1.3.2　数字图像处理技术分层

数字图像处理技术通常分为3个层次，分别是狭义图像处理、图像分析和图像理解，如图1-2所示。狭义图像处理是指对输入图像进行变换，以改善其视觉效果或增强某些特定信息，是从图像到图像的处理过程。例如，图像平滑、图像锐化、彩色图像处理、图像复原、图像和重建等处理技术都属于狭义图像处理。

图1-2　数字图像处理技术的3个层次

图像分析是指通过对图像中感兴趣的目标进行检测和计算，获取目标的特征信息，从而建立对图像及相关目标的描述。这个过程旨在识别、分类和理解图像内容，是从图像到非图像（数据或符号）的处理过程。图像分割、图像描述和分析等处理技术都属于图像分析。

图像理解则是指在图像分析的基础上，依据从图像中提取出的数据，利用模式识别的方法和理论，进一步研究图像中各目标的性质及其相互关系。这个过程旨在达到理解图像内容的目的，从而指导和规划后续的系统行为。

这3个层次相互关联，构成了数字图像处理技术的完整框架。通过这样的层次划分，我们可以更好地理解和应用数字图像处理技术，提高对图像的处理能力和效率。

狭义图像处理、图像分析和图像理解相互联系又有一定的区别。狭义图像处理是低层操作，它主要进行的是图像像素级的处理，处理的数据量非常庞大。图像分析是中层操作，它经分割和特征提取，把原来以像素构成的图像转换成较简洁的、非图像的形式。图像分析和狭义图像处理两者有一定程度的交叉，但是又有所不同。狭义图像处理侧重于对图像数据的修正，使得修正后的图像能够更适合应用，其中包括对图像对比度的调节、图像编码、降噪等技术的研究。但是图像分析更侧重于研究图像的内容及其描述，包括但不局限于使用狭义图像处理的各种技术，它更倾向于对图像内容的分析和表达。图像理解是高层操作，它是对描述中抽象出来的符号进行推理，处理过程和方法与人类的思维有类似之处。