1. 數(shù)字圖像處理概念

視覺(jué)是人類(lèi)最高級(jí)的感知器官，所以，毫無(wú)疑問(wèn)圖像在人類(lèi)感知中扮演著最重要的角色。然而，人類(lèi)感知只限于電磁波譜的視覺(jué)波段，成像機(jī)器則可覆蓋幾乎全部電磁波譜，從伽馬射線(xiàn)到無(wú)線(xiàn)電波。它們可以對(duì)非人類(lèi)習(xí)慣的那些圖像源進(jìn)行加工，這些圖像源包括超聲波、電子顯微鏡及計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的圖像。

數(shù)字圖像處理(Digital Image Processing)是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行去除噪聲、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征等處理的方法和技術(shù)。

數(shù)字圖像處理的產(chǎn)生和迅速發(fā)展主要受三個(gè)因素的影響：

計(jì)算機(jī)的發(fā)展；

數(shù)學(xué)的發(fā)展（特別是離散數(shù)學(xué)理論的創(chuàng)立和完善）；

廣泛的軍事、工業(yè)和醫(yī)學(xué)等方面的應(yīng)用需求的增長(zhǎng)。

一幅圖像可定義為一個(gè)二維函數(shù)f(x,y)，這里x和y是空間坐標(biāo)，而在任何一對(duì)空間坐標(biāo)(x,y)上的幅值f稱(chēng)為該點(diǎn)圖像的強(qiáng)度或灰度。當(dāng)x,y和幅值f為有限的、離散的數(shù)值時(shí)，稱(chēng)該圖像為數(shù)字圖像。

圖像強(qiáng)度（image intensity）、灰度

圖像強(qiáng)度表示單通道圖像像素的強(qiáng)度（值的大?。?。在灰度圖像中，它是圖像的灰度。在RGB顏色空間中，可以理解把它為是R通道的像素灰度值，G通道的像素灰度值，或是B通道的像素灰度值，也就是RGB中含三個(gè)image intensity。其他顏色空間類(lèi)似，也就是每個(gè)通道的圖像的像素灰度值。

像素（ Pixel）

像素是組成圖象的最基本單元要素：分辨率是指在長(zhǎng)和寬的兩個(gè)方向上各擁有的像素個(gè)數(shù)。一個(gè)像素有多大呢？主要取決于顯示器的分辨率，相同面積不同分辨率的顯示屏，其像素點(diǎn)大小就不相同。

從圖像處理到計(jì)算機(jī)視覺(jué)這個(gè)連續(xù)的統(tǒng)一體內(nèi)并沒(méi)有明確的界線(xiàn)。然而，在這個(gè)連續(xù)的統(tǒng)一體中可以考慮三種典型的計(jì)算處理(即低級(jí)、中級(jí)和高級(jí)處理)來(lái)區(qū)分其中的各個(gè)學(xué)科。

低級(jí)處理涉及初級(jí)操作，如降低噪聲的圖像預(yù)處理，對(duì)比度增強(qiáng)和圖像尖銳化。低級(jí)處理是以輸人、輸出都是圖像為特點(diǎn)的處理。

中級(jí)處理涉及分割(把圖像分為不同區(qū)域或目標(biāo)物)以及縮減對(duì)目標(biāo)物的描述，以使其更適合計(jì)算機(jī)處理及對(duì)不同日標(biāo)的分類(lèi)(識(shí)別)。中級(jí)圖像處理是以輸人為圖像，但輸出是從這些圖像中提取的特征(如邊緣、輪廓及不同物體的標(biāo)識(shí)等)為特點(diǎn)的。

高級(jí)處理涉及在圖像分析中被識(shí)別物體的總體理解，以及執(zhí)行與視覺(jué)相關(guān)的識(shí)別函數(shù)(處在連續(xù)統(tǒng)一體邊緣)等。

2. 圖像存儲(chǔ)

大規(guī)模存儲(chǔ)能力在圖像處理中是必須的。一副圖像的尺寸假設(shè)為1024*1024像素，每個(gè)像素的亮度為8比特（即0-255中灰度表示），如果圖像不經(jīng)過(guò)壓縮處理，需要1MB的存儲(chǔ)空間。

圖像處理應(yīng)用的存儲(chǔ)分為三個(gè)主要類(lèi)別：

用于處理時(shí)的短期存儲(chǔ)，提供短期存儲(chǔ)的一種方法是使用計(jì)算機(jī)內(nèi)存；另一種方法是采用專(zhuān)門(mén)的存儲(chǔ)板（緩沖存儲(chǔ)器），可以存儲(chǔ)一幀或多幀圖像并且可以快訪(fǎng)問(wèn)，通常以時(shí)評(píng)速率（30幀/秒）訪(fǎng)問(wèn)。

關(guān)系到快速調(diào)用的在線(xiàn)存儲(chǔ)，關(guān)鍵特性參數(shù)是對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的頻繁訪(fǎng)問(wèn)。

檔案存儲(chǔ)，是以大容量存儲(chǔ)為要求為特征的，但無(wú)需頻繁訪(fǎng)問(wèn)。