数字图像处理系统及应用实例

数字图像处理系列课件

第11章 数字图像处理系统及应用实例1 数字图像处理系统 2 应用实例

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1 数字图像处理系统监视器 图像通信接口 通信网络 输入设备 摄像机 扫描仪 CD-ROM …… 医学图像 卫星遥感图像 雷达图像 硬盘、光盘、磁带机 存储设备 高档微机系统 图像采集 A/D 输出设备 激光打印机 绘图仪 显示器 ……

图像处理

图像数据库

数字图像处理系统结构框图

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1.1 数字图像处理系统的分类 通用和专用: 通用系统主要用于方法研究、大型计算、多媒体技

术研究、视频制作等 专用型处理系统一般用于特殊用途，处理任务单一 ，但对系统体积、重量、处理速度、功耗、成本等

有特定的要求，数字信号处理器(DSP)

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1.1 数字图像处理系统的分类 高、中、低档 高速信号处理芯片设计而成，采用多CPU或多机结构， 具有适合图像和信号处理特有规律的并行阵列图像处 理器 中档系统以小型机或工作站为主控计算机，加上图像 处理器构成。这类系统具有较强的交互处理能力，同 时，由于用通用机做主控机，因而在系统环境下，具 有较好的再开发能力 低档的计算机图像处理系统由计算机加上图像采集卡 构成，其结构简单，是一种便于普及和推广的图像处 理系统

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1.1

数字图像处理系统的分类

从图像传感器的敏感区看可分成可见光、红外、近红外、X射线、雷达、伽玛射线、 超声波等图像处理系统

从采集部件与景物的距离上来分可分为遥感、宏观和微观图像处理系统

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1.2 计算机图像处理系统的基本构成1.图像采集部件

2.图像处理部件3.识别结果的输出部件 一种是根据图像处理的结果做出判断 另一种则是以图像为输出形式 。输出方式有屏幕 输出、打印输出和视频硬拷贝输出

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2 应用实例2.1 生物医学图像的处理 2.2 DSP组成的目标检测与识别系统 2.3 高分辨率遥感影像道路提取 2.4 立体视觉系统

2.5 车牌识别

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2.1 生物医学图像的处理

边缘检测

目标定位

区域生长

目标分割

细胞图像自动分割流程图

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2.1 生物医学图像的处理

a)

b)

c)

d)

免疫细胞图像自动分割的过程示意图e) 计算目标所在矩形

e)

f)

a)一幅免疫细胞图像 b)边缘检测的结果 d) 计算目标中心点

c)目标定位并与b)叠加的结果 f) 在矩形框内分割图像

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2.1 生物医学图像的处理

a)原图

b)边缘检测的结果

c)从边缘点沿梯度 方向做扇形

d)累加器累加的结果

e)对d取阈值并与b叠加

f)计算中心点

椭圆目标的位置检测过程示意图

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2.2 DSP组成的目标检测与识别系统1.DSP实现目标检测识别的基本框图FLASH Cameralink 接口 视频解码 视频输入 FPGA 视频合成 视频输出 数模转换 视

频输出 EMIFA BUS 双口RAM 逻辑控制 同步动态RAM SDRAM 串口通信接口 EMIFB BUS DSPTMS320C6416

通信双口 RAM

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2.2 DSP组成的目标检测与识别系统2.图像算法的处理流程图像 预处理 目标 分割 目标 识别 目标 跟踪 视频 合成

图像处理流程

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2.2 DSP组成的目标检测与识别系统3.算法中的关键技术1) 空域高通滤波将小目标进行增强，提高它的信噪比。 2) 自适应门限分割技术。 3) 图像特征匹配，通过多帧检测，识别出真正的目标。

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2.3 高分辨率遥感影像道路提取1.用灰度级标准差检测直线假设图像空间中的一条角度为 、截距为 q 的直线 y tg ( ) x q,映射其灰度级标准方差到参数空间上的一点 ( , q) ,该点的, 值 w( , q) 可由以下公式求得

1 N -1 2 fi ( x, y) - M 255,N 0 N i 0 w( , q) 0, N 0 1 N -1 其中，M= fi ( x, y ),f i ( x, y )是图像上所有满足y = tg(θ)x + q的点 N i 0

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2.3 高分辨率遥感影像道路提取 该变换的原理如图所示y yl( xN 1, yN 1 )

45

( 0 , q0 )

q0

oq

q

oa)图像空间

x

oq

45

b) 在方向上投影

c)映射方差特征到参数空间

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2.3 高分辨率遥感影像道路提取2.梯度矢量均值约束的线目标检测对原始图像进行梯度变换，对梯度矢量进行统计，用梯度矢量均

值来代替上一节 ( , q) 处的值，就得到了梯度矢量在参数空间中的统计特性。