资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,数字图像基础,数字图像基础,图像数字化,数字化:,将一幅图像从原来的形式转化为数字形式的过程。,扫描、采样、量化构成了数字化过程,图像数字化数字化:将一幅图像从原来的形式转化为数字形式的过程,2,图像数字化-术语,扫描,对一幅图像内给定位置的寻址,把图像划分为矩形网格，即光栅,扫描的最小单元为像素,图像数字化-术语扫描,3,图像数字化-术语,采样,在一幅图像的每个像素位置上测量灰度值,传感元件将光亮度转化为电压值。,对图像信号的定义域离散化,量化,将测量的灰度值用整数表示,通过模数转化器实现,对图像信号的值域离散化,图像数字化-术语采样量化,4,图像数字化,图像数字化,5,图像的表示,点阵图像（位图）-数字图像常用矩阵来表示：,设采样后，每个样本灰度表示为,称为“像素”或“像元”。,若取图像尺寸,M=N，,即,i,j=0,1,N-1，,则数字图像可用矩阵表示如下,第,j,列,第,i,列,图像的表示 点阵图像（位图）-数字,6,图像的像素,显示器、打印机等的像素,图像的像素显示器、打印机等的像素,7,图像的像素,像素的三个属性：,大小,灰度,位置,第,j,列,第,i,列,图像的像素 像素的三个属性：第j列第i,8,图像的像素,大小与空间分辨率有关,灰度与灰度分辨率有关,图像的像素 大小与空间分辨率有关,9,图像的像素-,大小,如用扫描仪进行数字化过程中，像素的大小决定于,photocell,的多少和推进速度,长的采样间隔产生低的空间分辨率,短的采样间隔产生高的空间分辨率,图像的像素-大小 如用扫描仪进行数字,10,图像的像素-,大小,长的采样间隔产生低的空间分辨率,短的采样间隔产生高的空间分辨率,图像的像素-大小,11,图像的像素-,大小,图像质量与分辨率,图像的像素-大小 图像质量与分辨率,12,图像的像素-,大小,显示器的像素,打印机的像素,图像的像素-大小显示器的像素,13,图像的像素-,灰度,位深度,用来存放像素颜色值所用的位数。,1位(2色)/4(16)/8(256)/24(真彩色),灰度级,表示象素明暗程度的整数量，如0,1,255,层次,表示灰度级的数量,如16,64,256,灰度分辨率,指值的单位幅度上包含的灰度级数,256个层次的图像,64个层次的图像,16个层次的图像,图像的像素-灰度 位深度256个层次,14,图像的像素-,灰度,位深度,图像的像素-灰度 位深度,15,图像的像素-,灰度,位深度、灰度级、,层次,图像的像素-灰度 位深度、灰度级、层,16,图像的像素-,灰度,位深度,为,1,的图像只有黑、白 2个,层次,的,灰度级,(值0/1),用一组黑白像素模拟灰度(,dithering or halftoning),位深度,8,的图像有,256,个,层次,的,灰度级,(值0,1,255),每个像素值可以是黑、白或中间的,254,个灰度,位深度,为,12,的图像提供了超过,4000(2,12,),个,层次,的,灰度级,图像的像素-灰度 位深度为1的图像只,17,图像的像素-,灰度,图像数据的实际层次越多视觉效果就越好,图像的像素-灰度 图像数据的实际层次,18,图像的像素-,灰度,图像的像素-灰度,19,图像的像素,位,置,第,j,列,第,i,列,图像的像素位置第j列第i列,20,图像的像素-,位,置,图像的像素-位置,21,图像的像素-,位,置,邻域（,neighbor）,4-邻域,D-,邻域,8-邻域,连通性(,adjacency),4-连通,8-连通,m-,连通,距离,图像的像素-位置 邻域（neighbor）,22,图像的像素-,位,置,4-邻域（,neighbor）,定义,象素,p(x,y),的4-邻域是(,x+1,y)(x-1,y)(x,y+1)(x,y-1),用,N4(p),表示,p,的4-邻域,D-,邻域,象素,p(x,y),的对角上的点(,x+1,y+1)(x+1,y-1)(x-1,y+1)(x-1,y-1),用,ND(p),表示,p,的,D-,邻域,8-邻域定义,象素,p(x,y),的8-邻域是4-邻域的点加上对角上的点(,x+1,y+1)(x+1,y-1)(x-1,y+1)(x-1,y-1),用,N8(p),表示,p,的8-邻域,图像的像素-位置 