2、图像技术的全方位解析：从处理到系统构建

图像技术的全方位解析：从处理到系统构建

1. 图像操作的层次结构

图像操作是一个复杂的多步骤过程，需要逐步进行，直至从观察场景中提取出感兴趣的数据。这一过程构建起了一个层次化的处理方案。

1.1 图像获取

图像操作始于使用合适的采集系统捕捉图像，该系统不一定是光学系统。在技术或科学应用中，我们可以选择合适的成像系统，设置照明系统，选择最佳波长范围等，以在图像中最好地捕捉感兴趣的对象特征。

1.2 数字化

图像被感知后，需要将其转换为数字计算机能够处理的形式，这一过程称为数字化。

1.3 图像预处理

数字处理的第一步可能包括多种不同的操作，即图像预处理。例如，若传感器具有非线性特性，需要进行校正；图像的亮度和对比度可能需要改善；通常还需要进行坐标变换，以恢复图像形成过程中引入的几何畸变。

1.4 对象分析与识别

要分析和识别对象，需要一系列处理步骤：
- 特征提取 ：应用适当的滤波程序，从图像中提取一个或多个特征图像。基本工具包括平均、边缘检测、简单邻域分析和纹理分析等。此外，对象的运动也是一个重要特征。
- 对象分割 ：将对象从背景中分离出来，即通过分割识别具有恒定特征的区域和不连续点。若对象通过某些局部特征能与背景很好地区分，分割任务相对容易；否则，需要更复杂的分割技术。

1.5 图像恢复与重建

同样的数学方法可用于其他图像处理任务，如校正图像中的已知干扰（图像恢复），以及从间接成像技术中重建图像（图像重建