點按照行列整齊排列，每個點上的值就是圖像的灰度值，直方圖就是每種灰度在這個點矩陣中出現的次數。