圖像處理技術(shù)之圖像處理基礎(chǔ)知識
基本概念
圖像處理的概念是對圖像信息進行加工處理，以滿足人的視覺心理和實際應用的需求。
模擬圖像：連續(xù)圖像，采用數(shù)字化（離散化）表示和數(shù)字技術(shù)處理之前的圖像。
數(shù)字圖像：由連續(xù)的模擬圖像采樣和量化而得的圖像，組成其基本單位是像素。
像素的值代表圖像在該位置的亮度或灰度，稱為圖像的灰度值。
數(shù)字圖像像素具有整數(shù)坐標和整數(shù)灰度值。
圖像增強：調(diào)整圖像的對比度，突出重要細節(jié)，改善圖像質(zhì)量。
圖像復原和校正：去噪聲、去模糊。使得圖像能夠盡可能地貼近原始圖像。
圖像的平滑：圖像的去噪聲處理（通過濾波算法），為了去除實際成像過程中，因成像設(shè)備和環(huán)境所造成的圖像失真，提取有用的信息。
邊緣銳化：加強圖像的輪廓邊緣和細節(jié)（一般輪廓邊緣都處于灰度突變的地方），通過基于微分銳化算法使灰度反差增強。
圖像分割：圖像分割就是把圖像分成若干個特定的、具有性質(zhì)的區(qū)域。
計算機圖像處理的幾個內(nèi)容
如何對模擬圖像進行采樣、量化以產(chǎn)生數(shù)字圖像？
如何壓縮圖像數(shù)據(jù)以便存儲和傳輸？
如何對數(shù)字圖像做各種變換以方便處理？
采樣是空間上的離散化，量化是灰度上的離散化。
圖像采樣就是在水平和垂直方向上等分隔地分割成網(wǎng)狀。
量化是在每個采樣點上進行的，所以必須先采樣后量化。兩者都是圖像數(shù)字化的兩個操作，兩者緊密相關(guān)，同時完成。
圖像量化實際就是將圖像采樣后的樣本值的范圍分為有限多個區(qū)域，落入某區(qū)域中的值用同一值表示，從而用有限的離散數(shù)值量來代替無限的連續(xù)模擬量。量化時確定的離散取值個數(shù)稱為量化級數(shù)，表示量化的色彩和亮度值所需的二進制位數(shù)稱為量化字長，一般量化字長為8位、16位或24位，量化字長越大，越能真實反映原有圖像的顏色，但存儲的字節(jié)也越大。
M、N圖像尺寸，K每個像素所具有的離散灰度級數(shù)（不同灰度值的個數(shù)）。
存一幅圖像所需的位數(shù)（bit）B=M*N*K 減少K值能增強圖像的反差。
LENA圖是永恒的經(jīng)典，圖像處理領(lǐng)域使用廣泛的標準測試圖。
圖像模式
1. 灰度圖像：每個像素的信息由一個量化的灰度級來描述的圖像，無彩色信息。
2. 黑白圖像、二值圖像：只有黑白兩色沒有中間的過渡，像素值為0、1。
3. 彩色圖像：數(shù)據(jù)多采用RGB三基色模型，包含亮度和顏色兩類信息。
4. 色彩的三要素包括色調(diào)（光波的不同波長，反映不同顏色的種類）、飽和度（顏色的純度，顏色的深淺程度）、亮度（光的明亮程度）。
圖像文件格式
1. BMP文件格式：位圖文件格式 由文件頭、調(diào)色板數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)三部分組成
2. GIF 文件格式：存儲256色圖像
3. TIFF 文件格式：相對經(jīng)典、功能很強的圖像文件存儲格式
4. JPEG文件格式：靜止圖像壓縮標準文件格式
5. DICOM 格式：醫(yī)學圖像文件存儲格式
圖像質(zhì)量評價
客觀評價標準：歸一化均方誤差NMSE、峰值均方誤差PMSE、等效信噪比PSNR
主觀評價標準：圖像逼真度、圖像可懂度
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