绪论
1. 什么是数字图像处理
数字图像处理是指借助于数字计算机来处理数字图像。
为什么要引入数字图像？那是因为我们的图像处理本身就是要按照特定的目标，用一系列的操作对图像信息进行加工，在我们将图像信息转化为数字信息的时候，就可以利用某些数学运算或计算机模拟处理，让我们更精准的得到预期的图像信息或提高图像质量。
数字图像由有限数量的元素组成，每一个元素都有其特定的位置和幅值。
例如我们可以将一个图像定义为一个二维函数f(x, y)，基于空间（平面）的坐标x, y就是像素的位置，在每个位置上的幅值f就称为图像在该点处的强度和灰度。
而我们要做的，就是研究在这些点及其对应的幅值上的变换，增强，复原，分割，描述，压缩编码和识别等等。
随着需求和应用领域的不断扩大，我们把数字图像处理分成了三种典型处理：低级，中级，高级。
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，例如在图像分割中，将图像划分为不同区域以减少对目标物的描述，使其更适合计算机的处理及对不同目标的分类（识别）。中级图像处理输入为图像，输出为提取的特征。
高级处理涉及“理解”已识别目标的总体，以及执行视觉相关的认知功能。
其中高层次的数字图像处理，就和计算机视觉有了很大的关系。计算机视觉就是用计算机去模拟人的视觉，去理解、感觉、认识图像。
2.数字图像处理的应用
3.数字图像处理的基本步骤
图像获取：这一过程主要包括图像感知，取样、量化，图像预处理等几个步骤。
图像增强：空间和频率的增强。空间域增强包括灰度变换函数，空间滤波，平滑以及锐化等。频率域增强包括傅里叶变化（由空间坐标加上幅值所描述的一个二维函数转化为频率函数）。
图像复原：与图像增强不同，倾向于以一个数学模型去描述图像退化的过程，根据逆过程使图像恢复到原来的样子。
图像压缩：一个数字图像的数据量是非常大的，对于存储和处理十分不便，所以需要根据不同的算法将图像的数据量进行压缩，以减少图像存储量或降低传输图像带宽。
形态学图像处理：涉及提取图像分量的工具，从输出图像处理到输出图像属性处理的转换开始。
图像分割：我们把图像看成目标和背景的组合，我们就需要从背景中将目标识别出来。在高级的图像处理中，分割是必不可少的。
图像的表示与描述：用一些算法和图像特征来表示和描述图像，得到某些感兴趣的定量信息。
对象识别：基于目标的描述给该目标赋予标志的过程。
以上的步骤并不一定包含以上所有的步骤，例如某个图像处理过程只是为了增强人眼得到视觉感官效果，那么可能只涉及图像获取和图像增强这两个步骤。
4.图像处理系统的组成
数字图像处理系统主要由三大部分组成：图像输入、图像处理分析和图像输出。
图像输入部分：图像传感器，用于获取图像。
图像处理分析部分：通用计算机以及一些嵌入式微处理器，专用图像处理硬件（对获取的图像进行采样、量化，和一些初始的降噪工作），和图像处理软件。
图像输出部分：包括图像显示器等。