2 数字图像处理技术

2.1 数字图像处理技术的基本概念

运用计算机对图像进行处理的前提是图像需要以数字化的格式保存在计算机中，以数字化的格式被保存在计算机中的图像称为数字图像(digital image)。 

数字图像处理(digital Image Processing)是运用计算机对数字图像进行变换、增强、压缩、分割、描述、复原等数字化处理的过程，使原始的图片资源更加清晰，增强图像的品质，使图像更便于人类的观察，更利于图像的研究和保存。又因为对于图像的处理要通过计算机硬件和软件的共同实现，所以数字图像处理又被称为计算机数字图像处理(computer digital image processing)。数字图像处理的出现和飞速发展受以下几个因素的影响：一是计算机行业的快速发展；二是离散数学理论的创立和完善；三是多行业多方面对于数字图像处理的应用需求的增长。

数字信号处理（Digital Signal Processing）是一门涉及许多科学而又广泛应用于许多领域的新兴科学，DSP有两种含义：数字信号处理，数字信号处理器。我们常说的DSP值的是数字信号处理器。数字信号处理器是一种适合完成数字信号处理运用的处理器。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并且得到迅速发展。在过去的二十多年的时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用[ ]。

需要被强调的是，“数字图像处理”并非指“对于数字图像的处理”，而是指“对于图像的数字化处理”。 

对于数字图像处理的理解有广义和狭义之分。广义的数字图像处理是指从获得图像到输出图像的信息的过程，是对于图像处理系统的研究。而狭义的数字图像处理只是对于图像中的信息进行处理。 

广义的数字图像处理的研究内容包括：  

1、图像信息获取  

将真实图像采集，转换为数字图像，是计算机处理图像之前的基本步骤，目的是将人类所观察到的连续图像转换成计算机可以处理的格式。这一阶段需要两种装置，一种是对某个电磁能量谱波段敏感的物理器件，另一种是数字化器。主要研究各种数字成像设备和图像的数字化设备。 

2、图像信息存储 

图像所包含的数据量十分庞大，因此储存图像也许需要大量的空间，这一阶段主要研究图像的储存设备、储存格式、图像压缩等。 

3、图像信息传送 

由于网络的飞速发展，图像信息的传送获得了极大的关注，此外图像信息传输极大地推进了图像信息的共享和图像在各领域的广泛应用。图像信息传送分为近程和远程两种。近程图像信息传输主要是指图像信息在不同设备间的交换。远程图像信息传送主要是指图像信息在图像系统间的传输，通常采用网络传送，有限传送和无线传送都是数字图像远距离传送的方式。网络传送需要解决的问题是减少对于带宽的占用率，解决这个问题的主要办法是对图像数据进行压缩。

4、图像信息处理 

图像信息处理就是狭义的数字图像处理，通常用算法的形式对图像信息进行处理，并且大多数算法可以由计算机软件进行实现。 

5、图像的输出与显示  

图像处理的最终目的是为了显示给人看，可以采用阴极射线管、液晶显示屏、场致发光显示器、打印设备等将图像输出和显示。 

2.2 数字图像处理技术及其处理过程