數字圖像處理系統是進行圖像數字處理及其數字製圖的設備系統，包括計算機硬體和軟體系統。數字圖像處理系統由圖像輸入設備、圖像處理設備和圖象輸出設備三部分組成。
數字攝影在完成影像的拍攝任務之後，先要對圖像進行修改和加工處理，然後列印或沖印成照片，這一系列的設備構成了數字圖像處理系統。
基本介紹
- 中文名：數字圖像處理系統
- 外文名：Digital image processing system
- 構造特點：：面向對象、面向套用
- 基本成分：硬體、軟體
- 分類：專用、通用
- 組成：圖像輸入、處理分析和輸出
內容簡介,組成部分,圖像輸入,圖像處理分析,圖象輸出部分,技術層次,系統硬體結構,數位化設備,處理設備,存儲設備,處理軟體,
內容簡介
數字攝影在完成影像的拍攝任務之後，先要對圖像進行修改和加工處理，然後列印或沖印成照片，這一系列的設備構成了數字圖像處理系統。數字圖像處理系統由圖像輸入設備（數位照相機、掃瞄器、數字攝像機等）、圖像處理設備（計算機）和圖象輸出設備（圖像印表機、光碟刻錄儀、電視機等）三部分組成。
圖像處理系統的構成是面向對象、面向套用的，但必需包括軟體系統與硬體環境兩部分。一般來說，按使用對象可以將圖像處理系統分為通用圖像處理系統和專用圖像處理兩類。
硬體部分的組成為：①主計算機。按照程式控制，可執行範圍廣泛的數據處理任務；
②圖像陣列處理機及顯示設備。具有多種圖象存貯、處理和顯示功能，可大大提高圖像處理速度，方便用戶對圖象進行互動分析處理；
③大容量存貯設備；
④輸入輸出設備等。
軟體部分由數據輸入、圖像變換、圖像恢復和增強、圖像分類、統計分析以及編輯輸出等方面的程式組成。系統服務對象有專用於科學研究、產品生產和兩者並用3種情況。
組成部分
數字圖像處理系統主要由三大部分組成：圖像輸入、圖像處理分析和圖像輸出。
圖像輸入
要把數字圖像交由計算機進行圖像處理，首先要將數字圖像數據輸入到計算機中。輸入方式一般有數字圖像輸入、圖片掃描輸入、視頻圖像輸入三種。
1.數字圖像輸入。
數位照相機所拍攝的圖像是以數字圖像的形式存儲在照相機的存儲器或可移動動式存儲卡中，只要通過電纜連線線把照相機或移動硬碟、存儲卡等移動式存儲器和計算機連線在一起，圖像的數據就可以輸入計算機中，並以圖像檔案的形式存儲。從數位照相機輸入計算機的信號，即數字圖像信號，可以直接由計算機進行加工處理，經過計算機處理的圖像，能極大限度地發揮數字攝影的特長。
數位照相機通過電纜將數據信號傳輸到計算機中，通常接入方式有兩種，串列接口和USB接口。串列電纜的連線方式比較簡單，但數據信號的傳輸速率比較慢；USB電纜接口傳輸數據信號的速率比較快，因此，數據照相機的連線方式一般都採用後者。另外，攝影者還可以將存儲卡從數位照相機中取出，插入讀卡器中讀出數據後再傳給計算機。
2.圖片掃描輸入。
建立電子暗房，必須準備的設備就是電子掃瞄器，它可以將圖片通過掃描方式轉換為數位訊號。當我們需要將圖片、繪畫、照片、膠片等圖像資料輸入計算機中時，必須先將它們轉換為數位訊號，通常轉換的方式有兩種，一是用數位照相機拍攝，二是用電子掃瞄器掃描。顯然電子掃瞄器是進行圖像數位化轉換的最有效的儀器，也是最常用的圖像輸入設備，它通過對圖片的逐點掃描，可以將圖片轉化為數字圖像信號，然後輸入計算機中進行圖像處理。電子掃瞄器可以通過電纜線將數據信號傳輸到計算機中，接入方式也有兩種，串列接口和USB接口。USB接口的掃瞄器連線方便、操作簡單、傳輸數據信號的速率快，並且支持熱插板，這意味著無需關閉計算機電源就可以加裝或卸載各種設備。因此，目前多數電子掃瞄器都使用USB接口。
3.視頻圖像輸入
視頻圖像輸入主要是指將攝像機和錄像機中的電視圖像信號輸入計算機中。通常電視信號有兩類，一類是數字攝像機、數字錄像機等數字式視頻設備輸出的信號，這種信號本身就是數字圖像處理。另一類是普通電視攝像、錄像設備和有視頻輸入功能的電視機所輸出的模擬圖像信號，模擬圖像信號必須通過計算機專門配置的“視頻採集卡”才能輸入計算機中，由視頻採集電路和模數轉換電路將模擬圖像信號轉換成數字圖像信號，再進入計算機進行圖像加工處理。一般情況下，輸入計算機中的圖像信號是每秒鐘25幅畫面，因此計算機加工處理圖像信號的速度是必須考慮的。
