图像处理课件00.ppt

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1、第0章关于本课程课程目的：对基本概念的准确理解，掌握术语的使用。对研究领域的整体了解对进一步的开发与应用打基础课程安排：考核方式：参考书目：第1章概述1.1计算机图形学的概念计算机图形学(computergraphics)是研究怎样用计算机表示、生成、处理和显示图形的一门学科。根据不同专业研究方向的需要，计算机图形学领域内形成了不同的分支：计算机绘图、图像处理和模式识别等。第1章概述1.2计算机图形学的发展重要历程：①1950年MIT的“旋风”一号计算机在显示器上能画出简单的图形，标志着计算机绘图的开始。②1958年，美国Calcomp公司由

2、联机的数字记录仪发展成滚筒式绘图仪，GerBer公司把数控机床发展成为平板式绘图仪。为计算机绘图的发展作了必要的准备。③50年代末期，MIT的林肯实验室在“旋风”计算机上开发SAGE空中防御体系。60年代③1962年第一台光笔交互式图形显示器在MIT研制成功，它是IvanSutherland的博士研究课题，在他的论文中首次提到“ComputerGraphics”及“Interactive”等名词，因此被认为是计算机图形学的创始人之一。1962年，雷诺汽车公司的工程师PierreBézier提出Bézier曲线、曲面的理论，而成为CAGD的先驱

3、。1964年MIT的教授StevenA.Coons提出了超限插值的新思想，通过插值四条任意的边界曲线来构造曲面。70年代二十世纪七十年代是计算机绘图重要的发展阶段，在此期间解决了消隐、体素造型、纹理显示等重要算法。光栅图形学迅速发展区域填充、裁剪、消隐等基本图形概念、及其相应算法纷纷诞生图形软件标准化1974年，ACMSIGGRAPH的与“与机器无关的图形技术”的工作会议ACM成立图形标准化委员会，制定“核心图形系统”（CoreGraphicsSystem）ISO发布CGI、CGM、GKS、PHIGS真实感图形学1970年，Bouknight

4、提出了第一个光反射模型1971年Gourand提出“漫反射模型＋插值”的思想，被称为Gourand明暗处理1975年，Phong提出了著名的简单光照模型-Phong模型实体造型技术英国剑桥大学CAD小组的Build系统美国罗彻斯特大学的PADL-1系统80年代1980年提出了一个光透视模型，并第一次给出光线跟踪算法的范例1984年，美国Cornell大学和日本广岛大学的学者分别将热辐射工程中的辐射度方法引入到计算机图形学中图形硬件和各个分支均在这个时期飞速发展80年代各种交互式图形软件包的应用趋于大众化。90年代各种交互式图形软件包向集成化、

5、标准化和智能化的方向发展。主要包括以下几个方面：第1章概述1.3计算机图形学的研究内容1.图形处理技术图形处理的具体内容主要包括：几何变换，如平移、旋转、缩放、透视和投影等；曲线和曲面；建模或造型；隐线、隐面消除；阴暗处理；纹理产生；配色等。另外计算机动画处理还要在此基础上附加横摇、竖摇、变焦、扭转、淡入、淡出、溶暗、卷切等动态处理2.数字图像处理技术图像处理的具体内容主要包括：如放大、缩小、平移、坐标轴旋转、透视图制作、位置重合、几何校正、r校正、灰度线制作、图像增强和复原、图像变换、图像编码压缩、图像重建、图像分割、图像识别、局部图像选出

6、或去除，轮廓周长计算、面积计算以及各种正交变换等•图形处理与图像处理的区别：图形处理着重研究怎样将数据和几何模型变成可视的图形。图像处理侧重于将客观世界中原来存在的物体映像处理成新的数字化图像3.图形、图像处理中的虚拟现实技术虚拟现实（VirtualReality）技术是将并不存在的事物和环境，通过各种技术虚拟出来，让用户感觉到如同真实世界一样。图形、图像处理中的虚拟现实技术是用计算机模拟三维环境，用户可以走进这个环境（用鼠标控制浏览方向），并且操纵场景中的对象，实现了在虚拟场景中的人机“可交互性"。主要涉及以下几个领域1.4.1计算机辅助设

7、计及制造（CAD/CAM）Boeing777,无纸设计。AutoCAD,SolidWorks,Pro/E,UG,CATIA,MDT,3DS，Maya,…1.4.2电子出版及办公自动化领域1.4.3艺术及娱乐1.4.4地理信息系统1.4.5科学计算可视化CT、医学图象重建，流场、湍流、激波、气象、核爆模拟，有限元分析……。第1章概述1.4计算机图形学的应用领域信息可视化CAD动画艺术创作医学影象流场可视化VR仿真模拟计算机图形系统有硬件和软件两部分。硬件包括主机、显示设备、输入设备和输出设备。软件包括绘图软件、数据库、应用程序和高级语言。绘图软

8、件是系统的核心，应有以下功能：——绘图功能——编辑功能——计算功能——存储功能——输出功能第1章概述1.5计算机图形系统1.键盘2.鼠标分为机械式、光电式、轨迹球、