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计算机视觉基础:图像处理与特征提取 计算机视觉基础:图像处理与特征提取 引言 计算机视觉旨在使机器“看懂”世界,而图像处理与特征提取是实现这一目标的基础。图像是计算机视觉的输入,它们通常包含大量冗余信息和噪声。图像处理旨在对这些原始图像进行预处理、增强或变换,使其更适合后续分析。特征提取则是从处理后的图像中识别和量化具有区分性的信息,这些特征是构建高层视觉理解的基石。本章将深入探讨图像处理的各种技术以及多种常用的特征提取方法。 图像表示与基本操作 2.1 图像表示 图像在计算机中通常表示为二维或三维矩阵。 灰度图像:每个像素只有一个亮度值,通常表示为0(黑色)到255(白色)之间的整数。 彩色图像:通常使用RGB模型表示,每个像素由红、绿、蓝三个分量组成,每个分量也有0-255的取值范围。 二值图像:每个像素只有两个值,通常为0(黑色)或1(白色),常用于前景背景分离。 2.2 图像基本操作 像素访问与修改:直接读取或改变图像中特定坐标点的像素值。 图像复制与裁剪:创建图像的副本或提取图像的某个区域。 图像算术运算:包括加、减、乘、除等,常用于图像融合、背景减除等。 逻辑运算:AND、OR、NOT、XOR等,常用于图像掩膜、区域选择等。 图像增强与去噪 图像增强旨在改善图像的视觉质量或使其更适合机器分析。图像去噪则专注于消除图像中存在的随机噪声。 3.
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