图像处理算法的形式

一 基本功能形式

按图像处理的输出形式，图像处理的基本功能可分为三种形式。
1）单幅图像 -------->单幅图像

2）多幅图像-------->单幅图像

3）单(或多)幅图像------->数字或符号符

二 几种具体算法形式

1.局部处理
领域
对于任一像素(i,j)，该像素周围的像素构成的集合{(i+p,j+p),p、q取合适的整数},叫做该像素的领域。如图。

常用的领域如图，分别表示中心像素的4-领域、8-领域。

局部处理
对输入图像IP(i,j)处理时，某一输出像素JP(i,j)值由输入图像像素(i,j)及其领域N(IP(i,j))中的像素值确定。这种处理称为局部处理。

局部处理的计算表达式为

例如 对一副图像采用3X3模板进行卷积运算。

点处理
在局部处理中，当输出值JP(i,j)仅与IP(i,j)有关，则称为点处理。

点处理的计算表达式为：

大局处理
在局部处理中，输出想试试JP(i,j)的值取决于输入图像大范围或全部像素的值，这种处理称为大局处理。

大局处理计算表达式为：

2.迭代处理
反复对图像进行某种运算直至满足给定的条件，从而得到输出图像的处理形式称为迭代处理。图像的细化处理过程如图：

3.跟踪处理
选择满足适当条件的像素作为起始像素，检查输入图像和已得到的输出结果，求出下一步应该处理的像素，进行规定的处理，然后决定是继续处理下面的像素，还是终止处理。这种处理形式称为跟踪处理。

4.窗口处理和模板处理
对图像的处理，一般采用对整个画面进行处理，但也有只对画面中特定的部分进行处理的情况。这种处理方式的代表有窗口处理和模板处理。单独对图像中选定的矩形区域内的像素进行处理的方式叫做窗口处理。

希望单独处理任意形状的区域时，可采用模板处理。
模板：任意形状的区域；
模板平面：一个和处理图像相同大小的二维数组，用来存储模板信息。一般是一副二值图像；
模板处理：边参照模板平面边对图像进行某种操作；

若模板成矩形区域，则与窗口处理具有相同的效果，但窗口处理与模板处理不同之处是后者必须设置一个模板平面。

5.串行处理和并行处理
①串行处理
后一像素输出结果依赖于前面像素处理的结果，并且只能依次处理各像素而不能同时对各像素进行相同处理的一种处理形式。
特点：用输入图像的第(i,j)像素领域的像素值和输出图像（i,j）以前像素的处理结果计算输出图像(i,j)像素的值。处理算法要按一定顺序进行。
②并行处理
对图像内的各像素同时进行相同形式运算的一种处理形式。
特点：输出图像像素（i，j）的值，只用输入图像的(i,j)像素的领域像素进行计算。
各输出值可以独立进行运算。