图形图像处理技术.ppt

图形图像处理技术,课题三 图像处理的相关技术,课题四 图像处理的创意,课题六 图像合成的基本工具和命令,课题七 图层、蒙版、通道、滤镜,课题八 综合练习,课题一 图像图形处理的前景,课题二 图像处理的相关概念,课题五 平面设计实战,1、顺德有很多家设计公司，其中包括有电影制作、广告制作、室内设计、室外设计、装饰设计、产品设计、包装设计、服装设计等，雅典广告设计公司是顺德最大的设计公司，此外还有星艺设计、三星设计、名匠设计等。2、图像图形处理专业在顺德很热，此外，在深圳、广州、佛山等大城市也是热门的专业1.3。3、在国内国外很多的本科院校就设有专门的图形图像处理技术专业1.4。,课题一 图像图形处理的前景,4、图形图像处理技术相比其他IT行业(例如：软件行业、网络行业等)较为轻松，收入也不错(顺德一个普通平面设计师 的收入也有20003000元，另外有提成，在深圳更收入更高)1.5。5、图像设计人员应学习以下技能:photoshop平面设计、coreldraw平面制作、3DS MAX三维设计、Premiere视频处理。6、如何学好图像设计技术？喜欢自己的专业、多用英文版、思考和操作并行；要有色泽搭配能力、视觉效果能力。,课题一 图像图形处理的前景,1、在夏天，要你设计一幅饮料海报，你会选什么颜色？2、如果要设计一幅汉堡包广告，你会选什么颜色？3、要设计以科技技术为主题的广告，你选什么颜色？4、要设计高档次化妆品广告，你首选什么颜色？5、为业主设计室内装修，主人是一个热爱家庭的人，你首选什么颜色？6、为企业作无污染公益广告，你首选什么颜色？7、你最喜欢什么颜色？,课题一 图像图形处理的前景,8、图形图像处理技术可以是一门交叉专业，图像处理在网页设计、FLASH设计、动画设计、广告设计等行业占有很重要的地位1.6。9、图形图像处理技术人员硬件要求不高。10、其实，一幅完美的图像通过设计、制作、和后期工作三部分，其中制作要求专业的计算机人员，从这一点来说，图像处理其实是计算机专业的范畴而非艺术类专业的范畴。1.16,课题一 图像图形处理的前景,误区：一、图形图像处理技术是艺术类专业，我们系和艺术系相比有差距?1.7二、图形图像处理需要美术功底，而美术天赋是天生的?1.8三、图形图像处理专业难在设计上，相比软件和网络在技术上没有什么好学的?,课题一 图像图形处理的前景,图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述。是物体的一种不完全、不精确，但在某种意义上是适当的表示。,图像模型：,物体,图像,数学函数,不可见的物理图像,可见的图像,光图像,照片、图、画,2维条码,大学毕业设计的照片,图、画,二维条码,数学函数 分形（艺术）图,数学函数 分形（仿真）图,不可见图像,红外图像(美国攻打阿富汗),CT图像(肺与皮肤),3,利用现有的图像,利用数码设备获取图像,利用扫描获取图像,获取图像的方法：,激光打印机,激光照排机,喷墨打印机,激光照排机是可以直接将电子文件输出，图文合一的分色由此生成。一般激光照排机的价格十分昂贵，只有输出中心及有实力的大公司才会使用。,输出图像的方法：,位图和矢量图：图像通常包括动态图像和静态图像。动态图像包括动画和视频信息，是连续渐变的静态图像和图形的序列，沿时间轴顺次更换显示，从而构成运动视感的媒体。当序列中每帧图像是由人工或计算机产生的图像时，我们常称之为动画；当序列中每帧图像是通过实时摄取的自然景象或活动对象时，我们常称之为影像视频，或简称为视频。,无论是静态图像、动画或视频，涉及的数据量都非常庞大。例如，按CCIR 601建议，广播质量的数学视频的传输率为216Mbps，而HDTV则在1.2Gbps以上。这种特征不仅对存储设备的容量提出了很高的要求，而且目前的网络传输带宽实际上也无法满足对数据进行实时传输和处理的需要，这就提出了对视频数据进行压缩的问题1.10。,矢量图：矢量图形使用称为“矢量”的线条和曲线（包含颜色和位置信息）呈现图像。位图：位图图形由排列成网格的称为“像素”的点组成。,矢量图,位图,5,像素和分辨率：像素对位图而言，当图像放大到一定程度会出现色块，其专业名称叫像素。在计算机的世界里，所有的位图均由许多像素构成。这些像素以矩阵方式排列，矩阵中的每一个元素都对应图像中的一个像素，存储这个像素的颜色信息。分辨率是指每一英寸所包含的像素值，用像素/英寸表示。分辨率越高，图像越清晰。分辨率一般分为输入分辨率、屏幕分辨率、图像分辨,高分辨率和低分辨率的比较,高分辨率,低分辨率,率和输出分辨率4种：输入分辨率：指数码相机或扫描仪扫描时的分辨率。一般的平板扫描仪实际分辨率在几百dpi到几千dpi之间。一般人眼对300dpi以上的分辨率反应不敏感，因此扫描的最佳分辨率大多在300dpi350dpi之间之间，如果图片要放大，则要相应地提高分辨率。屏幕分辨率：是指显示器的分辨率。当用户的显示器调整为640*480的时候，显示分辨率只有72dpi，当在800*600时也只有120dpi。所以当用户只有120dpi的屏幕来显示一幅300dpi的图像时，会觉得十分庞大。,7,图像分辨率：指每个图像所存储的信息量，用dpi来度量。图像分辨率和文件参数决定了文件的整体尺寸，图像分辨率越高，图像所包含的信息量越大，所需的磁盘空间相应也越大。输出分辨率：指打印机打印和照排机输出胶版的分辨率。