第一章：緒論
- 1.1什麼是數字圖像處理
- 1.2數字圖像處理的起源
- 1.3數字圖像處理技術應用領域
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- 1.3.1 伽馬射線成像
- 1.3.2 X射線
- 1.3.3 紫外波段成像
- 1.3.4 可見光和紅外波段成像
- 1.3.5 微波波段成像
- 1.3.6 無線電波段成像
- 1.3.7 其他成像方式
- 1.4數字圖像處理的基本步驟
- 1.5圖像處理系統的組成
1.1什麼是數字圖像處理
一副圖像可以定義為一個二維函數f(x,y)，其中x，y空間平面坐标，任意一對空間坐标f(x,y)處的指派f則成為圖像在該點的強度或者灰階。
當x,y,f都是有限的離散量時，我們稱該圖像為數字圖像，需要注意的是數字圖像是由有限數量的元素組成，每個元素都有一個特定的位置和數值，這些元素被稱為畫圖元素、圖像元素、像素。
數字圖像處理指的是借助數字計算機來處理數字圖像。
1.2數字圖像處理的起源
1.3數字圖像處理技術應用領域
今天，數字圖像處理主要圖像源是電磁波譜，其中重要的圖像源包括聲波、超音波和電子（形式為電子顯微鏡下的電子束）。
電磁波可以定義為以各種波長傳播的正弦波，或可視為無品質的粒子流，每個粒子以波的形式傳播并以光速運動，每個無品質的例子都包含一定的能量，每束能量稱為一個光子
1.3.1 伽馬射線成像
主要用于核醫學和天文觀測。
在核醫學中主要是将放射性同位素注入人體，同位素衰變時會發射伽馬射線，圖像由伽馬設想檢測器收集到的放射線組成。如正電子放射斷層成像（PET）
天文觀測主要是用于觀測被成像物體的自然輻射得到的圖像。
1.3.2 X射線
x射線主要用于醫學診斷，例如血管造影，計算機軸向斷層成像(CAT)以及工業CAT掃描等等。
1.3.3 紫外波段成像
主要應用領域包括平闆印刷術、工業檢測、顯微方法、雷射、生物成像和天文觀測等等。
1.3.4 可見光和紅外波段成像
主要涉及顯微方法、天文學、遙感、工業和執法等方面。
1.3.5 微波波段成像
微波波段主要應用是雷達，成像雷達的獨特之處是在任何區域和任何時間内，不管天氣如何、周圍光照如何都有收集資料的能力。
工作原理就像一台閃光照相機，雷達本身提供光源(微波脈沖)照射到地面上的一個區域，并擷取一副快照圖像。
1.3.6 無線電波段成像
主要用于醫學(核磁共振MBI)和天文學中。
1.3.7 其他成像方式
聲波：利用聲音成像的方式在地質勘探、工業和醫學中得到了應用。
超音波：常用于制造業，和醫學領域（對胎兒的檢測）。
電子顯微鏡法：通過觀察樣本内部發影響電子書的互相作用，檢測這些互相作用和影響，并将其轉換為一幅圖像。
由計算機産生的圖像：分形和三維模組化。
1.4數字圖像處理的基本步驟
圖像擷取是第一步處理，将在第二章中進行具體研究。第二章中涉及了大量的數字圖像概念。通常圖像擷取階段包括圖像預處理，譬如圖像縮放。
圖像增強是對衣服圖像進行某種操作，使其結果在特定應用中比原始圖像更适合進行處理。其中特定一次很重要，因為一開始技術增強技術就建立在面向問題的基礎之上，特定一詞對此有了特定的限定，不同圖像有不同的處理方法。
圖像複原是改進圖像外觀的一個重要領域。
與圖像增強不同，圖像增強是主觀的，而圖像複原是客觀的。
從某種意義上講，複原技術傾向于以圖像退化的數學或機率模型為基礎，而增強以什麼是好的增強效果這種人的主觀偏愛為基礎。
彩色圖像處理已成為一個重要領域。涵蓋了許多彩色模型和數字與的彩色處理的基本概念。是提取圖像中感興趣特征的基礎。
小波是以不同分辨率來描述圖像的基礎。書中為圖像資料壓縮和金字塔表示使用了小波，在這裡圖象被成功的細分為較小的區域。其中壓縮是指減少圖像存儲量或降低傳輸圖像帶寬的處理。
形态學處理涉及提取圖像分量的工具，這些分量在表示和描述形狀方面很有用。内容将從輸出圖像處理到輸出圖像屬性處理開始轉換。
分割過程将一幅圖像劃分為它的組成部分或目标。自動分割是整個過程中最困難的任務之一。成功地把目标逐一識别出來是一個艱難的分割過程，同時很弱的且不穩定的分割算法幾乎總是會導緻最終失敗。也即分割越準确，識别越成功。
表示與描述總是在分割階段的輸出之後，通常這一輸出是未加工的像素圖像，這些資料不是構成一個區域的邊界(分割一個圖像區域與另一個圖像區域的像素集合)就是構成該區域本身的所有點。
識别是基于目标的描述給該目标賦予标志的過程。
1.5圖像處理系統的組成
數字圖像傳感器擷取數字圖像需要兩個子系統：
實體傳感器–對成像目标輻射的能量産生影響。
數字化儀–把實體感覺裝置的輸出轉換為數字形式。
專用圖像處理硬體通常由數字化儀和執行其他原始操作的硬體如算術邏輯單元ALU組成，算術邏輯單元對整個圖像并行執行算數與邏輯運算。有時也被稱為前端子系統，顯著的特點就是速度快。
計算機通常指的是通用計算機，可以是PC也可以是超級計算機。
圖像處理軟體由執行特定任務的各個專用子產品組成。
大容量存儲
圖像顯示器主要是指彩色電視螢幕。
硬拷貝包括雷射列印機、膠片相機、過敏裝置、噴墨裝置和數字單元。
網絡預設功能。