数字图像处理基础：与运算与人眼视觉系统

"该资源主要涉及数字图像处理中的与运算定义及应用，同时涵盖了数字图像处理的基本概念，包括像素、灰度的解释，以及数字图像处理技术的内容、分类层次和应用。此外，还讨论了人眼视觉系统和视觉过程，为理解图像处理的基础提供了生物学背景。" 在数字图像处理中，与运算是图像处理的一种基本操作，通常用于比较和组合两个图像。表达式`g(x,y) = f(x,y) & h(x,y)`定义了与运算，其中`f(x,y)`和`h(x,y)`是两个输入图像，`g(x,y)`是结果图像。在这个运算中，每个像素位置`(x,y)`的结果值取决于`f(x,y)`和`h(x,y)`相应位置的像素值，只有当两者都为非零（在二进制中通常表示为1）时，结果像素才为非零。这种运算常用于寻找两个图像的共同部分，即它们的交集。 数字图像处理技术是研究和处理数字图像的方法，它包括图像的获取、分析、增强、复原、压缩、编码等多个方面。这些技术可以应用于医学成像、遥感、安全监控、生物识别等多个领域。数字图像处理技术的内容广泛，涉及到图像的数学模型、空间滤波、频率域处理、颜色模型、特征提取、图像分割等众多主题。 人眼视觉系统是理解图像处理的重要起点。人眼由眼球、视神经和大脑视觉中枢构成，其中视网膜是感光的关键部位，通过感光细胞（锥体细胞和杆体细胞）将光信号转化为神经冲动。人眼的视觉过程包括光学过程、化学过程和神经处理过程，共同决定了我们看到的图像的清晰度、亮度和颜色。 在数字图像处理系统中，通常包括图像采集设备（如摄像头）、图像预处理模块、图像分析模块和输出设备。这些组件协同工作，将模拟图像转换为数字信号，进行处理后再转化为可读或可显示的格式。 在学习数字图像处理时，重要的概念包括像素，它是图像的基本组成单元，每个像素都有特定的灰度值或颜色值。颜色模型如RGB、CMYK等用于描述彩色图像。此外，图像有多种格式，如JPEG、PNG、BMP等，每种格式各有优缺点，适用于不同的应用场景。多幅图像之间的运算处理，如与运算，是图像处理中实现特定效果或分析的重要手段。 数字图像处理是一门综合性的学科，结合了计算机科学、数学、物理学和生物学等多个领域的知识，其目的是理解和改善图像信息，以服务于各种实际需求。