激光打印机和喷墨打印机的输出分辨率为360dpi720dpi左右。照排机的输出分辨率为2400dpi3600dpi左右。,9、11,练习：打开Photoshop，新建两个不两分辨率的画布，然后各自在画布里输入相同的文字，看看有什么区别。,图像的颜色模式RGB模式：工业界的一种颜色标准，通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)3个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色。RGB即代表红、绿、蓝3个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一1.12。CMYK模式：是另一种专门针对印刷业设定的颜色标准，通过对青(C)、洋红(M)、黄(Y)、黑(K)4个颜色变化以及它们相互之间的叠加来得到各种颜色，CMYK即代表青、洋红、黄、黑4种印刷专用的油墨颜色，色彩不如RGB丰富饱满，在Photoshop中运行速度会比RGB慢，而且部分功能将无法使用。由于它的颜色种 数没有RGB多，当图像由RGB转化为CMYK色时，颜色会有部分损失。,R分量图,G分量图,B分量图,原图,灰度颜色模式：就是用0255的不同灰度值来表示图像，0表示黑色，255表示白色，灰度模式可以和彩色模式直接转换。位图颜色模式：其实就是黑白模式，它只能用黑色和白色表示图像，只有灰度模式可以转换为位图模式，所以一般的彩色图像需要先转换为灰度模式后再转换为位图模式。索引颜色模式：使用0255种颜色来表示图像，当一幅RGB或CMYK的图像转化为索引颜色时，Photoshop将建立一个256色的色表来储存此图像用到的颜色，因此索引颜色模式的图像占硬盘空间较小，但是图像质量也不高，适用于多媒体动画和网页图像制作。,（灰度图）,Lab模式：Lab颜色模式通过A、B两个色调参数和一个光强度参数控制色彩，A、B两个色调可以通过-128128之间的数值变化来调整色相，其中A色调为由绿到红的光谱变化，B色调为由蓝到黄的光谱变化，光强度可以在0100范围内调节。当RGB和CMYK两种模式互换时，都需要先转换为Lab模式，这样才能减少转换过程中的损耗。HSB模式：该模式将色彩分解为色相、饱和度、亮度，其色相沿着0360度的色环来进行变换，只有在色彩编辑时才可以看到这种颜色模式。,Lab 的概念图,13、15,练习：打开一幅图片，进行以下的操作：1、对RGB进行调节2、把图片转化成CMYK模式、索引模式、Lab模式，恢度模式、位图模式，看看不同,常见的图像文件格式：BMP格式 BMP是英文Bitmap（位图）的简写，它是Windows操作系统中的标准图像文件格式，能够被多种Windows应用程序所支持。这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，几乎不进行压缩，但由此导致了它与生俱生来的缺点-占用磁盘空间过大。所以，目前BMP在单机上比较流行。GIF格式 GIF是英文Graphics Interchange Format（图形交换格式）的缩写。GIF格式的特点是压缩比高，磁盘空间占用较少，所以这种图像格式迅速得到了广泛的应用，特别多用于网络上。但GIF有个小小的缺点，即不能存储超过256色的图像。尽管如此，这种格式仍在网络上大行其道应用，这和GIF图像文件短小、下载速度快、可用许多具有同样大小的图像文件组成动画等优势是分不开的。,JPEG格式 JPEG也是常见的一种图像格式，它由联合照片专家组开发并以命名为ISO 10918-1。JPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg，其压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据，获取得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像。比如可以把1.37MB的BMP位图文件压缩至20.3KB。由于JPEG优异的品质和杰出的表现，它的应用也非常广泛，特别是在网络和光盘读物上。JPEG2000格式 JPEG 2000同样是由JPEG 组织负责制定的，它有一个正式名称叫做“ISO 15444”，比JPEG具备更高压缩率以及更多新功能的新一代静态影像压缩技术。JPEG2000 作为JPEG的升级版，其压缩率比JPEG高约30%左右。与JPEG不同的是，JPEG2000 同时支持有损和无损压缩，而 JPEG 只能支持有损压缩。,TIFF格式 TIFF（Tag Image File Format）是Mac中广泛使用的图像格式，它由Aldus和微软联合开发，最初是出于跨平台存储扫描图像的需要而设计的。它的特点是图像格式复杂、存贮信息多。正因为它存储的图像细微层次的信息非常多，图像的质量也得以提高，故而非常有利于原稿的复制。PSD格式 这是著名的Adobe公司的图像处理软件Photoshop的专用格式。PSD其实是Photoshop进行平面设计的一张草稿图，它里面包含有各种图层、通道、遮罩等多种设计的样稿，以便于下次打开文件时可以修改上一次的设计。在Photoshop所支持的各种图像格式中，PSD的存取速度比其它格式快很多，功能也很强大。由于Photoshop越来越被广泛地应用，所以我们有理由相信，这种格式也会逐步流行起来。