1. 數字圖像和數字圖像處理

圖像可定義為一個函數，其自變量是坐標，因變量是灰度值。

當自變量和因變量全是離散值時，則稱該圖像是數字圖像。

數字圖像由有限數量的元素組成，這些元素成為像素，每個像素都有特定的位置和灰度值。

數字圖像處理是指借助數字計算機來處理數字圖像。

從圖像處理到計算機視覺是一個連續的統一體。

典型地，將統一體分為三種計算處理，即初級、中級和高級。

（1）低級處理涉及初級操作，如降噪、增強、銳化。輸入輸出都是圖像。

（2）中級處理涉及諸多任務，如分割、分類和識別等。輸入為圖像，輸出為圖像特征。

（3）高級處理涉及到圖像分析和視覺相關的認知功能。

2. 數字圖像起源

最早應用之一是報紙業，圖片第一通過海底電纜從倫敦傳到紐約，采用Bartlane電纜圖片傳輸系統，之後使用給予照相還原的技術，即在電報接收端使用穿孔紙還原圖片。

20世紀60年代初，空間項目促使了數字圖像處理的形成。1964年，美國加利福尼亞的噴氣推進實驗室利用計算機技術改善空間探測器發回的圖像。

20世紀60年代末和20世紀70年代初，開始應用於醫學成像、地球資源遙感監測和天文學等領域。

20世紀70年代發明的計算機軸向斷層術，簡稱計算機斷層（CT）是圖像處理在依序診斷領域最重要的應用之一。

從20世紀60年代初至今，圖像處理領域一直在生機勃勃的發展，其應用涉及到工業、醫學、生物科學、考古學、天文學、物理學等。

3.使用數字圖像處理的實例

數字圖像的信息來源主要有電子能譜、聲波、超聲波和電子。

最常見的是電磁波譜輻射為基礎的圖像，電磁波譜是以各種波長傳播的正弦波，或是無質量的粒子流，每個粒子以波的形式傳播並以光的速度運動，並包含一定能量（光子）。

（1）伽馬射線 主要用於核醫學和天文學

（2）X射線 醫學、工業和天文學

（3）紫外波段成像 平版印刷術、激光、工業檢測、顯微鏡方法、生物成像和天文觀測等

（4）可見光以及紅外波段成像 顯微鏡方法、天文學、遙感、工業和法律實施等

（5）微波波段成像 雷達

（6）無線電波成像 主要用於醫學（核磁共振成像MRI）和天文學

聲音成像主要在地質勘探、工業和醫學中應用

電子成像的典型應用是電子顯微鏡

計算機成像-圖形

4. 數字圖像處理的基本步驟

圖像獲取

圖像增強

圖像復原

彩色圖像處理

形態學處理

圖像壓縮

圖像分割

圖像識別

圖像顯示

5. 通用圖像處理系統的基本組成

網絡

上位機：顯示圖像、圖像處理、存儲圖像

相機等圖像采集設備

數字圖像處理 第三版 第一章筆記