第一章：
数字图像处理研究的内容主要有：（1）图像获取，表示和表现（2）图像增强（3）图像复原（4）图像分割（5）图像分析（6）图像重建（7）图像压缩编码
数字图像处理：利用计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、识别等处理的理论、方法和技术。一般情况下，图像处理是用计算机和实时硬件实现的，因此，也称之为计算机图像的实现。
数字图像处理的特点：（1）处理精度高，再现性好（2）易于控制处理效果（3）处理的多样性（4）图像数据量庞大（5）处理费时（6）图像处理技术综合性强 图像：就是三维场景在二维平面上的影像
数字图像：是用配置在二维平面（画面）上的灰度值或彩色值来表示信息的，信息扩展在二维平面上。数字图像以数字格式存储图像数据，数字图像常用矩阵来描述。 图像处理的研究目的：（1）提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的（2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，只要用于计算机分析，经常用作模式识别，计算机视觉的预处理（3）对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输
图像工程三层示意图：图像工程的内容可分为图像处理、图像分析和图像理解三个层次，这三个层次既有联系又有区别，如下图所示。
图像处理、图像分析、图像理解各有什么特点？它们之间有何联系和区别？
图像处理：的重点是图像之间进行的变换。尽管人们常用图像处理泛指各种图像技术，但比较狭义的图像处理主要是对图像进行各种加工，以改善图像的视觉效果并为自动识别奠定基础，或对图像进行压缩编码以减少所需存储空间
图像分析：主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它们的客观信息，从而建立对图像的描述。如果说图像处理是一个从图像到图像的过程，则图像分析是一个从图像到数据的过程。这里的数据可以是目标特征的测量结果，或是基于测量的符号表示，它们描述了目标的特点和性质。
图像理解：的重点是在图像分析的基础上，进一步研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系，并得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释，从而指导和规划行动。 如果说图像分析主要以观察者为中心来研究客观世界，那么图像理解在一定程度上是以客观世界为中心，借助知识、经验等来把握整个客观世界(包括没有直接观察到的事物)的。
联系：图像处理、图像分析和图像理解处在三个抽象程度和数据量各有特点的不同层次上。图像处理是比较低层的操作，它主要在图像像素级上进行处理，处理的数据量非常大。图像分析则进入了中层，分割和特征提取把原来以像素描述的图像转变成比较简洁的非图形式的描述。图像理解主要是高层操作，基本上是对从描述抽象出来的符号进行运算，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处。 数字图像处理系统的组成：（1）数字图像处理系统的硬件【图像输入设置、图像输入卡、显示卡、计算机、图像存储装置】（2）高速图像处理卡【GPB-K】（3）图像处
理系统软件
试述连续图像f(x,y)和数字图像g(i.j)中变量的含义，它们有何联系和区别？ 连续图像中，图像为一个二维平面，(x,y)图像中的任意一点，f（x,y）为图像于(x,y)于处的值。连续图像中，(x,y)的取值是连续的，f(x,y)也是连续的
数字图像中，图像为一个由有限行有限列组成的二维平面，（i,j)为平面中的任意一点，g（i,j)则为图像在（i,j)处的灰度值，数字图像中，（i,j) 的取值是不连续的，只能取整数，对应第i行j列,g（i,j) 也是不连续的，表示图像i行j列处图像灰度值。
联系：数字图像g(i,j)是对连续图像f(x,y)经过采样和量化这两个步骤得到的。其中g(i,j)=f(x,y)|x=i,y=j【f(x,y)表示二维图像在空间（x,y）上的幅值，数字图像I(r,c)表示位于图像矩阵上第r行，第c列的元素幅值。I(r,c)是通过对f(x,y)抽样和量化得来的。f(x,y)各量是连续的，I(r,c)各量是离散的】 ●第二章
图像的数字化包括采样和量化两个过程。
采样：【概念：】图像在空间上的离散化称为采样。用空间上部分点的灰度值代表图像，这些点称为采样点。 【方法：】先沿垂直方向采样，再沿水平方向采样，用两个步骤完成采样操作。 对于运动图像，需先在时间轴上采样，再沿垂直，最后沿水平方向采样。 模拟图像经采样后，在空间上离散化为像素，但采样所得的像素值仍是连续量。
量化：把采样后所得的各像素的灰度值从模拟量到离散量的转换称为图像灰度的量化。 像素值量化后用一个字节8bit来表示。
总结：采样点数越多，图像质量越好；采样点数减少时，图像的块状效应就逐渐明显；量化级数越多，图像质量越好，量化级数最小的极端情况就是二值图像，图像出现假轮廓。
采用如下原则可以得到质量较好的图像：（1）对缓变的图像，应该细量化，粗采样，以避免假轮廓（2）对细节丰富的图像，应细采样，粗量化，以避免模糊
数字图像类型：静态图像可分为：（1）矢量图：（用数学公式描述一幅图像）优点[①文件数据量很小②图像质量与分辨率无关（2）位图：（用许多像素点表示一幅图像，每个像素具有颜色属性和位置属性，也叫栅格图像）
位图分为：线画稿、灰度图像、索引颜色图像、真彩色图像（其中灰度图像和索引颜色图像有调色板，真彩色图像不需要调色板） 调色板的作用：索引颜色 24色：真彩色
●图像文件格式：（1）BMP格式:windows系统交换图形、图像数据的一种标准格式（2）DIB（3）TIF（4）PBM、PGM、PPM（5）PCX（6）JPEG
●BMP图像的数据由四部分组成：（1）位图文件头（2）位图信息头（3）调色板（4）位图数据
●常见的文件格式有哪些？它们各有何特点？
jpg(jpeg)
JPEG：联合摄影专家组
JPEG 图片以 24 位颜色存储单个光栅图像。JPEG 是与平台无关的格式，支持最高级别的压缩，不过，这种压缩是有损耗的。渐近式 JPEG 文件支持交错。可以提高或降低 JPEG 文件压缩的级别。但是，文件大小是以图像质量为代价的。压缩比率可以高达 100:1。（JPEG 格式可在 10:1 到 20:1 的比率下轻松地压缩文件，而图片质量不会下降。）JPEG 压缩可以很好地处理写实摄影作品。但是，对于颜色较少、对比级别强烈、实心边框或纯色区域大的较简单的作品，JPEG 压缩无法提供理想的结果。有时，压缩比率会低到 5:1，严重损失了图片完整性。这一损失产生的原因是，JPEG 压缩方案可以很好地压缩类似的色调，但是 JPEG 压缩方案不能很好地处理亮度的强烈差异或处理纯色区域。
优点：摄影作品或写实作品支持高级压缩，利用可变的压缩比可以控制文件大小。支持交错（对于渐近式 JPEG 文件）。JPEG 广泛支持 Internet 标准。
缺点：有损耗压缩会使原始图片数据质量下降。当您编辑和重新保存 JPEG 文件时，JPEG 会混合原始图片数据的质量下降。这种下降是累积性的。不适用于所含颜色很少、具有大块颜色相近的区域或亮度差异十分明显的较简单的图片。是最常见的格式之一。
BMP：Windows 位图
Windows 位图可以用任何颜色深度（从黑白到 24 位颜色）存储单个光栅图像。Windows 位图文件格式与其他 Microsoft Windows 程序兼容。它不支持文件压缩，
数字图像处理重点汇总