4-邻域（neighbor）定义,23,图像的像素-,位,置,两个像素邻接的两个必要条件是,两个像素的位置在某种情况下是否相邻,两个像素的值是否满足某种相似性,邻接(,adjacency),类型,4-,邻接,8-邻接,m-,邻接,图像的像素-位置 两个像素邻接的两个必要条件是,24,图像的像素-,位,置,4-邻接,(,adjacency),定义,对于具有值,V,的象素,p,和,q,如果,q,在集合,N4(p),中则称这两个象素是4-邻接的,8-邻接,(,adjacency),定义,对于具有值,V,的象素,p,和,q,如果,q,在集合,N8(p),中则称这两个象素是8-邻接的,图像的像素-位置4-邻接(adjacency)定义,25,图像的像素-,位,置,m-,邻接(,adjacency),定义,对于具有值,V,的象素,p,和,q,如果:,q,在集合,N4(p),中或,q,ND(p),且,N4(p),N4(q),不含值为,V,的任何象素,则称这两个象素是,m-,邻接的即4-邻接和,D-,邻接的混合邻接,邻接,邻接,图像的像素-位置m-邻接(adjacency)定义邻接邻接,26,图像的像素-,位,置,像素临近(,adjacent),的定义,如果象素,p,和,q,是邻接的，则称,p,临近于,q,可以定义,4-临近(,adjacent),8-临近,m-,临近,图像子图临近的定义,如果两个图象子集,S1,和,S2,中的某些象素是临近的，则称,S1,和,S2,是临近的,图像的像素-位置像素临近(adjacent)的定义,27,图像的像素-,位,置,路径(,Path),的定义,一条从具有坐标(,x,y),的象素,p,到具有坐标(,s,t),的象素,q,的路径,是具有坐标(,x0,y0),(x1,y1),.,(xn,yn),的不同象素的序列.其中(,x0,y0)=(x,y),(xn,yn)=(s,t),(xi,yi),临近于(,xi-1,yi-1),1=i=0(D(p,q)=0,仅当,p=q),-两点之间距离大于等于0,(b)D(p,q)=D(q,p),-,距离与方向无关,(,c),并且,D(p,z)=D(p,q)+D(q,z),-两点之间直线距离最短,图像的像素-位置像素之间距离函数的定义,31,图像的像素-,位,置,欧几里德距离,p,和,q,之间的欧基里德距离定义为,De(p,q)=(x-s),2,+(y-t),2,1/2,对于这个距离计算法,具有与(,x,y),距离小于等于某个值,r,的那些象素是包含在以(,x,y),为圆心以,r,为半径的圆环中的那些点,图像的像素-位置欧几里德距离,32,图像的像素-,位,置,D4,距离城市距离,p,和,q,之间的,D4,距离定义为,D4(p,q)=|x-s|+|y-t|,具有与(,x,y),距离小于等于某个值,r,的那些象素形成一个菱形,例如与点(,x,y),中心点,D4,距离小于等于2的象素形成下列常数距离的轮廓,具有,D4=1,的象素是(,x,y),的4-邻域,图像的像素-位置D4距离城市距离,33,图像的像素-,位,置,D8,距离棋盘距离,p,和,q,之间的,D8,距离定义为,D8(p,q)=max(|x-s|,|y-t|);,具有,D8=1,的象素是(,x,y),的8-邻域,距离小于,r,的像素围城一个矩形,图像的像素-位置 D8距离棋盘距离,34,图像的质量,清晰度,-,与清晰度相关的主要因素,亮度,对比度,主题内容的大小,细微层次,颜色饱和度,等,图像的质量 清晰度-与清晰度相关,35,图像的质量,亮度,图像的质量 亮度,36,图像的质量,对比度,:,是指一幅图象中灰度反差的大小,图像的质量 对比度:是指一幅图象中,37,图像的质量,对比度,:,是指一幅图象中灰度反差的大小,图像的质量 对比度:是指一幅图象中,38,图像的质量,对比度,:,是指一幅图象中灰度反差的大小,图像的质量 对比度:是指一幅图象中,39,图像的质量,对比度,图像的质量 对比度,40,图像的质量,主,题内容,的大,小,图像的质量 主题内容的大小,41,图像的质量,主,题内容,的大,小,图像的质量 主题内容的大小,42,图像的质量,主,题内容,的大,小,图像的质量 主题内容的大小,43,图像的质量,细微,层次,图像的质量细微层次,44,图像的质量,颜色,饱,和度,图像的质量 颜色饱和度,45,
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