1. 數字圖像處理概念

視覺是人類最高級的感知器官，所以，毫無疑問圖像在人類感知中扮演著最重要的角色。然而，人類感知只限于電磁波譜的視覺波段，成像機器則可覆蓋幾乎全部電磁波譜，從伽馬射線到無線電波。它們可以對非人類習慣的那些圖像源進行加工，這些圖像源包括超聲波、電子顯微鏡及計算機產生的圖像。

數字圖像處理(Digital Image Processing)是通過計算機對圖像進行去除噪聲、增強、復原、分割、提取特征等處理的方法和技術。

數字圖像處理的產生和迅速發展主要受三個因素的影響：

計算機的發展；

數學的發展（特別是離散數學理論的創立和完善）；

廣泛的軍事、工業和醫學等方面的應用需求的增長。

一幅圖像可定義為一個二維函數f(x,y)，這里x和y是空間坐標，而在任何一對空間坐標(x,y)上的幅值f稱為該點圖像的強度或灰度。當x,y和幅值f為有限的、離散的數值時，稱該圖像為數字圖像。

圖像強度（image intensity）、灰度

圖像強度表示單通道圖像像素的強度（值的大小）。在灰度圖像中，它是圖像的灰度。在RGB顏色空間中，可以理解把它為是R通道的像素灰度值，G通道的像素灰度值，或是B通道的像素灰度值，也就是RGB中含三個image intensity。其他顏色空間類似，也就是每個通道的圖像的像素灰度值。

像素（ Pixel）

像素是組成圖象的最基本單元要素：分辨率是指在長和寬的兩個方向上各擁有的像素個數。一個像素有多大呢？主要取決于顯示器的分辨率，相同面積不同分辨率的顯示屏，其像素點大小就不相同。

從圖像處理到計算機視覺這個連續的統一體內并沒有明確的界線。然而，在這個連續的統一體中可以考慮三種典型的計算處理(即低級、中級和高級處理)來區分其中的各個學科。

低級處理涉及初級操作，如降低噪聲的圖像預處理，對比度增強和圖像尖銳化。低級處理是以輸人、輸出都是圖像為特點的處理。

中級處理涉及分割(把圖像分為不同區域或目標物)以及縮減對目標物的描述，以使其更適合計算機處理及對不同日標的分類(識別)。中級圖像處理是以輸人為圖像，但輸出是從這些圖像中提取的特征(如邊緣、輪廓及不同物體的標識等)為特點的。

高級處理涉及在圖像分析中被識別物體的總體理解，以及執行與視覺相關的識別函數(處在連續統一體邊緣)等。

2. 圖像存儲

大規模存儲能力在圖像處理中是必須的。一副圖像的尺寸假設為1024*1024像素，每個像素的亮度為8比特（即0-255中灰度表示），如果圖像不經過壓縮處理，需要1MB的存儲空間。

圖像處理應用的存儲分為三個主要類別：

用于處理時的短期存儲，提供短期存儲的一種方法是使用計算機內存；另一種方法是采用專門的存儲板（緩沖存儲器），可以存儲一幀或多幀圖像并且可以快訪問，通常以時評速率（30幀/秒）訪問。

關系到快速調用的在線存儲，關鍵特性參數是對存儲數據的頻繁訪問。

檔案存儲，是以大容量存儲為要求為特征的，但無需頻繁訪問。