数字图像处理详解：从基础到应用

"该文档是关于数字图像处理的复习资料，涵盖了图像的定义、类型、数字图像的概念以及图像处理的各个重要环节，包括图像采集、空域处理、图像恢复、图像分割、目标表达和描述。此外，还提到了不同类型的图像，如彩色图像、多光谱图像、纹理图像、立体图像等，以及图像工程的三个层次——图像处理、图像分析和图像理解。文件中详细介绍了数字图像的表示方法，如二维函数和像素的概念，以及图像的显示、存储和常见的文件格式，如BMP、GIF、TIF/F和JPEG等。" 数字图像处理是一个涵盖广泛的领域，它涉及从图像采集到图像理解和应用的全过程。首先，图像被定义为通过观测系统获得的、能引起人眼视知觉的实体，可以是静态的也可以是动态的，包括彩色图像、多光谱图像、纹理图像等。在数字图像处理中，图像通常被转化为数字形式，即像素阵列，每个像素包含位置和灰度值信息。 在图像处理层次上，有三个主要部分：图像处理，主要是对图像进行变换和增强，如平滑、锐化和缩放；图像分析，旨在提取图像中的有用信息，如边缘检测、特征提取；图像理解，则是将图像转化为可解释的概念或决策，常涉及模式识别和人工智能技术。 图像采集是获取数字图像的第一步，可能涉及到相机、扫描仪或其他传感器。空域图像处理通常在像素级别操作，例如滤波和直方图均衡化。图像恢复则是试图去除图像中的噪声或失真，恢复原始图像的质量。图像分割是将图像划分为有意义的区域，对于目标识别和分析至关重要。目标表达和描述则涉及到如何用数学模型来表示和描述图像中的特定对象，以便后续的分析和识别。 在数字图像的表示上，图像可以视为二维函数f(x,y)，其中x和y是空间坐标，f是与特定位置对应的性质。当这些值被离散化后，就形成了数字图像，其基本单位是像素。像素的灰度值代表了其在图像中的亮度或颜色强度。 图像显示涉及将像素数据转化为可见的图像，这可以通过各种设备实现，如显示器和打印机。图像存储则需要合适的数据存储设备，并采用特定的文件格式，如BMP用于位图存储，GIF支持动画，TIF/F适合跨平台交换，而JPEG则用于压缩静止图像，降低存储需求。 这份复习资料详细地概述了数字图像处理的关键概念和技术，对于学习和理解这一领域的知识提供了全面的基础。