“模拟图像处理”的对象是“模拟图像”，即客观景物所生成的原始图像，其处理方法是利用光学、化学、电子学等技术方法和相应设备，对图像本身进行编辑。如在暗房中对负片的减薄、加厚、变形矫正、遮挡、着色、剪裁等。“数字图像处理”的对象是“数字图像”，即各种图像经数字化后的数字信息。其处理方法是利用计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、图像重建等，是一门新兴的、发展迅速的应用技术。
一、图像处理系统
数字图像处理技术是一门以计算机为核心的应用技术。随着计算机及相关技术的飞跃发展，数字图像处理技术的应用领域在不断地扩大。所谓数字图像处理系统，就是一个能够实现获取、处理和显示数字图像的计算机系统，该系统由硬件和软件两个子系统构成。具体包括：图像输入、图像处理、图像输出三部分，
二、图像处理的基本知识
1.图像分辨率
是指单位长度上的像素数，单位是“像素/英寸”（ppi），它是衡量图像细节表现力的技术参数。
分辨率种类：图像分辨率（ppi）、扫描分辨率(spi)、网屏分辨率(lpi)、图像的位分辨率、设备分辨率(dpi)等。
2.图像文件格式
图像文件因软件的不同而不同，每个软件在处理图像时都会使用自己开发的格式，这样才能提高使用效率，所以便形成了各种图像文件的格式。但同样的一张图像，可根据编辑软件的不同而存储为不同的格式。Photoshop中有很多种存储格式，常用的文件存储格式:
图像格式 | 高分辨率显示 | 高分辨率打印 | 是否有损压缩 | 浏览器支持 |
TIFF | 是 | 是 | 无损压缩 | |
GIF | 否 | 否 | 无损压缩 | 是 |
PNG | 是 | 是 | 无损压缩 | 是 |
JPEG | 是 | 否 | 有损压缩 | 是 |
EPS | 是 | 是 | 不压缩 | 否 |
BMP | 否 | 否 | 不压缩 | 否 |
TIFF格式：TIFF（Tagged Image File Format,标记图像文件格式）格式采用无损压缩或不压缩方法存储图像。一般采用LZW（Lenpel-Ziv-Welch）压缩算法，其压缩比只有2∶1。这种压缩方式仅出现于高档的数码相机上，大多数的图像处理软件都支持这种格式，但是使用这种存储格式的数字图像会占用较大存储空间。
JPEG格式：JPEG（Joint Photographic Experts Group,联合图像专家组）格式是联合影像专家组指定的一种图像压缩标准。此格式在保持较大压缩比的同时，图像质量并无明显的下降。此外，几乎所有的图像浏览器和图像处理软件都可以识别这种格式，因此，JPEG格式是目前应用最为广泛的图像文件格式。
GIF格式：GIF（Graphics Interchange Format，图形交换格式）格式被许多Internet用户用作标准的图像格式。GIF格式的缺点是只支持8位图像，即256色的图像，因此，数字图像文件较少采用这一格式。
BMP格式：BMP（Bit Map，位图）格式，是在Windows中较常见的一种非压缩的格式，其不足之处是文件比较大，编码方式比较陈旧，因此，在数字图像文件中应用较少。
PSD和PDD格式：PSD和PDD格式是Photoshop自建的标准图像格式，支持所有的图像色彩模式，能够较好地保存图像的细节特征，但这两种格式的图像文件都会占用较大的存储空间。
3.矢量图和位图
矢量图使用直线和曲线来描述图形，这些图形的构成元素是一些点、线、矩形，多边形，圆和弧线等，它们都是通过数学公式计算获得的。代表软件是corelDRAW。
位图亦称为点阵图像或栅格图像，是由称作像素(图片元素)的单个点组成的。这些点可以进行不同的排列和颜色以构成图像。代表软件是photoshop。
4.色彩模式
在Photoshop中，色彩模式直接影响到图像默认颜色通道的数量和图像文件的大小，且决定了用于显示和打印图像的颜色模型。其色彩模式不同，色彩的范围也不相同。Photoshop所包含的色彩模式主要有以下几种：
RGB模式:RGB是色光的色彩模式。R代表红色(Red)，G代表绿色(Green)，B代表蓝色(Blue)。在RGB模式中，由红、绿、蓝相叠加可以产生其它颜色，因此该模式也叫加色模式。显示器、投影设备以及电视机等许多设备都依赖于这种加色模式来实现的。
CMYK模式:CMYK模式是由青色(Cyan)、洋红色(Megenta)、黄色(Yellow)和黑色四种基本颜色组合成不同色彩的一种色彩模式。这是一种减色色彩模式。在打印和印刷时应用的是这种减色模式。
