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数字图像的处理(一)了解数字图像

因为在工作过程中遇到了图像识别的问题,觉得挺有意思的,打算花两到三年的时间从基础到入门,希望自己能够坚持下来吧所有的计算机数据在底层都是以二进制的形式保存的,图像也是一样,在学习图像之前,我认为的

因为在工作过程中遇到了图像识别的问题,觉得挺有意思的,打算花两到三年的时间从基础到入门,希望自己能够坚持下来吧

所有的计算机数据在底层都是以二进制的形式保存的,图像也是一样,在学习图像之前,我认为的数字图像就只有识别这一个领域。我发现我弄错了,本身数字图像就是很广的概念

我们肉眼可以看见图像是因为阳光反光被眼球接受到了,在通过一些列的计算,在脑中出现图像(这个部分我是自己总结的,99%有错,只是为了好理解计算机的成像原理)

那所谓的光其实是电磁辐射,下面帖一段维基的解释,(了解就可以了)

电磁辐射的载体为光子,不需要依靠介质传播,在真空中的传播速度为光速。电磁辐射可按照频率分类,从低频率到高频率,主要包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。

我把这个东西理解成电磁波,电磁波不同的频率有不同的特性。再贴一张维基的图。

这张图很好的展示了各个波的波长,中间七彩的就是我们的可见光,也就是我们人类肉眼可以看到的图像。数字图像可以按照大致按照使用的各种电磁波来划分,从上图的左边到右边一一描述

第一个伽马射线成像:伽马射线电磁波波长在0.01奈米以下,穿透力很强,又携带高能量,容易造成生物体细胞内的脱氧核糖核酸(DNA)断裂进而引起细胞突变,因此也可以作医疗之用。比较常用的领域是肿瘤的成像和天文观测之类的。

第二个x射线:是一种波长范围在0.01纳米到10纳米之间(对应频率范围30 PHz到30EHz)的电磁辐射形式。运用的领域在于医学诊断(就是我们常说的ct)例如血光照影之类的,还有工业领域,例如检查电路板是否有原件丢失

第三个紫外线:为波长在10nm至400nm之间的电磁波,波长比可见光短,但比X射线长。这个可能是我们除了可见光之外接触最多的波了,紫外线成像应用于很多领域,发展比较快的是显微镜(这段是维基的,具体可以自行谷歌)

第四个可见光和红外波段:可见光是频率在400 THz (760 nm)至790 THz (380 nm)之间的电磁辐射,可以被人类眼睛侦测感知。红外线的频域在300 GHz (1 mm)至400 THz (750 nm)之间。这两个放在一起讲是为了举例,我们经常看到各种卫星俯视地球的遥感图,上面清晰的显示了河流,森林等。这些图像都是通过可见光和红外线成像的,直接上图

再贴一张可见光和红外波的特征和用途

除此之外,可见光和红外还能运用于很多领域,这一块也基本是学习的重点。

第五个微波成像:波长介于红外线和无线电波之间的电磁波。微波的频率范围大约在 300MHz至300GHz之间。运用领域:雷达

第六个无线电波:其波长在电磁波谱中比红外线长。无线电波的频率在300 GHz到3 kHz之间。这个估计也不用多说,电台呀什么的都是用无线电波,但在计算机成像领域主要用于医疗和天文学研究。(对,没错和伽马射线几乎一样,两个极端波运用的领域竟然是否重合,太哲学了)

其他:除了上述一些波长成像之外,还有一些其他的生成数字图像的方法。例如超声波成像:检查婴儿是否发育健全等。

  还有一种图像我觉得挺有意思的,那就是计算机自己生成的图像的,举一个分形的例子(其实我也没懂什么分形算法,只是大致了解):著名的科赫雪花就是一种分形,不知道有没有被计算机老师要求实现这个算法的。。

  最后贴一个在找资料过程中,看到的一个关于分形的小电影(这个领域可能是处于艺术和计算机的交叉处吧)。

       https://kottke.org/09/07/vol-libre-an-amazing-cg-film-from-1980

 


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这个家伙很懒,什么也没留下!
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