2、数字图像处理入门：MATLAB与工具箱应用

数字图像处理入门：MATLAB与工具箱应用

1. 数字图像处理概述

数字图像处理领域的显著特点是需要大量的实验工作，以此来验证针对特定问题所提出的解决方案是否可行。在实际设计图像处理系统时，通常需要进行大量的测试和实验，才能得出可接受的解决方案。因此，能够快速构思方法并对候选解决方案进行原型设计，对于降低系统实现的成本和时间至关重要。

1.1 数字图像的定义

图像可以被定义为一个二维函数 ( f(x, y) )，其中 ( x ) 和 ( y ) 是空间坐标，( f ) 在任意坐标对 ( (x, y) ) 处的幅度被称为该点图像的强度或灰度级。当 ( x )、( y ) 以及 ( f ) 的幅度值都是有限的离散量时，我们称该图像为数字图像。数字图像处理就是借助数字计算机对数字图像进行处理。数字图像由有限数量的元素组成，每个元素都有特定的位置和值，这些元素被称为像素（pixel），这也是最常用的术语。

1.2 数字图像处理的应用范围

人类视觉主要局限于电磁频谱的可见光波段，而成像机器几乎可以覆盖整个电磁频谱，从伽马射线到无线电波。此外，成像机器还能处理一些通常不被认为是图像的数据源所生成的图像，如超声波、电子显微镜和计算机生成的图像。因此，数字图像处理的应用领域非常广泛。

1.3 数字图像处理与相关领域的边界

目前，对于图像处理与其他相关领域（如图像分析和计算机视觉）的边界划分，并没有达成普遍共识。有时，图像处理被定义为输入和输出都是图像的处理过程，但这种定义具有一定的局限性。例如，计算图像的平均强度这样简单的任务，按照这个定义就不能被视为图像处理操作。

计算机视觉的最终目标是利用计算机模拟人