,PNG格式 在1994年底，由于Unysis公司宣布GIF拥有专利的压缩方法，要求开发GIF软件的作者须缴交一定费用，由此促使免费的png图像格式的诞生。PNG一开始便结合GIF及JPG两家之长，打算一举取代这两种格式。PNG是目前保证最不失真的格式，它汲取了GIF和JPG二者的优点，存贮形式丰富，兼有GIF和JPG的色彩模式；它的另一个特点能把图像文件压缩到极限以利于网络传输，但又能保留所有与图像品质有关的信息，因为PNG是采用无损压缩方式来减少文件的大小，这一点与牺牲图像品质以换取高压缩率的JPG有所不同；它的第三个特点是显示速度很快，只需下载1/64的图像信息就可以显示出低分辨率的预览图像；第四，PNG同样支持透明图像的制作，透明图像在制作网页图像的时候很有用，我们可以把图象背景设为透明，用网页本身的颜色信息来代替设为透明的色彩，这样可让图像和网页背景很和谐地融合在一起。PNG的缺点是不支持动画应用效果，如果在这方面能有所加强，简直就可以完全替代GIF和JPEG了。Macromedia公司的Fireworks软件的默认格式就是PNG。现在，越来越多的软件开始支持这一格式，而且在网络上也越来越流行。,SWF格式 利用Flash我们可以制作出一种后缀名为SWF（Shockwave Format）的动画，这种格式的动画图像能够用比较小的体积来表现丰富的多媒体形式。在图像的传输方面，不必等到文件全部下载才能观看，而是可以边下载边看，因此特别适合网络传输，特别是在传输速率不佳的情况下，也能取得较好的效果。此外，SWF动画是其于矢量技术制作的，因此不管将画面放大多少倍，画面不会因此而有任何损害。SVG格式 SVG可以算是目前最最火热的图像文件格式了，指为可缩放的矢量图形。它是基于XML，由W3C联盟进行开发的。严格来说应该是一种开放标准的矢量图形语言，可让你设计激动人心的、高分辨率的Web图形页面。用户可以直接用代码来描绘图像，可以用任何文字处理工具打开SVG图像，通过改变部分代码来使图像具有互交功能，并可以随时插入到HTML中通过浏览器来观看。它提供了目前网络流行格式GIF和JPEG无法具备了优势：可以任意放大图形显示，但绝不会以牺牲图像质量为代价；字在SVG图像中保留可编辑和可搜寻的状态；平均来讲，SVG文件比JPEG和GIF格式的文件要小很多，因而下载也很快。可以相信，SVG的开发将会为Web提供新的图像标准。,WMP格式美国微软公司针对数码相机拍摄照片的高品质压缩，推出了新的窗口媒体照片图片格式Windows Media Photo(WMP)。微软表示，将在下一代Vista操作系统中全面支持使用Windows Media Photo(*.WMP)格式来取代现有的JPEG格式图片。WMP强大的压缩比最高可以实现24:1的压缩。从演示的其图片质量和细节都远远优于目前的JPEG和JPEG2000格式。数码影像领域而言，WMP能够保留更多原始图片信息，提高展示、编辑以及压缩操作性能。采用WMP格式的图片会比普通JPEG格式照片容量减小一半，而图像质量会大幅提高，并且包含更多细节。由于图片容量大幅减少，文件的传输与打印速度会更快，能节约更多电量。1.13,17、19、21,练习：1、在Photshop中打开一幅图片，分别把它保存为：JPEG、BMP、TIFF、GIF格式2、在Firework中打开一幅图片，分别把它保存为：PNG、SWF格式,课题三 图像处理的相关技术,数字图像处理功能分类：1、将一幅图像变为另一幅经过加工的图像，是图像到图像的过程。2、将一幅图像转化为一种非图像的表示，如一个决策等。,这是一辆敞车,这是一辆罐车,具有逼真感,课题三 图像处理的相关技术,1.14,虚拟光照,课题三 图像处理的相关技术,运动模糊图像的清晰化,课题三 图像处理的相关技术,散焦模糊图像的清晰化,课题三 图像处理的相关技术,图像增强技术,课题三 图像处理的相关技术,低照度下的景物清晰化,课题三 图像处理的相关技术,图像的几何畸变校正,课题三 图像处理的相关技术,1.15,图像的融合 变景深图像的拼接,课题三 图像处理的相关技术,图像的融合远、近景聚焦融合,课题三 图像处理的相关技术,照片划痕的修补,课题三 图像处理的相关技术,照片中特定物体的去除,课题三 图像处理的相关技术,图像量化,课题三 图像处理的相关技术,图像压缩编码,真彩图 64色图 16色图256*256*3=196.6K 256*256*6/8+64=49.2K 混合编码=3.15K数据量 1:1 3.996:1 62.41:1,课题三 图像处理的相关技术,1.17,图像处理的相关技术之图像增强技术,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,问题的引入,看两个图例，分析画面效果不好的原因。,亮暗差别不是很大,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,解决问题的思路,提高对比度，增加清晰度,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,对比度的概念,对比度：通俗地讲，就是亮暗的对比程度。对比度通常表现了图像画质的清晰程度。