数字图像处理基础与应用概述

"Introduction to digital image processing - 冈萨雷斯数字图像处理第三版英文版第一章简介" 数字图像处理（DIP）是计算机科学和工程领域的一个关键分支，它涉及对图像数据进行操作以提取有用信息、改善质量或创建新图像。在这一章中，我们将深入探讨这个主题，并从基础概念开始。 首先，什么是图像？一个图像可以被理解为二维矩阵，其中包含了强度（灰度或彩色）值。这些强度值构成了图像的像素，它们在坐标系中的位置通常为整数。图像可以来源于自然景观、合成场景、海报图形、电脑屏幕截图等多种形式，包括但不限于黑白插图、条形码、指纹、X射线图像、显微镜切片、卫星图像、雷达图像以及天文对象等。 接下来，我们关注一下成像系统，例如相机，它能够将光线转化为图像。然而，数字图像则是在真实场景的基础上进行数字化近似的结果。每个像素代表了图像中的一个小区域，而像素的数量和分布决定了图像的分辨率。当谈到数字图像时，通常会提及几种常见的图像格式： 1. 灰度图像：每个像素只有一值，表示亮度。 2. RGB图像：每个像素由红、绿、蓝三个颜色通道的值组成，用于形成彩色图像。 3. RGBA图像：在RGB基础上增加了一个“Alpha”通道，用于表示透明度。 本课程的初期我们将从灰度图像开始学习，随后逐步扩展到色彩图像的处理。在这一过程中，我们将探讨图像的获取、增强、复原、分析、压缩以及分类等各种技术。这些技术广泛应用于医学影像、遥感、安全监控、人工智能等多个领域。 通过深入学习数字图像处理，我们可以理解和掌握如何使用算法来操纵图像，以满足特定需求。这包括图像的预处理、特征提取、物体识别等，这些知识对于开发和应用图像处理软件至关重要。随着技术的不断进步，数字图像处理的重要性只会继续增长，对于想要在这个领域深化理解或寻求职业发展的学生和专业人士来说，这是一个不可或缺的基础。