Lab模式:Lab模式由三个通道组成，它的一个通道是亮度，即L。另外两个是色彩通道，用A和B来表示。A通道包括的颜色是从深绿色（底亮度值）到灰色（中亮度值）再到亮粉红色（高亮度值）；B通道则是从亮蓝色（底亮度值）到灰色（中亮度值）再到黄色（高亮度值）。在Lab模式下色彩混合后将产生明亮的色彩。这种模式是由国际照明委员会（CIE）于1976年公布的。
HSB模式:在HSB模式中，H表示色相，S表示饱和度，B表示亮度。色相：是纯色，即组成可见光谱的单色。饱和度：亦称彩度。表示色彩的纯度，为0时为灰色。白、黑和其他灰色色彩都没有饱和度的。亮度：是色彩的明亮度。为0时即为黑色。
Indexed模式:Indexed模式就是索引颜色模式，也叫做映射颜色。在这种模式下，只能存储一个8bit色彩深度的文件，即最多256种颜色。而且颜色都是预先定义好的。这种色彩模式在进行滤镜处理时效果不太好，但由于其文件存储空间小，多用于多媒体制作和互联网。
GrayScale模式:灰度模式中只存在灰度,这种模式包括从黑色到白色之间的256种不同深浅的灰色调。在灰度文件中，图象的色彩饱和度为0，亮度是唯一能够影响灰度图象的选项。当一个彩色文件被转换为灰度文件时，所有的颜色信息都将从文件中去掉。Photoshop允许将一个灰度文件转换为彩色模式文件，但不能够将原来的色彩丝毫不变的恢复回来。
Bitmap模式:黑白位图模式就是只有黑色和白色两种像素组成的图象。需要注意的是,只有灰度图象或多通道图象才能被转化为Bitmap模式，当图象转换到Bitmap模式后，无法进行其它编辑，甚至不能复原灰度模式时的图象。
三、数码图像处理技术
数码图像处理是指对已有的数码图像进行再编辑和处理，是对数码图像再加工的过程。其特点是不会引起噪声干扰、精确度高；处理过程直观、再现性好，易于控制处理量和度；灵活性大、一般不依赖特定的硬件设备、成本低；由计算机或数字设备完成，快捷、方便。目前，数码图像处理技术被广泛应用于刑事科学技术工作中各类图像的增强处理。下面介绍几种数码图像处理技术。
1.图像的压缩
通过删除冗余或不太相干的信息，达到便于存储和传输目的的数字编码技术。
同样篇幅的文字资料和图像资料在计算机中所占的磁盘空间是不一样的，很显然图像资料占据的磁盘空间要大得多，给存储数码图像带来了极大的不便。因此，需要对已获得的图像文件进行缩减，即压缩。将一个数码图像文件进行压缩的方法很多，但总体来讲可分为两大类；有损压缩和无损压缩。
（1）有损压缩是指在不对图像的外观产生太大影响的前提下，删除文件中的某些数据，以达到减少文件所占据资源空间的目的。
一幅数码图像经过有损压缩以后，如果是在显示器上观察与压缩前的图像差异不大，但经过打印机打印输出后进行比较，就会发现压缩后的图像质量会有所下降。需要注意的是经过有损压缩后，图像质量是无法恢复到压缩以前的情况。
（2）无损压缩也称分段编码，所谓的无损压缩就是将数码图像文件中连续出现的重复二进制代码加以压缩简化的技术，以达到减少文件所占磁盘空间的目的。
运用这种方法，可以适当地缩减数码图像文件的大小。在一般情况下，这种方法对于复杂图像而言，压缩效果不大明显，而对于简单图像则有比较明显的压缩效果。无论压缩效果是否明显，此种方法对于数码图像的质量并无影响，这点是无损压缩最显著特点。无损压缩虽然可以减少数码图像占据的磁盘空间，但不能减少数码图像对计算机内存资源的占用量，因为当计算机读取此类数码图像文件时，会依照编码时的顺序进行解码处理，重新恢复数码图像原来大小。
2.图像的增强
通过一系列技术方法，有选择地增强或突出某些有用的信息，抑制或消除一些无用信息的一种图像处理技术。
图像增强的目的：
一是改善人眼对原始图像的视觉效果；二是在计算机识别中，采用增强技术进行预处理，提高机器的处理分析能力。
（1）对比度增强,就是将原图像每一个像素的灰度值重新进行分布，使原图像的亮度或灰度的动态范围扩大，以达到改善视觉效果的一种方法。在进行图像对比度增强（灰度变换法和直方图修整法）处理时，可以对整幅图像的亮度或灰度范围进行调整，也可以只对图像中感兴趣的某一部分的亮度或灰度范围进行调整来增强原图各部分的反差。
（2）平滑处理，就是抑制或消除因图像在生成和传输过程中受到各种噪声源的干扰和影响，使图像质量得以柔和。通常有全局处理和局部处理两类。
图像的生成和传输过程中，常受到各种噪声的干扰，以致图像信息被掩盖，使图像质量降低。噪声源自电传感器噪声、照相颗粒噪声、信道误差等。抑制噪声、改善图像质量的处理，常用图像的平滑处理方式。这种处理应尽量不损害原始图像的边缘和各种细节。利用各种噪声去除的方式可以进行整幅的或局部的平滑处理。在实际工作中常用Photoshop软件进行逐个像点的平滑处理，以避免在平滑处理过程中造成图像模糊的弊病，可得到较好的效果。
