2 数字图像处理（第三版） 从图像处理到计算机视觉的这个连续统一体内并没有明确的界限。然而，一种有用的范例是在 这个连续的统一体中考虑三种典型的计算处理即低级、 中级和高级处理。低级处理涉及初级操作 如降低噪声的图像预处理、对比度增强和图像尖锐化。低级处理以输入，输出都是图像为特征。中级 处理涉及诸多任务，摩如（把一辐图像分为不同区域或目标的）分割，减少这些目标物的描述，以使其 更适合计算机处理及对不同目标的分类（识别。中级图像处理以输入为图像但输出是从这些图像中提 取的特征（如边缘、轮廓及各物体的标识等）为特点。最后，高级处理涉及“理解”已识别日标的总体 就像在图像分析中那样，以及在连续统一体的远端执行与视觉相关的认知功能 基于上述讨论我们可以看到，图像处理和图像分析之间合平逻辑的重叠部分就是图像中各个区 域或目标的识别这一领域。这样。在本书中，我们就将数字图像处理界定为其输入和输出都是图像的 处理，另外，包含从图像中提取特征的处理，直至包括各个目标的识别。作 一个澄清这些概念的 明，我们考虑文本自动分析这一领域。获取包含有文本的区域的一幅图像，对该图像进行预处理，以 提取（分割）各个字符，以适合于计算机处理的形式描述这些字符，识别这些个别字符，这些都在本料 界定的数字图像处理范畴内。理解一页的内容可能要根据“理解”词句的复杂度从图像分析领城甚至 计算机视觉来考虑。这很快就会变得很明显，就像我们已定义的那样，数字图像处理可成功地用于具 有特殊社会和经济价值的广泛领域。后面各章中给出的概念是这些应用领域中所用方法的基础 1.2数字图像处理的起源 数字图像的最早应用之一是在报纸业，当时，图片第一次通过海底电缆从伦敦传往纽约。早在20 世纪20年代曾引入巴特兰(Bartlane)电缆图片传输系统，把横跨大西洋传送一幅图片所需的时间从 个多星期减少到了3小时。为了用电缆传输图片，首先使用特殊的打印设备对图片编码，然后，在接 收端重构这些图片。图1.】就是用这种方法传送并利用装有打印机字体的电报打印机模拟中间色调还 原出来的图像 这些早期数字图片视觉质量的改进中的初始问题涉及打印过程的选择和亮度等级的分布。用于 得到图1.1所示图像的打印方法到1921年底就被彻底淘汰了，转而支持一种基于照相还原的技术，即 在电报接收端使用穿孔纸带来还原图片。图1.2显示了使用这种方法得到的一幅图像。与图1.1相比 它在色调质量和分辨率方面的改进都很明显。 图111921年由电报打印机采用特殊字体在编码纸带 图121922年在信号两次穿越大西洋后，由穿孔纸 上产生的数字图片（原图像由McFarlane提供 带得到的数字图片（原图像由MeFarlane提供 早期的巴特兰系统可以使用5个不同的灰度级来编码图像。到1929年，这一能力已增大到15级 图13所示的这种典型图像就是用15级色调设备得到的。在这一时期。由于引人了一种使用编码图片 纸带调制光束而使底片感光的系统，因而明显地改善了还原过程 ①本书后面提供的参考文献按作者姓氏的字母确序列出