数字图像处理：发展、应用与基本概念详解

数字图像处理是一门涉及计算机科学与信息技术的学科，它研究如何通过数字手段获取、处理、分析和显示图像信息。该课件详细介绍了数字图像处理的起源与发展，以及其在各个领域的广泛应用。 自20世纪初，数字图像技术经历了显著的进步。早在20年代，人们通过巴特兰电缆系统传输了第一幅数字图像，标志着这一技术的起步。1964年，美国喷射推进实验室在太空探索中使用计算机处理月球图片，这不仅展示了数字图像处理在航天领域的应用，还拓展了其在纠正光学成像误差方面的潜力。 数字图像技术的应用范围广泛，包括遥感技术，通过卫星和无人机收集地面信息；在医疗领域，计算机断层扫描（CT）和计算机辅助放射学（CR）利用数字图像提高诊断精度；工业上，机器人视觉和产品检测助力自动化生产；艺术和文化领域，数字图像处理用于创作和修复艺术品；军事和公安工作中，指纹识别技术依赖于图像处理技术提高安全效率。 在理论层面，课件深入探讨了数字图像的基本概念。图像被定义为物体或事物的视觉表现，分为数学图像（如连续函数或离散函数）、物理图像（可见与不可见）、可见图像（如照片、图画）等多个类别。图像的数学表示进一步细化，如二值图像、浓淡图像、彩色图像、多光谱图像、立体图像和运动图像等，这些都是数字图像处理的基础。 课件的核心内容也包括数字图像处理的研究内容，区分了狭义的图像处理，即对图像进行修改以改善质量或纠正畸变，如锐化、平滑、去模糊、三维重建等。而数字图像分析则更侧重于从图像中提取信息，如特征识别、目标检测和行为分析等高级任务。 数字图像处理课程涵盖了从历史发展、基础概念到实际应用的全面内容，旨在让学生理解并掌握这一关键技术，为未来在图像处理领域的工作打下坚实的基础。