數字成像系統ISP（Image signal processor）原理

影像處理技術基本可以分成兩大類：模擬影像處理（Analog Image Processing）和數字影像處理（Digtal Image Processing）。

數字影像處理又稱為計算機影像處理，它是指將影像訊號轉換成數字訊號並利用計算機對其進行處理的過程。這一過程包括對影像進行增強、除噪、分割、復原、編碼、壓縮、提取特徵等內容，影像處理技術的產生離不開計算機的發展、數學的發展以及各個行業的應用需求的增長。

數字影像處理的優點是處理精度高，處理內容豐富，可進行復雜的非線性處理，有靈活的變通能力，一般來說只要改變軟體就可以處理內容[。困難主要在處理速度上，特別是進行復雜的處理。

數字影像處理技術主要包括如下內容：幾何處理（Geometrical Processing）、算術處理（Arithmetic Processing）、影像增強（Image Enhancement）、影像復原（Image Restoration）、影像重建（Image Reconstruction）、影像編碼（Image Encoding）、影像識別(Image Recognition)、影像理解（Image Understanding）。

數字影像處理技術的發展涉及資訊科學、電腦科學、數學、物理學以及生物學等學科，因此數理及相關的邊緣學科對影像處理科學的發展有越來越大的影響。近年來，數字影像處理技術日趨成熟，它廣泛應用於空間探測、遙感、生物醫學、人工智慧以及工業檢測等許多領域，並促使這些學科產生了新的發展。

經過多年的發展，現在的電子影像處理技術已具有了以下特點：更好的再現性：數字影像處理與傳統的模擬影像處理相比，不會因為影像處理過程中的儲存、複製或傳輸等環節引起影像質量的改變；佔用的頻帶更寬：這一點是相對於語言資訊而言的，影像資訊比語言資訊所佔頻帶要大好幾個數量級，因此影像資訊在實現操作的過程中難度更大；適用面寬：可以從各個途徑獲得資料來源，從顯微鏡到天文望遠鏡的影像都可以進行數字處理；具有較高的靈活性：只要可以用數學公式和數理邏輯表達的內容，幾乎都可以用電子影像來進行表現處理. 

計算機數字影像處理技術在未來資訊科技方面將會發揮的重要作用早已被人們看到，對於計算機影像技術的發展道路，大致可以歸結出3個原則性內容：

①未來資料影像技術強調高清晰度、高速傳輸、實時影像處理、三維成像或多維成像、智慧化、自動化等方向發展。

②未來數字影像處理技術強調操作、運用的方便性，影像處理功能的集中化趨勢是必然會存在的。

③更新的理論研究與更快的演算法研究。理論走在實踐的前面，已經是現代科學的特點，未來數字影像處理技術的實際運用要取得更多的發展，必然離不開理論和研究方法的更新，新理論中包括小波分析、分形幾何、形態學、遺傳演算法等都將得到更深層次的發展。 

影像作為人類獲取和交換資訊的主要來源，因此，影像處理的應用領域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。隨著科學技術的發展，數字影像處理技術的應用領域也將隨之不斷擴大。數字影像處理技術未來應用領域主要有以下七個方面： 

（1）航天航空技術方面：數字影像處理技術在航天航空技術方面的應用，除JPL對月球、火星照片的處理之外，另一方面是在飛機遙感和衛星遙感技術中。影像在空中先處理（數字化編碼）成數字訊號存人磁帶中，在衛星經過地面站上空時，再高速傳送下來，然後由處理中心分析判讀。這些影像無論是在成像、儲存、傳輸過程中，還是在判讀分析中，都必須採用很多數字影像處理方法。現在世界各國都在利用各類衛星所獲取的影像進行資源調查、災害檢測、資源勘察、農業規劃、城市規劃。在氣象預報和對太空其它星球研究方面，數字影像處理技術也發揮了相當大的作用。

