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Digital Image Processing. Dr. Ren Mingwu Lab 603, Department of computer Science and Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China Tel: 025-4315751-724 Email：[email protected]. Reference books in Chinese ： 《图象工程》上下册，章毓晋，清华大学出版社。 《图象分割》，章毓晋，清华大学出版社。 - PowerPoint PPT Presentation
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2002, Ver1.0 任明武，南京理工大学计算机系 1
Digital Image Processing
Dr. Ren MingwuLab 603, Department of computer Science and Engineering,Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, ChinaTel: 025-4315751-724Email ： [email protected]
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Reference books in Chinese ： 《图象工程》上下册，章毓晋，清华大学出版社。 《图象分割》，章毓晋，清华大学出版社。 《计算机视觉》，吴立德， 复旦大学出版社。 《图象处理与分析》， 徐建华， 科学出版社。 《计算机视觉与模式识别》郑南宁，国防工业出版社。
Reference journals in Chinese 《计算机研究与发展》 《中国图像图形学报〉 《计算机工程 》 《模式识别与人工智能 》 《电子学报》
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References in English (can be found in library or Lab 603, in NUST)
《 IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 》 , Abbreviated by T-PAMI
《 IEEE Transactions on Image Processing 》 ,T-IP
《 Pattern Recognition 》 ,PR
《 Image and Vision Computing 》 ,IVC
《 Optical Engineering 》 ,OE
《 Artificial Intelligence 》 ,AI
《 Computer Vision and Image Understanding 》 ,CVIU
《 Graphical Models and Image Processing 》 ,GMIP
《 Machine Vision and Applications 》 ,MVA
《 Pattern Recognition Letters 》 ,PRL
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Chapter.1 Preface
1.1 Intruduction Digital Image processing, that is, the manipulation of images by computer, has been playing a more and more important role in today’s computer field. Four factors stimulate its development as the following:
(1) Declining cost of the computer equipment required.
(2) Increasing availability of equipment for digitizing and displaying images.
(3)New technology, such as inexpensive charge-coupled device (CCD), new memory technologies for large low-cost image storage arrays, and inexpensive, high-resolution color display systems, trends to further the growth of the field.
(4)Widely applied in commercial, medical application, industrial and in scientific research. <some examples>
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1.2 The Elements of Digital Image processing System
Fig.1 A physical image and a corresponding digital image
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1)-n1,-f(m 1,1)-f(m 1,0)-f(m
1)-nf(1, f(1,1) f(1,0)
1)-nf(0, f(0,1) f(0,0)
F
Fig.2 Digitizing an Image
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TmfffF ,,, 110
)1,(,),1,(),0,( nifififfi Here,
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Fig.3 A digital image processing system
There are two popular input devices: Camera and Scanner
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A line CCD device 2048x1
The Curve of
wavelength response
A digital CameraA normal
anolog
camera
A pinhole camera
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A dome camera
Technical Specipications
A IP Camera
传统摄像机 + 内置服务器 + 内置网卡，通过以太网或互联网进行访问，支持远程控制 ( 云台 + 解码器 + 镜头 ) ，支持客户端多路同时录像，远端的浏览者不需任何专业软件，只要标准的网络浏览器 (Microsoft IE 或Netscape)
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常用的摄像机与计算机的接口方式 :(1) 模拟摄像机 + 专业图像卡(2) 模拟摄像机 + 多媒体卡(3) 数字摄像机 +USB 接口(4) 数字摄像机 +1394 接口 ( 或接口卡 )(5) 高分辨率数字摄像机 + 专业的数字接口卡 (RS644 、 LVDS 卡 )
摄像机 价格模拟摄像机 800˜4000 元
电脑眼 200 ˜500 元IP 摄像机 4000 ˜8000 元红外热象仪 20-50 万元100 万象素以上的数字摄像机 3 ˜8 万元
A simple camera
Usually called PC Eye
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B_ORION (AGP)
ICOLOR (PCI)
带 CPU 的 Odyssey Xpro
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扫描仪与计算机的接口方式(1) 扫描仪 + 并口(2) 扫描仪 +SCSI 卡(3) 扫描仪 +USB 接口(4) 扫描仪 +1394 接口 ( 或接口卡 )
克里奥 iQSmart 扫描仪 传感器： CCD 平台式最大分辨率 ( 光学 ): 5,500×10,000dpi最大分辨率 ( 插值 ): 10,000dpi颜色深度 : 16bit最大密度： 4.1密度范围： 3.9接口方式： IEEE1394
Panasonic 2045c 高速扫描仪传输速度： 20MB/s接口方式： Ultra SCSI耐久度：大约 500 万张最大扫描幅面： A4扫描速度： 200dpi 时， A4 双面／ 2 秒钟
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一种 1394卡
一种多媒体卡
一种电视台专用编辑卡
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美国 Coreco公司BanditII图像卡
加拿大Matrox公司B_Orion图像卡
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1.3 The Terminology of Digital Image processing
Fig.4 Types of Images
A digital image is now a two-dimensional rectangular array of quantized sample values
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IR(Infra-red) : Temperature
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Output
Image Descriptive Data
I
N
P
U
T
Image Image Processing Image Analysis and Recognition
Descriptive Data
Image Synthesis(computer graphics)
Non-image-related uses of computers
Tab.1 The differences Between Image Processing, Image Analysis, and computer graphics
However, digital image processing usually covers both digital image processing and image analysis.
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1.4 The Tasks/Contents of Digital Image processing
1.4.1 Three Levels
Low( 低 )
Large( 大 )
Abstract degree
( 抽象程度 )
High Level ( 高层 )
图象理解
图象分析
图象处理
Symbol
( 符号 )
Targets
( 目标 )
Pixels
( 象素 )
Semantic
( 语义 )Middle Level( 中层 )
Low Level( 低层 )
High( 高 )Small( 小）
quantity of data
( 数据量 )
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A ： Image Processing A1 Acquirement and Sampling( 图象采集与获取 ), Camera Calibrating( 成象方法、摄象机校正等 )
A2 Image Restoration( 图象重建 ), epically from camera, such as CT.
A3 Image Transform, Filtering, Enhancement, and Recovery( 图象变换、滤波、增强、恢复或复原等 )
A4 Image Compression and Coding( 图象压缩编码 )
B ： Image Analysis B1 Edge Detection, Segmentation( 边缘检测、图象分割 )
B2 Target Expression, Description, and Measurement( 目标表达、描述、测量 )
B3 Target Shape, Texture, movement( 目标形状、纹理、空间、运动等的分析 )
B4 2-D Target recognition, classification and extraction(2 维目标的识别、分类和提取 )
C ： Image Understanding C1 Image match, console point match ( 序列、立体 ) 图象 ( 特征点 ) 匹配 C2 3-D Model, scene recovery ( 建模、客观场景恢复 )
C3 scene understanding
1.4.2 Contents
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1.4.3 An example
Image Processing
(Median Filter)
Original Image
Image Analysis
(Edge Detection)
Image Analysis
(Segmentation)
Image Understanding
(There are a table near middle and a desk on up-right corner)