,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,1.18,对比度的计算,对比度的计算公式如下：,即相邻像素间的灰度差,即相邻像素间的灰度差为的像素分布概率,其中：,像素相邻：,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,图像增强,图像增强的目的是为了改善画质，使图像的显示效果更加清晰。本章中主要介绍的内容包括：线性对比度展宽动态范围调整直方图均衡化处理伪彩色技术,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,线性对比度展宽,对比度展宽的目的是：通过将亮暗差异（即对比度）扩大，来把人所关心的部分强调出来。原理是，进行像素点对点的，灰度级的线性影射。该影射关系通过调整参数，来实现对亮暗差异的扩大。,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,线性对比度展宽效果示例,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,动态范围调整 动态范围的概念,动态范围：是指图像中所记录的场景中从暗到亮的变化范围。动态范围对人视觉的影响：由于人眼所可以分辨的灰度的变化范围是有限的，所以当动态范围太大时，很高的亮度值把暗区的信号都掩盖了。,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,动态范围调整 动态范围调整的思路,动态范围调整思路：通过动态范围的压缩可以将所关心部分的灰度级的变化范围扩大。动态范围调整方法分为以下两种：1）线性动态范围调整2）非线性动态范围调整,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,线性动态范围调整 基本思路,通过把原图中“不太黑”的像素也变成黑，把原图中“不太白”的相素也变成白的方式，来压缩动态范围，使新的图像中，关心部分的对比度可以展宽。如下图所示，将原来0,255范围内的亮暗变化，压缩到a,b范围内。,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,非线性动态范围调整 原理,提出非线性动态范围调整，是因为线性动态范围调整的分段线性影射不够光滑。非线性动态范围调整，要求可以用光滑的曲线来实现。考虑到人眼对视觉信号的处理过程中，有一个近似对数算子的环节，因此，可采用对数运算来实现非线性动态范围调整。,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,非线性动态范围调整 实现方法,设原图为f(i,j)，处理后的图像为g(i,j)，则影射关系为：,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,非线性动态范围调整示例,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,直方图均衡化 基本原理,直方图均衡化方法的基本思想是，对在图像中像素个数多的灰度级进行展宽，而对像素个数少的灰度级进行缩减。从而达到清晰图像的目的。因为灰度分布可在直方图中描述，所以该图像增强方法是基于图像的灰度直方图。,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,直方图均衡化效果示例,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,伪彩色增强方法 基本原理,由于人眼分辨不同彩色的能力比分别不同的灰度级的能力强，因此，把人眼无法区别的灰度变化，施以不同的彩色来提高识别率，这便是伪彩色增强的基本依据。,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,伪彩色增强方法 基本思路,要由灰度图像生成一幅彩色图像是一个一到三的影射。显然由少信息量获得多信息量必然是基于估计原理。也就是说，对未知的部分，通过各种手段进行合理的估计。研究的目的不同，则给出的灰度到彩色的估计影射方法也随之不同。,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,基于灰度变换的伪彩色效果示例,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,24,练习：打开素材中的图片i0tr8h2zcik4s.jpg，对图片进行自动对比度和亮度对比度的调整，以使图片变清晰,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,图像处理的相关技术之图像几何变换技术,课题三 图像处理的相关技术之图像增强技术,图像的几何变换,图像的几何变换包括了图像的形状变换和图像的位置变换。图像的形状变换是指图像的放大、缩小与错切。图像的位置变换是指图像的平移、镜像与旋转。图像的仿射变换描述。,图像的几何变换不改变像素的值，只改变像素的位置。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像的形状变换,图像的形状变换主要是指图像的缩小、放大与错切。图像的形状变换通常在目标物识别中使用。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像的形状变换应用 目标物识别,如图所示,要判别图中的某个果子是苹果还是李子,要将该图像进行放大或者是缩小,才能够进行正确的比较与识别。