（2）生物醫學工程方面：數字影像處理技術在生物醫學工程方面的應用十分廣泛，且很有成效。除了CT技術之外，還有一類是對醫用顯微技術的處理分析，如染色體分析、癌細胞識別等。此外，在X光肺部影像增晰、超聲波影像處理、心電圖分析、立體定向放射治療等醫學診斷方面都廣泛地應用影像處理技術。

（3）通訊工程方面：當前通訊的主要發展方向是聲音、文字、影像和資料結合的流媒體通訊。其中以影像通訊最為複雜和困難，因影像的資料量十分巨大，如傳送彩色電視訊號的速率達100M/s以上。要將這樣高速率的資料實時傳送出去，必須採用編碼技術來壓縮資訊的位元量。在一定意義上講，編碼壓縮是這些技術成敗的關鍵。

（4）工業工程方面：在工業工程領域中影像處理技術有著廣泛的應用，它大大提高了工作效率，如自動裝配線中質量檢測，流體力學圖片的阻力和升力分析，郵政信件的自動分揀，在一些惡性環境內識別工件及物體的形狀和排列狀態，先進設計和製造技術中採用工業視覺等等。其中值得一提的是研製具備視覺、聽覺和觸覺功能的智慧機器人，將會給工農業生產帶來新的面貌，目前已在工業生產中的噴漆、焊接、裝配中得到有效的利用。

（5）軍事公安方面：在軍事方面影像處理和識別主要用於導彈的精確制導，各種偵察照片的判讀，具有影像傳輸、儲存和顯示的軍事自動化指揮系統和模擬訓練系統等；公安方面主要用於指紋識別、人臉鑑別、不完整圖片的復原以及交通監控、事故分析等。目前已投入執行的高速公路不停車自動收費系統中的車輛和車牌的自動識別就是影像處理技術成功應用的例子。

（6）文化藝術方面的應用：目前這類應用有電視畫面的數字編輯、動畫的製作、電子影像遊戲、紡織工藝品設計、服裝設計與製作、髮型設計、文物資料照片的複製和修復、運動員動作分析和評分等等。目前正在形成一門新的藝術——計算機美術。

（7）其它方面的應用：數字影像處理技術已經滲透到社會生活的各個領域，如地理資訊系統中二維、三維電子地圖的自動生成、修復等；教育領域各種輔助教學系統研究、製作中；流媒體技術領域等等。

由此可見，數字影像處理技術的有效應用在人們日常生活中就能切身地感受到，不管是看電視、看電影、上網還是行動通訊，每個人都與這種技術發生著最緊密的聯絡。數字影像處理技術的發展關係到每個人對優越的社會生活、現代物質享受的程度的深淺，所以，對之進行及時的研究和關注在電子通訊行業中是非常重要的。 今天我們給大家推薦一個立足於實踐的系統性數字影像處理課程，課程從基礎開始由淺入深，全面系統地為大家講解數字影像處理的原理與應用。課程簡介如下：

數字成像系統暨Image signal processor原理培訓，涵蓋成像系統基礎，課程內容持續更行中，包括但不限於以下內容：

1. 數字成像系統介紹
2.  CMOS image sensor基礎
3.  鏡頭光學基礎
4.  顏色科學基礎
5.  ISP 訊號處理基礎，以及ISP各模組
6. 黑電平與線性化
7. Green Imbalance8
8. 壞點消除等內容共21講
9. 3A技術以及影像質量評價與調校等內容6講

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《數字成像系統》

課程介紹：

數字成像系統暨Image signal processor原理培訓，涵蓋成像系統基礎5講：1. 數字成像系統介紹2. CMOS image sensor基礎3. 鏡頭光學基礎4. 顏色科學基礎5. ISP 訊號處理基礎，以及ISP各模組：6.黑電平與線性化7.Green Imbalance8：9.壞點消除等21講，3A技術以及影像質量評價與調校6講

課程特色：專屬答疑+課件資料提供+視訊無限時回放+VIP交流群

開課時間：隨到隨學，自由支配