数字图像处理

数字图像处理（Digital Image Processing）又称为计算机图像处理，是一种将图像信号数字化后利用计算进行处理的过程。

图像

图像是三维世界在二维平面的表示，具体来说就是用光学器件对一个物体，一个人或是一个场景等的可视化表示。

图像的分类

1、从获取方式上：

	拍摄类图像、绘制类图像
	
2、从颜色上：

	彩色图像、灰度图像、黑白图像
	
3、从图像的内容上：

	人物图像、风景图像
	
4、从功能上：

	流程图、结构图、心电图、电路图、设计图

在数字图像处理领域，将图像分为模拟图像和数字图像两种，计算机处理的信号都是数字信号，所以在计算机上处理的图像均为数字图像。根据数字图像在计算机中的表示方法不同，分为二进制图像，索引图像，灰度图像，RGB图像和多帧图像；根据计算机中图像文件格式不同，图像又分为位图和矢量图。

数字图像的产生渠道：

1、通过像数码照相机这样的设备直接拍摄得到的数字图像
2、通过图像采集卡、扫描仪等数字化设备，将模拟图像转变为数字图像

0表示黑色，1表示白色，1-7表示格子中白色和黑色的多少，一个格子相当于一像素

数字图像处理的研究内容主要有以下方向：

1、图像运算与变换
2、图像增强：灰度变换、直方图修正、图像平滑、图像锐化等
3、图像复原：滤波
4、图像的锐化处理及边缘检测：空间域处理、频域处理（边缘检测算子法提取边缘）
5、图像分割：基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法、基于边缘的分割方法、基于特定理论的分割方法等
6、图像编码压缩：在不影响图像质量的前提下，减少图像的数量，以便节省图像传输和处理的时间，及存储容量
无损压缩（可复原）、有损压缩

在每个像素上加一个常数，得到右侧图片

图像的表示方法：

对图像处理算法描述和利用计算机处理图像的基础。
5种图像的表示方法：二进制图像、索引图像、灰度图像、RGB图像和多帧图像。

1、二进制图像

二进制图像也称为二值图像，通常用一个二维数组来描述，1位表示一个像素，组成图像的像素值非0即1，没有中间值，通常0表示黑色，1表示白色。一般用来描述文字或者图形，优点是占用空间少，缺点是当表示人物或风景图像时只能描述轮廓。

2、灰度图像

灰度图像也称为单色图像，通常也由一个二维数组表示一幅图像，8位表示一个像素，0表示黑色，255表示白色，1-254表示不同深浅灰色。

3、RGB图像

RGB图像也称为真彩色，是一种彩色图像的表示方法，利用3个大小相同的二维数组表示一个像素，3个数组分别代表R、G、B三个分量，R表示红色，G表示绿色，B表示蓝色，通过三种基本颜色可以合成任意颜色。每个像素中的每种颜色分量占8位，每一位由[0,255]中的任意数值表示，那么一个像素由24位表示，允许的最大值位2^24（即1677216，通常记为16M）。

4、索引图像

索引图像是一种把像素值直接作为RGB调色板下标的图像。在MATLAB中，索引图像包含一个数据矩阵X和一个颜色映射（调色板）矩阵map。数据矩阵可以是8位无符号整型、16位无符号整型或双精度类型的。

5、多帧图像

多帧图像是一种包含多幅图像或帧的图像文件，又称为多页图像或图像序列，主要用于需要对时间或场景上相关图像集合进行操作的场合。