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像的缩小,分为按比例缩小和不按比例缩小两种。图像缩小之后，因为承载的信息量小了，所以画布可相应缩小。,(a)按比例缩小(b)不按比例缩小,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像缩小 实现思路,图像缩小实际上就是对原有的多个数据进行挑选或处理，获得期望缩小尺寸的数据，并且尽量保持原有的特征不丢失。最简单的方法就是等间隔地选取数据。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像放大,图像放大从字面上看，是图像缩小的逆操作，但是，从信息处理的角度来看，则难易程度完全不一样。图像缩小是从多个信息中选出所需要的信息，而图像放大则是需要对多出的空位填入适当的值，是信息的估计。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像放大 实现思路,最简单的思想是，如果需要将原图像放大为k倍，则将原图像中的每个像素值，填在新图像中对应的k*k大小的子块中。,显然，当k为整数时，可以采用这种简单的方法。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像的成倍放大效果示例,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像大比例放大时的马赛克效应,放大10倍,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像错切 基本概念,图像的错切变换实际上是平面景物在投影平面上的非垂直投影效果。因为绝大多数图像都是三维物体在二维平面上的投影得到的，所以需要研究图像的错切现象。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像的错切效果,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像的位置变换,所谓图像的位置变换是指图像的大小和形状不发生变化，只是将图像进行平移、镜像和旋转。图像的位置变换主要是用于目标识别中的目标配准。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像的旋转,图像旋转的前期处理 画布的扩大,图像旋转之前，为了避免信息的丢失，画布的扩大是最重要的。画布扩大的原则是：以最小的面积承载全部的画面信息。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像旋转 按照确定画布时的平移量取整,结论：按照图像旋转计算公式获得的结果与想象中的差异很大。,必须进行后处理操作。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像旋转后处理 旋转后的隐含问题分析,图像旋转之后，出现了两个问题：1）像素的排列不是完全按照原有的相邻关系。这是因为相邻像素之间只能有8个方向（相邻为45度），如下图所示。2）会出现许多的空洞点。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像旋转后处理 解决问题的思路,出现问题的核心是像素之间的连接是不连续的。相邻像素的角度是无法改变的，所以只能通过增加分辨率的方法来从整体上解决这个问题。采用某种填补方法来填充空洞。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像旋转的后处理 插值,最简单的方法是行插值（列插值）方法。,1）找出当前行的最小和最大的非背景点的坐标，记作：(i,k1)、(i,k2)。,如右图有：(1,3)、(1,3);(2,1)、(2,4);(3,2)、(3,4)；(4,2)、(4,3)。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像旋转的后处理 插值,2）在(k1,k2)范围内进行插值，插值的方法是：空点的像素值等于前一点的像素值。3）同样的操作重复到所有行。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像旋转的效果示例,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像旋转中的插值效果示例,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,26,练习：1、在Photoshop中新建一个画布，用矩形工具和变换命令画出像素材文件夹中1.jpg一样的立方图2、打开素材文件夹中名为：DF016_L.jpg的文件，运用菜单中的：滤镜扭曲切变命令对图片进行变形，看看变形后的效果。,课题三 图像处理的相关技术之图像几何变换技术,图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,所谓的图像噪声，是图像在摄取时或是传输时所受到的随机干扰信号。常见的有椒盐噪声和高斯噪声。