1. 數(shù)字圖像處理概念

視覺是人類最高級的感知器官，所以，毫無疑問圖像在人類感知中扮演著最重要的角色。然而，人類感知只限于電磁波譜的視覺波段，成像機(jī)器則可覆蓋幾乎全部電磁波譜，從伽馬射線到無線電波。它們可以對非人類習(xí)慣的那些圖像源進(jìn)行加工，這些圖像源包括超聲波、電子顯微鏡及計算機(jī)產(chǎn)生的圖像。

數(shù)字圖像處理(Digital Image Processing)是通過計算機(jī)對圖像進(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)展主要受三個因素的影響：

計算機(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。

一幅圖像可定義為一個二維函數(shù)f(x,y)，這里x和y是空間坐標(biāo)，而在任何一對空間坐標(biāo)(x,y)上的幅值f稱為該點(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，稱該圖像為數(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（值的大小）。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image intensity。其他顏色空間類似，也就是每個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：分辨率是指在長和寬的兩個方向上各擁有的像素個數(shù)。一個像素有多大呢？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。

從圖像處理到計算機(jī)視覺這個連續(xù)的統(tǒng)一體內(nèi)并沒有明確的界線。然而，在這個連續(xù)的統(tǒng)一體中可以考慮三種典型的計算處理(即低級、中級和高級處理)來區(qū)分其中的各個學(xué)科。

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

中級處理涉及分割(把圖像分為不同區(qū)域或目標(biāo)物)以及縮減對目標(biāo)物的描述，以使其更適合計算機(jī)處理及對不同日標(biāo)的分類(識別)。中級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)識等)為特點(diǎn)的。

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

2. 圖像存儲

大規(guī)模存儲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)過壓縮處理，需要1MB的存儲空間。

圖像處理應(yīng)用的存儲分為三個主要類別：

用于處理時的短期存儲，提供短期存儲的一種方法是使用計算機(jī)內(nèi)存；另一種方法是采用專門的存儲板（緩沖存儲器），可以存儲一幀或多幀圖像并且可以快訪問，通常以時評速率（30幀/秒）訪問。

關(guān)系到快速調(diào)用的在線存儲，關(guān)鍵特性參數(shù)是對存儲數(shù)據(jù)的頻繁訪問。

檔案存儲，是以大容量存儲為要求為特征的，但無需頻繁訪問。