2.2 数字图像类型
2.3 图像文件格式
2.4 度学基础与颜模型
2.1 图像数字化技术
图像处理的方法有模拟式和数字式两种。由于数字计算技术的迅猛发展,数字图像处理技术得到了广泛的应用。我们日常生活中见到的图像一般是连续形式的模拟图像,所以数字图像处理的一个先决条件就是将连续图像离散化,转换为数字图像。
设连续图像f(x,y) 经数字化后,可以用一个离散量组成的矩阵g(i,j)(即二维数组)来表示。
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
-
-
-
-
-
-
=
)1
,1
(
)1,1
(
)0,1
(
)1
,1(
)1,1(
)0,1(
)1
,0(
)1,0(
)0,0(
)
,(
n
m
f
m
f
m
f
n
f
f
g
n
f
f
f
j
i
g
数字模型(2-1)
矩阵中的每一个元素称为像元、像素或图像元素。而g(i,j)代表(i,j)点的灰度值,即亮度值。以上数字化有以下几点说明: (1)由于g(i, j)代表该点图像的光强度,而光是能量的一种
形式,故g(i, j)必须大于零,且为有限值,即:0<g(i, j)<∞。
(2)数字化采样一般是按正方形点阵取样的,除此之外还有三角形点阵、正六角形点阵取样。如图2-1所示。
(3)以上是用g(i,j)的数值来表示(i,j)位置点上灰度级值的大小,即只反映了黑白灰度的关系,如果是一幅彩图像,各点的数值还应当反映彩的变化,可用g(i,j,λ)表示,其中λ是波长。如果图像是运动的,还应是时间t的函数,即可表示为g(i,j,λ, t)。
(a)(b)
图2-1 采样网格
(a) 正方形网格; (b) 正六角形网格
2.1.1采样
图像在空间上的离散化称为采样。也就是用空间上部分点的灰度值代表图像,这些点称为采样点。由于图像是一种二维分布的信息,为了对它进行采样操作,需要先将二维信号变为一维信号,再对一维信号完成采样。具体做法是,先沿垂直方向按一定间隔从上到下顺序地沿水平方向直线扫描,取出各水平线上灰度值的一维扫描。而后再对一维扫描线信号按一定间隔采样得到离散信号,即先沿垂直方向采样,再沿水平方向采样这两个步骤完成采样操作。对于运动图像(即时间域上的连续图像),需先在时间轴上采样,再沿垂直方向采样,最后沿水平方向采样由这三个步骤完成。