,标题,标题,标题,标题,标题,标题,*,标题,标题,标题,标题,标题,标题,*,机器人技术,四、图像处理,清华大学 张文增 博士,4.1 数字图像技术的开展,4.2 图像的表示,4.3 图像处理过程,4.4 图像处理技术举例,4.5 图像边缘提取,1960,年代,1970,年代,1990,年代,1980,年代,4.2,图像的表示,图像分类：黑白图像、灰度图像、彩色图像,(RGB),把图像看成一个函数,灰度亮度,图像的灰度特征,较黑色背景的较白色直线,灰度特征呈现山峰形貌,较白色背景的较黑色直线,灰度特征呈现裂缝形貌,图像,灰度特征,图像的数字化,采样：指图象空间连续坐标(x，y)的离散化。,量化：指幅值f(x,y)的离散化。,两种离散化合在一起，我们称为图象的数字化，离散化的结果图象便称为数字图象。,采样过程：将图象平面划分成网格，每个网格中心点的位置由一对笛卡尔坐标x,y所决定。x,y 是实整数。,量化：将像素点上的灰度值离散为整数。,4.3,图像处理过程,视觉图象中包涵了丰富的信息，在获取尽可能少失真图象的前提下，如何充分正确利用这些信息涉及如下一些根本问题：,1、去除其中的多余无用的干扰滤除噪声,2、分层次抽取局部信号加以分析图象分割,3、将各种信息综合理解信息融合,4.4,举例：图像增强,图像复原,图像匹配,图像变形,图像分割,4.5,图象的边缘提取,空间导数法提取边缘点,在空间物体的边界上，由于光线的反射和阴影等造成灰度的剧烈变化；可用图象空间的灰度梯度导数来具体反映。,灰度分布G(u,v)的平面梯度向量为：,其中gr代表了灰度在(u,v)点的变化率大小；代表灰度变化方向与u轴的夹角。,边缘检测是图像处理中非常重要的根本问题,Sobel,边缘提取,在离散的图象中，需用差分来近似微分；一个著名的,Sobel,差分方法为：,1,0,1,2,0,2,1,0,1,1,2,1,0,0,0,1,2,1,用右边的线性算子表能直观表示差分公式，表的各窗口与图象位置对应，中心是,(,i,j,),窗口中分别为差分加权系数。,i,j,Sobel,边缘提取举例,总结,图像是什么？,图像处理技术分类,举例：边缘提取技术,