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圖像處理ppt課件(編輯修改稿)

2026-05-31 22:04 本頁面

　

【文章內容簡介】電荷耦合器件）圖像傳感器由光電轉換單元構成，光電傳感單元的排列分為線陣排列和面陣排列兩種。圖像傳感器的工作原理是把光能量轉換為電荷，并且具有將轉換得到的電荷進行存儲的能力，以及使電荷向輸出電極移動的掃描能力。一維圖像傳感器（線陣式傳感器）結構模型圖中，光電轉換部分是由 PD1到 PDm的 m個單元構成，輸出經過門驅動開關 MOSFET與 CCD連接在一起。 (2) 攝像單元 (b)所示為二維 CCD傳感器，它是由圖 (a)中的線陣傳感器單元從 CCD1到 CCDn n個單元并列配置而成，并經過一個合成其輸出的水平 CCD移位寄存器，再經過一個增幅放大器，得到圖像信號。 2) CCD彩色攝像光學系統的構成對象物反射的光通過透鏡和光學低通濾波器之后由三棱鏡把光分為 RGB三原色，再由 3個 CCD圖像傳感器把紅 R、綠 G、藍 B的光信號變換為 3個電信號。 (3) 圖像的數字化 — 般的圖像都是模擬圖像，即圖像上的信息是連續變化的模擬量。對于模擬圖像只能采用模擬處理方式進行處理，例如按光學原理用透鏡將照片放大。只有將連續的模擬信號變為離散的數字信號，或者說將模擬圖像變換為數字圖像計算機方能接受。為此，常將計算機圖像處理稱為數字圖像處理。所謂采樣指的是空間坐標的離散化，即將圖像平面分割成離散點的集合，就是把一幅連續圖像在空間上分割成M N 個網格。圖像的數字化方法，包括兩個方面：采樣和量化。采樣使連續圖像在空間上離散化，但采樣點上圖像的亮度值還是某個幅度區間內的連續分布。把采樣點上對應的亮度連續變化區間轉換為單個特定數碼的過程，稱為量化，即樣點亮度的離散化，或者叫做像素的灰度離散化。為了方便計算機進行數據處理，有限個離散值的個數常用 2n 表示，這個過程是把每一個離散樣本的連續灰度只分成有限多的層次，稱分層量化。把原圖像灰度層次從最暗至最亮均勻分為有限個層次成為均勻量化，如果采用不均勻分層就稱為非均勻分層量化。但是，用有限個離散灰度值來表示無窮多個連續灰度的量時，必然產生誤差，這種誤差稱為量化誤差（也稱為量化噪聲）圖像質量的評價人類的視覺視覺所感受到的圖像可看做是三維光輻射場對人眼的影響。目前，在語音、數據、圖像三種主要的通信方式中，圖像通信起到主要作用。聽覺獲取的是時間信息，視覺獲取的是時空信息；在相同條件下，常規的視頻圖像的數據量比語音的數據量大 6002500倍。視覺信息是人類從外界獲取信息的主要方式。人類視覺局限性和機器視覺產生的必然性人的視覺系統可看成是一種神奇的、高度自動化的生物圖像處理系統，但是，還存在許多不足之處。 3) 缺乏持久性：長時間、連續進行相同的視覺處理，人們就會感到單調、疲勞、厭倦、甚至遺忘，以致效率降低或者判別錯誤。 2) 局限性：人的視覺系統也有它的局限性。因為只能看到物體表面，不能看到物體內部的結構。 1) 主觀性：人類屬于主觀動物，在大腦處理圖像過程中難免帶有主觀片面性。 4) 模糊性：視覺系統的圖像處理是一種模糊處理，對處理結果很少能進行定量描述。計算機圖像處理是一種能夠部分模擬人的視覺系統，而又能部分超越它的性能的新興技術。圖像質量的評價方法對于圖像處理系統，衡量它的重要指標就是圖像的質量。圖像質量的含義包括兩方面內容：一是圖像的逼真度 (被評價圖像與原標準圖像的偏離程度 )；一是圖像的可懂度 (指圖像能向人或機器提供信息的能力 )。主要的評價方法有： (1) 圖像的主觀評價這種方法就是通過人來觀察圖像，對圖像的優劣做出主觀評定，然后對評分進行統計平均得出評價結果。這種評價出的圖像質量與觀察者的特性及觀察條件等因素有關。 (2) 圖像的客觀評價盡管質量的主觀評價是最權威的方式，但是在一些研究場合，或者由于實驗條件的限制，也希望對圖像有一個定量的客觀描述。圖像質量的客觀評價由于著眼點不同而有多種方法，這里介紹的是一種經常使用的所謂的逼真度測量。對于彩色圖像逼真度的定量表示是一個十分復雜的問題。當前，對灰度圖像逼真度的定量表示應用較多。對于連續圖像，設 f(x,y)為定義在矩形區域的連續圖像，其降質圖像為，它們之間的逼真度可用歸一化的互相關函數 K 來表示：歸一化的互相關函數：其中，運算符 Q[]表示在計算逼真度前，為使測量值與主觀評價的結果一致而進行的某種預處理（如對數處理、冪處理等）。對于數字圖像，設 f(j,k)為原參考圖像，為其降質圖像，逼真度可定義為歸一化的均方誤差值 NMSE：

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