一、緒論以及儲備知識

1、數字圖像處理

何謂數字圖像處理？數字圖像處理就是指借助于數字計算機來處理圖像。因為計算機只能處理離散的數字量，所以一幅要被計算機處理的圖像也必須是離散的。這幅圖像有很多個元素組成，這些元素就是我們通常所說的像素！

2、視覺感知要素

人的眼睛能看到東西是因為人眼里面有光感受器，這些感受器可以分為兩類，也就是錐狀體和桿狀體。錐狀體主要位于視網膜中的中央凹的部分，對顏色及其敏感，被稱為白晝視覺或亮視覺。桿狀體的數量更多，分布在視網膜表面，它用來給出視野內的總體圖像，對低照明度敏感，也被稱為暗視覺或微光視覺。大致可以理解為人眼中的錐狀體=CCD（電荷耦合元件，成像芯片）。

光是一種特殊的電磁輻射，它的電磁波譜從左到右依次為伽馬射線、X射線、紫外線、可見光譜、紅外線、微波、無線電波。灰度級:通常用來表示單色光的強度，單色光是沒有顏色的光。從黑到白的單色光的度量范圍成為灰度級。

3、圖像的取樣和量化

我們把一幅連續的圖像放在一個即X、Y軸和豎軸構成的坐標系中（以后我們會知道這叫做空間域），X和Y用來表示這幅圖像中點的坐標，豎軸用來表示該點的灰度值即強度值。計算機要進行處理必須先離散化，我們對坐標值進行數字化稱為取樣，對幅值數字化稱為量化。所以，一幅圖像可以看做是很多個離散的數字量構成的，即可以用一個矩陣來表示一幅圖像。注意，數字圖像的原點位于左上角，其中正X軸往下延伸，正Y軸往右延伸。

對圖像坐標數字化的值通常用M,N表示，灰度級數用L表示，灰度級通常取2的整數次冪，即L=2^K。存儲一幅數字圖像的比特數為b=M*N*K。我們將一幅圖像中的最高和最低灰度級間的灰度差定義為對比度，最高和最低灰度的比稱為動態范圍！

當一幅圖像有2^K個灰度級時，實際上通常稱這幅圖像為K比特圖像，例如8比特圖像有256個可能的離散灰度值。

4、像素間的基本關系

位于坐標（X,Y）處的像素p有四個水平和垂直的像素，坐標為（x+1,y）,(x-1,y),(x,y+1),(x,y-1),這組像素稱為p的4鄰域，用N4(p)表示。p的4個對角相鄰像素坐標是（x+1,y+1）,(x+1,y-1),(x-1,y-1),(x-1,y+1),用ND(p)表示。這些點與4個鄰點一起稱為p的8鄰域，用N8(p)表示。

假設兩個像素坐標分別為（x,y）,（s,t）
它們之間的距離度量有一下幾種形式：
a.歐式距離：同解析幾何中的定義一樣，在這樣的定義下，距（x，y）等距離的點形成一個圓的輪廓（近似的）。

b.D4距離（也叫城市街區距離，想象一下城市街區之間沒有斜邊可以走）：定義為|x-s|+|y-t|，在這樣的定義下，距（x，y）等距離的點形成一個菱形。

c.D8距離（棋盤距離）：其定義為max(|x-s|,|y-t|),在這種定義下，距（x，y）等距離的點形成一個正方形。

注：如果有什么錯誤的地方歡迎大家指正！讓我們一塊共同學習，本人研究生階段主攻方向為圖像去霧，有興趣的可以加我的QQ：2256524804，大家可以一塊學習，稍后我會慢慢更新！

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的快速入门学习数字图像处理（冈萨雷斯第三版）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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