图像处理和分析系统
一个基本的图像（处理和分析）系统构成的各模块都有特定的功能，分别是采集、显示、存储、通信、处理和分析。为完成各自的功能每个模块都需一些特定的设备。图像采集可采用CCD的照相机、带有视像管的视频摄像机和扫描仪等。图象显示可用电视显示器、随机读取阴极射线管和各种打印机等。图像存储可采用磁带、磁盘、光盘和磁光盘等。图像通信可借助综合业务网、计算机局网，甚至普通电话网等。最后，图象处理和分析主要是运算，所使用的设备主要是计算机。以下对各模块的简介。
图像采集模块
采集数字图象需要两种装置。一种是对某个电磁能量谱波段敏感的物理器件，它能产生与所接受到的电磁能量成正比的模拟电信号。另一种称为数字化器，它能将上述模拟电信号转化为数字离散的形式。下面介绍这两种装置的常用器件。
固态阵列是由称为感光基元的离散硅成像元素构成的。这样的感光基元能产生与所接受的输入光强成正比的输出电压。固态阵列中主要元件是电荷藕合器件CCD。这个传感器由一行感光基元，两个定时的将感光基元中的内容传给传输寄
存器的传输门，以及一个定时的将传输寄存器中的内容传给放大器的输出门构成。放大器输出的电压信号与感光基元行的内容成比例。电荷藕合平面阵列的工作原理与线阵相似，但感光基元排列成一个矩阵形式并由传输门和平面扫描图像显示模块的结果主要用于显示给人看。对图象分析来说，分析的结果也可以解析系统的主要显示设备是电视显示器。输入显示器的图象也可以通过硬拷控制。在每个偏转位置，电子枪束的强度的一种简便方法是利用标准输寄存器隔开。先将奇数列感光基元的内容顺序送进垂直传输寄存器，然后再送进水平传输寄存器。把水平传输寄存器的内容送进放大器就得到1帧隔行的视频信号。对偶数列感光基元重复以上过程就可得到另1帧隔行的视频信号。将2帧合起来就得到隔行扫描电视的1场(ƒ)。现在常用的线扫描CCD一般有512到4096个象素或更多，而4096 X 4096个象素的扫描CCD也已在使用。
图像的数据编码和传输
数字图像的数据量是相当庞大的，一幅512 X 512个像素的数字图像的数据量为256K字节，若假设每秒传输25帧图像，则传输的信道速率为52.4M比特/秒。高信道速率意味着投资高普及难度。因此，传输过程中，对图像数据进行压缩显得非常重要。数据的压缩主要通过图像数据的编码和变换压缩完成。
图像数据编码一般采用预测编码，即将图像数据的空间变化规律和序列变化规律用一个预测公式表示，如果知道了某一像素的前面各相邻像素值之后，可以用公式预测该像素值。采用预测编码，一般只需传输图像数据的起始值和预测误差，因此可将8比特/像素压缩到2比特/像素。
变换压缩方法是将整幅图像分成一个个小的(取8 X 8或16 X 16)数据块，再将这些数据块分类、变换、量化，从而构成自适应的变换压缩系统。该方法可将一幅图像的数据压缩到为数不多的几十个特传输，在接收端再变换回去即可。
对图像的处理和分析一般可用算法的形式描述，而大多数的算法可以用软件实现，只有在为了提高速度或克服通用计算机限制的情况下才用特制的硬件。进入90年代尤其是21世纪后，人们设计了各种与工业标准总线兼容的可以插入微机或工作站的图像卡。这不仅减少了成本，也促进了图象处理和分析专用软件的发展。这些图像卡包括用于图象数字化和临时存储的图像采集卡，用于以视频速度进行算术和逻辑运算的算术逻辑单元，以及前面提到的帧缓存。图象处理和分析中的一个重要事实是对特殊的问题需要特殊的解决方法。