图像处理十大经典算法
① 图像处理算法包含技术
1.输入图像噪声的平滑
2.对比度增强和边缘检测信号的预处理
3.分类识别结果的在处理
② 数字图像处理的基本算法及要解决的主要问题
图像处理,是对图像进行分析、加工、和处理,使其满足视觉、心理以及其他要求的技术。图像处理是信号处理在图像域上的一个应用。目前大多数的图像是以数字形式存储,因而图像处理很多情况下指数字图像处理。此外,基于光学理论的处理方法依然占有重要的地位。
图像处理是信号处理的子类,另外与计算机科学、人工智能等领域也有密切的关系。
传统的一维信号处理的方法和概念很多仍然可以直接应用在图像处理上,比如降噪、量化等。然而,图像属于二维信号,和一维信号相比,它有自己特殊的一面,处理的方式和角度也有所不同。
目录
[隐藏]
* 1 解决方案
* 2 常用的信号处理技术
o 2.1 从一维信号处理扩展来的技术和概念
o 2.2 专用于二维(或更高维)的技术和概念
* 3 典型问题
* 4 应用
* 5 相关相近领域
* 6 参见
[编辑] 解决方案
几十年前,图像处理大多数由光学设备在模拟模式下进行。由于这些光学方法本身所具有的并行特性,至今他们仍然在很多应用领域占有核心地位,例如 全息摄影。但是由于计算机速度的大幅度提高,这些技术正在迅速的被数字图像处理方法所替代。
从通常意义上讲,数字图像处理技术更加普适、可靠和准确。比起模拟方法,它们也更容易实现。专用的硬件被用于数字图像处理,例如,基于流水线的计算机体系结构在这方面取得了巨大的商业成功。今天,硬件解决方案被广泛的用于视频处理系统,但商业化的图像处理任务基本上仍以软件形式实现,运行在通用个人电脑上。
[编辑] 常用的信号处理技术
大多数用于一维信号处理的概念都有其在二维图像信号领域的延伸,它们中的一部分在二维情形下变得十分复杂。同时图像处理也具有自身一些新的概念,例如,连通性、旋转不变性,等等。这些概念仅对二维或更高维的情况下才有非平凡的意义。
图像处理中常用到快速傅立叶变换,因为它可以减小数据处理量和处理时间。
[编辑] 从一维信号处理扩展来的技术和概念
* 分辨率(Image resolution|Resolution)
* 动态范围(Dynamic range)
* 带宽(Bandwidth)
* 滤波器设计(Filter (signal processing)|Filtering)
* 微分算子(Differential operators)
* 边缘检测(Edge detection)
* Domain molation
* 降噪(Noise rection)
[编辑] 专用于二维(或更高维)的技术和概念
* 连通性(Connectedness|Connectivity)
* 旋转不变性(Rotational invariance)
[编辑] 典型问题
* 几何变换(geometric transformations):包括放大、缩小、旋转等。
* 颜色处理(color):颜色空间的转化、亮度以及对比度的调节、颜色修正等。
* 图像合成(image composite):多个图像的加、减、组合、拼接。
* 降噪(image denoising):研究各种针对二维图像的去噪滤波器或者信号处理技术。
* 边缘检测(edge detection):进行边缘或者其他局部特征提取。
* 分割(image segmentation):依据不同标准,把二维图像分割成不同区域。
* 图像制作(image editing):和计算机图形学有一定交叉。
* 图像配准(image registration):比较或集成不同条件下获取的图像。
* 图像增强(image enhancement):
* 图像数字水印(image watermarking):研究图像域的数据隐藏、加密、或认证。
* 图像压缩(image compression):研究图像压缩。
[编辑] 应用
* 摄影及印刷 (Photography and printing)
* 卫星图像处理 (Satellite image processing)
* 医学图像处理 (Medical image processing)
* 面孔识别, 特征识别 (Face detection, feature detection, face identification)
* 显微图像处理 (Microscope image processing)
* 汽车障碍识别 (Car barrier detection)
[编辑] 相关相近领域
* 分类(Classification)
* 特征提取(Feature extraction)
* 模式识别(Pattern recognition)
* 投影(Projection)
* 多尺度信号分析(Multi-scale signal analysis)
* 离散余弦变换(The Discrete Cosine Transform)
③ 在图像处理中有哪些算法
1、图像变换:
由于图像阵列很大,直接在空间域中进行处理,涉及计算量很大。采用各种图像变换的方法,如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术,将空间域的处理转换为变换域处理,可减少计算量,获得更有效的处理。它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。
2、图像编码压缩:
图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量,以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。
压缩可以在不失真的前提下获得,也可以在允许的失真条件下进行。