圖像處理分析
圖像處理分析模組，包括計算機、DSP晶片等硬體設備以及通用或專用軟體，用來完成各種各樣的處理目的。
圖象輸出部分
圖象輸出部分，包括顯示輸出、列印輸出，也可以輸出到Internet上的其它設備。
數字圖象輸出的方式主要有五種，即顯示觀看、製成膠片（負片或正片）、列印成圖片、刻錄成光碟，以及遠距離傳送。
視頻圖像顯示一般有三種形式，一是直接在計算機上顯示，二是通過計算機的電視調諧卡換為視頻信號輸出到電視機上顯示，三是用投影儀投影在螢幕上顯示。三種顯示方法目的不同，顯示的大小也有所不同。
數字印表機是數字圖像的另一種終端設備，通過數字列印出來的圖片，類似於傳統照片的效果。數字圖像是通過印表機在專用的列印紙上列印成圖片的，圖片的規格大小可以任意設定。
技術層次
數字圖像處理技術一般有三個層次：圖像處理、圖像分析以及圖像識別理解。
1.圖像處理是指對輸入圖像進行變換，改善圖像的視覺效果或增強某些特定信息，是從圖像到圖像的處理過程。這類處理技術有去燥、增強、銳化、色彩處理、復原等。
2.圖像分析是指通過對圖像相關目標、內容進行檢測和計算，獲取某些客觀信息，從而建立對圖像的描述，以便對圖像內容進行識別辨識。圖像分析是從圖像到非圖像（數據或字元）的處理過程，這類的處理技術包括圖像分割、圖像描述和分析等。
3.圖像識別理解是指根據從圖像中提取出的數據，利用模式識別的方法和理論，理解圖像內容。
系統硬體結構
不論是通用系統還是專用系統，從硬體結構上說，它們都包括四個必不可少的基本組成部分：圖像數位化設備、圖像處理設備（計算機）、圖像顯示設備、圖像存儲設備。
數位化設備
將圖像轉換成計算機可以處理的數字形式，通常用數字矩陣表示轉換結果。
1.圖像數位化器的組成
（1）採樣：把圖像劃分為若干圖像元素（像素），並給出它們各自的存儲地址；
（2）量化：度量每一像素的灰度，並把連續的度量結果量化為整數；
（3）信息保存：將圖像量化結果寫入存儲設備
為完成這些功能，該設備包含以下五個組成部分：
（1）採樣孔（Sampling aperture）；
（2）圖像掃描機構；
（3）光感測器；
（4）量化器；
（5）輸出存儲體。
2.圖像數位化器的性能
圖像數位化的具體形式多樣，與成像器件密切相關。雖然各種圖像數位化器的組成不同，但是它們的性能按下面幾個參數進行比較：
（1）像素大小
（2）圖像大小
（3）被測對象的局部特徵
（4）線性度
（5）灰度級
（6）噪聲
3.數位照相機
攝像機
掃瞄器
處理設備
Apple Macintosh:包括其內置的作業系統軟體及用戶接口；IBM: PC兼容機使用磁碟作業系統（DOS，Microsoft Windows系列)；圖形工作站使用UNIX作業系統，或 X WINDOWS環境；大型計算機系統擁有大量的資源並被許多用戶通過遠程工作站共享。各系統也通過網路共享資源和數據。輸出設備： 圖像的顯示方式
永久性系統，改變了記錄媒體的光吸收特性，留下圖像的硬拷貝，如照片、膠片、列印紙等。
暫時顯示設備，在圖像顯示器上留下瞬間的影像，如圖像監視器、投影儀等。
圖像顯示系統最重要的顯示特性
圖像的大小、光度解析度和空間解析度、高低頻回響特性和噪聲特性。
存儲設備
（1）用於處理時的短期快速存儲計算機記憶體，另一種是幀存
（2）關係到快速調用的線上存儲主要考慮速度，常採用磁碟
（3）大容量的檔案存儲主要考慮存儲容量，一般採用磁帶、光碟存儲的容量以位元組（B）、千位元組（KB）、兆位元組（MB）、吉位元組（GB）、太位元組（TB）為單位
處理軟體
1.Photoshop等圖像處理軟體沒有二次開發功能，不能用於專業領域的套用開發
2.C語言等，包括matlab等。