,图像噪声的概念,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,图像的噪声示例,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,椒盐噪声,高斯噪声,椒盐噪声的特征:出现位置是随机的，但噪声的幅值是基本相同的。高斯噪声的特征：出现的位置是一定的（每一点上），但噪声的幅值是随机的。,图像噪声的概念,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,椒盐噪声示例,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,高斯噪声示例,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,设计噪声抑制滤波器，在尽可能保持原图信息的基础上，抑制噪声。均值滤波器中值滤波器,图像噪声的抑制方法,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,均值滤波器 原理,在图像上，对待处理的像素给定一个模板，该模板包括了其周围的邻近像素。将模板中的全体像素的均值来替代原来的像素值的方法。,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,均值滤波器滤椒盐噪声的效果,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,均值滤波器滤高斯噪声的效果,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,均值滤波器的改进 加权均值滤波,均值滤波器的缺点是，会使图像变的模糊，原因是它对所有的点都是同等对待，在将噪声点分摊的同时，将景物的边界点也分摊了。为了改善效果，就可采用加权平均的方式来构造滤波器。,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,加权均值滤波器的效果(H1),H0的比较例,H1的效果,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,中值滤波器 问题的提出,虽然均值滤波器对噪声有抑制作用，但同时会使图像变得模糊。即使是加权均值滤波，改善的效果也是有限的。为了有效地改善这一状况，必须改换滤波器的设计思路，中值滤波就是一种有效的方法。,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,中值滤波器 设计思想,因为噪声（如椒盐噪声）的出现，使该点像素比周围的像素亮（暗）许多。如果在某个模板中，对像素进行由小到大排列的重新排列，那么最亮的或者是最暗的点一定被排在两侧。取模板中排在中间位置上的像素的灰度值替代待处理像素的值，就可以达到滤除噪声的目的。,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,中值滤波器的效果（椒盐噪声）,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,中值滤波器的效果（高斯噪声）,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,中值滤波器与均值滤波器的比较,对于椒盐噪声，中值滤波效果比均值滤波效果好。,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,中值滤波器与均值滤波器的比较,对于高斯噪声，均值滤波效果比中值滤波效果好。,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,中值滤波与均值滤波效果比较（椒盐噪声）,中值滤波,均值滤波,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,中值滤波与均值滤波效果比较（高斯噪声）,中值滤波,均值滤波,课题三 图像处理的相关技术之图像噪声抑制技术,28、30,图像处理的相关技术之图像锐化技术,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,图像锐化的目的是加强图像中景物的细节边缘和轮廓。锐化的作用是使灰度反差增强。因为边缘和轮廓都位于灰度突变的地方。所以锐化算法的实现是基于微分作用。,图像锐化的概念,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,图像的景物细节特征；一阶微分锐化方法；二阶锐化微分方法；,图像锐化方法,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,图像细节的灰度变化特性,扫描线,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,图像细节的灰度变化微分特性,一阶微分曲线,二阶微分曲线,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,一阶微分锐化,单方向一阶微分锐化无方向一阶微分锐化 交叉微分锐化 Sobel锐化 Priwitt锐化,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,单方向的一阶锐化 基本原理,单方向的一阶锐化是指对某个特定方向上的边缘信息进行增强。