编码是压缩技术中最重要的方法,它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。
3、图像增强和复原:
图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量,如去除噪声,提高图像的清晰度等。
图像增强不考虑图像降质的原因,突出图像中所感兴趣的部分。如强化图像高频分量,可使图像中物体轮廓清晰,细节明显;如强化低频分量可减少图像中噪声影响。
4、图像分割:
图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。
图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来,其有意义的特征有图像中的边缘、区域等,这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。
5、图像描述:
图像描述是图像识别和理解的必要前提。
一般图像的描述方法采用二维形状描述,它有边界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。
6、图像分类:
图像分类属于模式识别的范畴,其主要内容是图像经过某些预处理(增强、复原、压缩)后,进行图像分割和特征提取,从而进行判决分类。
图像分类常采用经典的模式识别方法,有统计模式分类和句法模式分类。
(3)图像处理十大经典算法扩展阅读:
图像处理主要应用在摄影及印刷、卫星图像处理、医学图像处理、面孔识别、特征识别、显微图像处理和汽车障碍识别等。
数字图像处理技术源于20世纪20年代,当时通过海底电缆从英国伦敦到美国纽约传输了一幅照片,采用了数字压缩技术。
数字图像处理技术可以帮助人们更客观、准确地认识世界,人的视觉系统可以帮助人类从外界获取3/4以上的信息,而图像、图形又是所有视觉信息的载体,尽管人眼的鉴别力很高,可以识别上千种颜色,
但很多情况下,图像对于人眼来说是模糊的甚至是不可见的,通过图象增强技术,可以使模糊甚至不可见的图像变得清晰明亮。
④ 图像处理算法有哪些
多了:图像分割、增强、滤波、形态学,等等,推荐看数字图像处理那本厚书
⑤ 图像处理的算法有哪些
图像处理基本算法操作从处理对象的多少可以有如下划分:
一)点运算:处理点单元信息的运算
二)群运算:处理群单元 (若干个相邻点的集合)的运算
1.二值化操作
图像二值化是图像处理中十分常见且重要的操作,它是将灰度图像转换为二值图像或灰度图像的过程。二值化操作有很多种,例如一般二值化、翻转二值化、截断二值化、置零二值化、置零翻转二值化。
2.直方图处理
直方图是图像处理中另一重要处理过程,它反映图像中不同像素值的统计信息。从这句话我们可以了解到直方图信息仅反映灰度统计信息,与像素具体位置没有关系。这一重要特性在许多识别类算法中直方图处理起到关键作用。
3.模板卷积运算
模板运算是图像处理中使用频率相当高的一种运算,很多操作可以归结为模板运算,例如平滑处理,滤波处理以及边缘特征提取处理等。这里需要说明的是模板运算所使用的模板通常说来就是NXN的矩阵(N一般为奇数如3,5,7,...),如果这个矩阵是对称矩阵那么这个模板也称为卷积模板,如果不对称则是一般的运算模板。我们通常使用的模板一般都是卷积模板。如边缘提取中的Sobel算子模板。
⑥ 图像的特征提取都有哪些算法
图像的特征可分为两个层次,包括低层视觉特征,和高级语义特征。低层视觉特征包括纹理、颜色、形状三方面。语义特征是事物与事物之间的关系。纹理特征提取算法有:灰度共生矩阵法,傅里叶功率谱法颜色特征提取算法有:直方图法,累计直方图法,颜色聚类法等等。形状特征提取算法有:空间矩特征等等高级语义提取:语义网络、数理逻辑、框架等方法
⑦ 图像识别算法都有哪些
图像识别,是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对像的技术。一般工业使用中,采用工业相机拍摄图片,然后再利用软件根据图片灰阶差做进一步识别处理,图像识别软件国外代表的有康耐视等,国内代表的有图智能等。另外在地理学中指将遥感图像进行分类的技术。
⑧ 图像处理中应用的寻优算法有哪些
高级点的智能算法包括粒子算法、卡尔曼、蚁群、退火、神经网络....
常规的经典算法包括梯度、Hessian 矩阵、拉格朗日乘数、单纯形法、梯度下降法.....
还可以看一下凸优化、线性规划等等
⑨ 数字图像处理的主要方法
数字图像处理的工具可分为三大类:
第一类包括各种正交变换和图像滤波等方法,其共同点是将图像变换到其它域(如频域)中进行处理(如滤波)后,再变换到原来的空间(域)中。
第二类方法是直接在空间域中处理图像,它包括各种统计方法、微分方法及其它数学方法。
第三类是数学形态学运算,它不同于常用的频域和空域的方法,是建立在积分几何和随机集合论的基础上的运算。
由于被处理图像的数据量非常大且许多运算在本质上是并行的,所以图像并行处理结构和图像并行处理算法也是图像处理中的主要研究方向。
(9)图像处理十大经典算法扩展阅读
1、数字图像处理包括内容:
图像数字化;图像变换;图像增强;图像恢复;图像压缩编码;图像分割;图像分析与描述;图像的识别分类。
2、数字图像处理系统包括部分:
输入(采集);存储;输出(显示);通信;图像处理与分析。
3、应用
图像是人类获取和交换信息的主要来源,因 此,图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。随着人类活动范围的不断扩大,图像处理的应用领域也将随之不断扩大。
主要应用于航天和航空、生物医学工程、通信 工程、工业和工程、军事公安、文化艺术、机器人视觉、视频和多媒体系统、科学可视化、电子商务等方面。