西安大略大学数字图像处理课件：定义与基础

"西安大略大学的数字图像处理课程第二讲内容，涵盖了数字图像的基础定义、图像数字化、数字图像处理与分析的对比，以及图像的标准值、显示方式和颜色映射。" 在数字图像处理领域，理解和掌握基本概念是至关重要的。本课件主要涉及以下几个核心知识点： 1. **数字图像定义**：数字图像与传统意义上的连续图像相对，它是由一系列离散的像素点组成，每个像素点拥有特定的灰度值。与课本中的定义相比较，可以深入理解数字图像的本质。 2. **图像数字化**：这个过程是将连续变化的模拟图像转换为离散的数字表示。它包括采样和量化两个步骤，采样决定图像在空间上的离散化程度，量化则将灰度值转换为有限数量的整数值。 3. **数字图像处理与分析**：数字图像处理指的是对数字图像进行的一系列操作，如增强、复原、压缩等，以改善图像质量或提取有用信息。数字图像分析则更侧重于从图像中提取特征、识别模式，用于决策或理解图像内容。 4. **连续与数字方法的对比**：连续方法处理的是理论上无限可变的数据，而数字方法则是有限的离散数据。两者在处理效率、精度和复杂性上有所不同，数字方法更适合计算机处理。 5. **标准图像参数**：图像通常有固定的行数（M）和列数（N），常见的尺寸如256x256、512x512等。灰度级（L）的数量通常是2的幂次，如2、64、256等，这取决于用于表示灰度的位数（B）。例如，B=8意味着L=256，0到255分别代表不同的灰度层次。 6. **图像显示**：在屏幕上显示数字图像时，每个像素通常对应屏幕上的一个点。**颜色映射（Color Map）** 是将图像的灰度值映射到屏幕颜色的过程。对于L=256的灰度图像，0通常表示黑色，255表示白色，中间的值线性映射到不同灰度。 7. **位深度（Bits per Pixel, Bpp）**：B=1意味着每个像素仅用1位来表示，这限制了灰度级的数量，只允许两种状态（例如，0表示黑色，1表示白色），这种图像称为二值图像。 通过这些基础知识的学习，我们可以更好地理解和应用数字图像处理技术，如在图像分析、机器视觉、医学成像等领域。此外，对于后续深入学习图像处理算法，如滤波、分割、特征提取等，这些基础知识是必不可少的。