（3）图像锐化，就是图像边缘的增强处理，目的是为了使图像的边缘、轮廓线以及图像的细节变得清晰 。
图像由于受各种干扰噪声的影响，有时会变得模糊，与平滑处理的目的相反。在图像的识别和研判时，常需要突出图像中感兴趣的物体轮廓或边缘信息，也就是对边缘进行增强处理，经过图像锐化处理后图像中的物体会更加清晰，识别起来也更加容易。
（4）彩色增强
伪彩色增强处理是将黑白灰度（或单色）图像中不同灰度值（或单色的强度值）的像素，用人为规定的不同的彩色来表示，是一种从灰度（或单色强度）到彩色的映射技术。经过处理可以使原灰度图像中的细节更易辨认，目标更加清晰。例如在物证拍摄中，为了加大痕迹与承受客体之间的对比，在不损害主题内容的前提下，有时候也会有意识地让照片偏色。
（5）消除背景
从具有复杂背景的图像中提取前景内容或者去除背景的一种图像增加技术。在办案中，对某些遗留在具有背景花纹的客体（如木材、纺织品等）上的痕迹物证，可以利用图像的相减运算处理来消除背景花纹的干扰，得到有鉴定价值的物证图像。
3.图像的复原
图像复原又称为图像恢复，是对模糊图像进行校正处理、滤除退化痕迹，恢复图像本来面目的一种图像处理技术。
退化图像的种类有非正确曝光退化图像（曝光不足或过度）、散焦模糊图像、运动模糊图像、离焦模糊图像、噪声模糊图像。
拍摄时，由于曝光过度或不足、调焦不实、相机不稳或被摄物体运动、各种噪声的干扰等因素都将造成所摄图像的模糊。这些模糊图像中实际上包含有价值的信息，但由于背景的干扰和人眼视觉系统辨认的局限，使得本已存在图像之中的信息特征不能被人眼所观察和识别。利用图像处理软件可以将模糊图像中有用的信息进行过滤，得到相对清晰的图像。模糊图像处理的目的就是尽可能复现图像中所含有价值的信息，恢复图像的真实面目，其作用在于控制人眼无法辨认的灰度等级，抑制背景噪音，进一步增强图像特征，使观察者能够识别图像中的微小差别。
模糊图像处理的软件有多种，其复原方法有反向滤波复原法和维纳滤波复原法等方式。模糊图像的计算机处理技术，被广泛地运用于现场摄录像、现场监控系统录像带中模糊图像的处理等。
4.图像的几何校正
图像在生成过程中，由于成像系统自身的非线性或拍摄时视角不同，都会产生图像的几何失真。在图像处理中，以一幅标准图像去校正另一幅失真图像中景物的几何形状，称作“图像的几何校正”，也称为“变形图像处理”。例如常见的ATM机前的鱼眼监控摄像头录制的犯罪嫌疑人像等，都会出现影像的几何变形，几何校正常用于这些变形失真图像，以便对图像中客体及其特征进行检测或与样本图像进行比对检验。
5. 图像的超分辨率
就是利用高分辨率和低分辨率之间信息的相似性，或者利用经验信息对低分辨率图像进行信息补偿。
图像的分辨率是描述数码图像质量的一个重要指标，分辨率的高低反映图像细节的细腻程度，分辨率越高，从图像中获得细节信息就越多。在实际工作中，由于各种条件的影响，采集到的图像分辨率往往较低，难以满足具体要求，需要采用图像超分辨率技术获得高分辨率的图像。图像超分辨率技术是目前一些警用视频图像处理系统用于重建涉案低分辨率图像的重要支撑技术之一，常见有对涉案人、车及其特征的处理。
四、图像软件
图像软件是用于处理图像信息的各种应用软件的总称，专业的图像处理软件有Adobe的photoshop系列；基于应用的处理管理、处理软件picasa等，还有国内很实用的大众型软件彩影，非主流软件有美图秀秀，动态图片处理软件有Ulead GIF Animator，gif movie gear等。
五、图像处理方法
1、Photoshop工作界面
Photoshop图像处理软件的工作界面由标题栏、菜单栏、属性栏、工具栏、状态栏、图像编辑窗口及控制面板构成。
2、Photoshop工具栏的使用
选框工具：用于选取需要的区域
移动工具：用于移动图层或选区里的图像。
套索工具：用于套取出选区
----用于套索出选区。
----用于套索出多边形选区。
----可根据颜色的区别而自动产生套索选区。
魔术棒工具：根据颜色相似原理，选择颜色相近的区域。
注：“容差”，定义可抹除的颜色范围，高容差会抹除范围更广的像素。
修复工具：用于修复图像。
----类 “仿制图工具”，但有智能修复功能。
----用于大面积的修复一新。
----用采样点的颜色替换原图像的颜色。
注：Alt+鼠标单击，可拾取采样点。
仿制图章工具：仿制图章工具从图像中取样，然后您可将样本应用到其它图像或同一图像的其它部分。
----仿制图章工具从图像中取样，然后将样本应用到其它图像或同一图像的其它部分（按Alt键，拾取采样点）。
----可先自定义一个图案，然后把图案复制到图像的其它区域或其它图像上。
