图像处理与图像分析基础(C/C++语言版)

作者简介

任明武，男，1969年6月，教授，工学博士，南京理工大学计算机与工程学院，从事数字图像处理、图像分析等课程的教学20余年，主要研究方向图像处理与分析、图像识别、无人驾驶、机器视觉、目标检测与跟踪。

内容简介

第3章 图像平滑 本章主要讲述均值滤波、中值滤波、最小 值滤波、最大值滤波、高斯滤波、二值图像滤波 、数学形态学滤波、条件滤波等常用滤波方法， 并讲述它们的思想和特点。 本章讲述滤波器的C++语言编程及其优化， 包括“整数除法或者浮点数乘法和除法变为整数 乘法和移位”“列积分”“积分图”“MMX及 SSE”“直方图求中值”“直方图递推”“基于 均值滤波的二值图像滤波”等程序优化技巧。 3.1噪声与图像平滑 3.1.1噪声 噪声(noise)这个词的原意是正常声音信号 受到的干扰。凡是干扰人们休息、学习和工作以 及对正常的声音产生干扰的声音，即不需要的声 音，统称为噪声。后来，人们把这个概念推广到 了更广泛的领域。 在图像处理领域，图像噪声是指存在于图 像数据中不必要的干扰信息，表现为图像中引起 较强视觉效果的孤立像素点或像素块。图像噪声 的产生原因是多方面的： 一是图像采集设备产 生的噪声，比如图像传感器CCD和CMOS在采集图 像过程中，由于受传感器材料属性、工作环境、 电子元器件和电路结构等影响，会引入各种噪声 ，如电阻引起的热噪声、场效应管的沟道热噪声 、暗电流噪声、像素的非均匀性噪声； 二是在 图像处理过程中，由于处理方法的缺陷，比如计 算精度不够、模型考虑不全面、参数自适应能力 不够、近似计算等产生的错误信息； 三是图像 数据在传输过程中受到外界的电磁波干扰，或者 在用胶片存储图像时的胶片老化等。 对一个图像处理系统而言，噪声的来源分 为外部噪声和内部噪声。外部噪声是指由于该系 统外的因素引起的噪声，比如以电磁波辐射或经 电源引入系统而引起的噪声，如电器设备、天体 放电现象等引起的噪声，电源纹波引起的噪声， 图31所示就是电源纹波引起的噪声。内部噪声 是指来自系统内的因素引起的噪声，比如图像传 感器材质特性本身产生的噪声、各种接头的抖动 引起电流变化等产生的噪声、系统内部的电源芯 片或者晶振温度漂移等产生的噪声，如图32所 示。 图31电源纹波对某红外热像仪的条纹干 扰 图32夜晚光照不足时某图像传感器的噪 声 在对噪声的处理和分析上，常进行如下分 类。 （1） 按统计特性划分： 统计特性不随时 "1.本书内容丰富，知识体系严谨，覆盖图像处理与图像分析系统的基本概念、硬件组成、空间域图像处理与图像分析的原理与经典方法。 2.内容编排和讲解深入浅出，围绕学生工程素质的培养，通过例子和问题讲解知识点及其应用，并给出详细分析和讨论。 3.精心设计了作业和思考题，通过对实际应用的举例，加深读者对相关方法的理解，提高灵活运用和解决实际问题的能力。 4.书中编程示例和算法程序全部给出了C/C++源码，穿插讲述了图像优化编程技术。"