因为图像为水平、垂直两个方向组成，所以，所谓的单方向锐化实际上是包括水平方向与垂直方向上的锐化。,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,单方向锐化的后处理,这种锐化算法需要进行后处理，以解决像素值为负的问题。后处理的方法不同，则所得到的效果也就不同。,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,单方向锐化的后处理,方法1：整体加一个正整数，以保证所有的像 素值均为正。这样做的结果是：可以获得类似浮雕的效果。,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,水平浮雕效果,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,垂直浮雕效果,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,单方向锐化的后处理,方法2：将所有的像素值取绝对值。这样做的结果是，可以获得对边缘的有方向提取。,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,水平边缘的提取效果,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,垂直边缘的提取效果,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,无方向一阶锐化 问题的提出,前面的锐化处理结果对于人工设计制造的具有矩形特征物体（例如：楼房、汉字等）的边缘的提取很有效。但是，对于不规则形状（如：人物）的边缘提取，则存在信息的缺损。,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,无方向一阶锐化 设计思想,为了解决上面的问题，就希望提出对任何方向上的边缘信息均敏感的锐化算法。因为这类锐化方法要求对边缘的方向没有选择，所有称为无方向的锐化算法。一阶锐化又分交叉锐化、Sobel锐化和Priwitt锐化,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,一阶锐化方法中交叉锐化与水平锐化的比较,交叉锐化,水平锐化,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,一阶锐化方法中Sobel锐化效果示例1,交叉锐化,Sobel锐化,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,一阶锐化方法中Priwitt锐化效果图例,Priwitt锐化,Sobel锐化,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,一阶锐化方法的效果比较,(a)原图(b)Sobel算法(c)Priwitt算法,(d)Roberts算法(e)水平锐化(f)垂直锐化,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,二阶微分锐化 问题的提出,从图像的景物细节的灰度分布特性可知，有些灰度变化特性一阶微分的描述不是很明确，为此，采用二阶微分能够更加获得更丰富的景物细节。二阶微分锐化有Laplacian 算法和Wallis算法,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,Laplacian锐化效果图例,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,Laplacian算子边缘提取效果,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,Wallis算法效果示例,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,Wallis算法与Laplacian算法的比较,Wallis算法,Laplacian算法,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,32、33、34,练习：1、打开素材文件夹中名为1的文件夹，按要求进行操作。2、打开素材文件夹中名为2的文件夹，对yanglinga030610_122.jpg进行各种锐化，处理成和yanglinga030610_122.jpg一样的效果。3、在Photoshop中新建一个文档，做出素材文件夹3的中名为3.jpg的效果。,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,课题三 图像处理的相关技术之图像锐化技术,图像处理的相关技术之图像分割技术,图像分割的目的,图像分割是指通过某种方法，使得画面场景被分为“目标物”及“非目标物”两类,即将图像的像素变换为黑、白两种。因为结果图像为二值图像，所以通常又称图像分割为图像的二值化处理。,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,图像分割说明示例,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,图像分割示例 肾小球区域的提取,?,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,图像分割示例 细菌检测,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,图像分割示例 印刷缺陷检测,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,图像分割示例 印刷缺陷检测,检测结果,局部放大图,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,图像分割的难点,从前面的例子可以看到，图像分割是比较困难的。原因是画面中的场景通常是复杂的，要找出两个模式特征的差异，并且可以对该差异进行数学描述都是比较难的。,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,图像分割方法,p-参数法 均匀性度量法 聚类方法,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,P-参数法 设计思想,对固定分辨率下的目标物，根据目标物在画面中所占的比例来选择阈值，进行二值化处理。,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,P-参数法 示例,p-参数法对于已知目标物在画面中所占比例的情况下使用比较有效。,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,P-参数法 基本原理,如下图所示，假设目标物为暗，背景为亮；先试探性地给出一个阈值（黄色），统计目标物的像素点数在整幅图中所占的比例是否满足要求，是则阈值合适；否则，阈值则偏大（右）或者偏小（左），再进行调整，直到满足要求（白色）。,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,均匀性度量法 设计思想,所谓的均匀性度量方法，是根据“物以类聚”的思想而设计的。其基本设计思想是：属于“同一类别”的对象具 有较大的一致性。实现的手段是：以均值与方差作为度量均匀性的 数字指标。,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,均匀性度量法 处理效果示例,Th=3,方差=61.7,Th=31,方差=29.7,Th=82,方差=24.4,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,聚类方法 基本设计思想,聚类方法是采用了模式识别中的聚类思想。以类内保持最大相似性以及类间保持最大距离为最佳阈值的求取目标。,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,聚类方法 处理效果示例,Th=82,方差=24.4,Th=91,方差=24.8,聚类方法与均匀性度量方法的最大差别是考虑了类之间的距离。,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,35,练习：1、对素材文件夹中的Winter.jpg进行去色和曲线处理，以达到图像分割的目的，效果如Winter1.jpg,课题三 图像处理的相关技术之图像分割技术,图像处理的创意之图像合成,1、在摄影技术之前，没有图像合成这一概念，那时，产生的是绘画。2、19世纪30年代末，发明了实用摄影。3、19世纪初出现了很多著名的摄影流派。4、计算机和图像处理软件的诞生，出现了数码暗房技术。5、Photoshop软件的出现，使图像处理变得更方便。,超现实主义摄影,抽象派摄影,主观主义摄影,“达达派”是第一次世界大战期间出现于欧洲的一种文艺思想。“达达”，原为法国儿童语言中“小马”或“玩具马”的不连贯语汇。因为达达主义艺术家在创作中否定理性和传统文化，宣称艺术和美学无缘，主张“弃绘画和所有审美要求”，崇尚虚无，使创作近乎戏谑，因而人们把该艺术流派称之为“达达派”。在这种艺术思潮影响下，摄影艺术领域中也产生了“达达派”。著名摄影家哈尔斯曼创作过一幅蒙娜丽莎，她那双丰满的手在这里不仅变成了青筋暴突，汁毛丛生，而且还塞满了钞票。真可谓荒诞无稽，不伦不类。,Dada-merika,丽达和天鹅,超现实主义摄影为达达派没落时期出现于摄影艺术领域中的一种流派，兴起于本世纪三十年代。这一流派有着较为严谨的艺术纲领和艺术理论。他们认为，用现实主义创作方法去表现现实世界是古典艺术家早已完成了的任务，而现代艺术家的使命是挖掘新的、未被探讨过的那部分人类的心灵世界。因而，人类的下意识活动，偶然的灵感、心理变态和梦幻便成了超现实主义摄影艺术家们刻意表现的对象。摄影中的超现实主义者也象达达派摄影家一样，利用剪刀、浆糊、暗房技术作为自己主要的造型手段，在作品画面上将景象加以堆砌、拼凑、改组，把具体的细部表现和任意的夸张、变形、省略和象征的手法结合在一起，创造一种现实和臆想、具体和抽象之间的超现实的艺术境界。所以其效果是奇特、荒诞而又神秘的。,达利的代表作