数字图像处理入门(一)-基本概念

时间:2022-02-25 06:47:35

什么是图像?

定义为二维函数f(x,y),其中,x,y是空间坐标,f(x,y)是点(x,y)的幅值。

灰度图像是一个二维灰度(或亮度)函数f(x,y)

彩色图像由三个(如RGB,HSV)二维灰度(或亮度)函数f(x,y)组成

什么是数字图像?

1.像素组成的二维排列,可以用矩阵表示

2.对于单色(灰度)图像而言,每个像素的亮度用一个数值来表示,通常数值范围在0到255之间,0表示黑,255表示白,其它值表示处于黑白之间的灰度。

3.彩色图像可以用红、绿、蓝三元组的二维矩阵来表示。

通常,三元组的每个数值也是在0到255之间,0表示相应的基色在该像素中没有,而255则代表相应的基色在该像素中取得最大值。

数字图像的像素表示

什么是像素?

数字图像由二维的元素组成,每一个元素具有一个特定的位置(x,y)和幅值f(x,y),这些元素就称为像素

图像的采样和量化

大多数传感器的输出是连续电压波形

为了产生一副数字图像,需要把连续的感知数据转化为数字形式

这包括两种处理:取样和量化

取样:图像空间坐标的数字化

量化:图像函数值(灰度值)的数字化

图像采样

空间坐标(x,y)的数字化被称为图像采样

确定水平和垂直方向上的像素个数N,M

图像量化

函数取值的数字化被称为图像的量化,如量化到256个灰度级

图像的采样和量化

非统一的图像采样

在灰度级变化尖锐的区域,用细腻的采样,在灰度级比较平滑的区域,用粗糙的采样

非统一的图像的量化

在边界附近使用较少的灰度级。剩余的灰度级可用于灰度级变化比较平滑的区域

避免或减少由于量化的太粗糙,在灰度级变化比较平滑的区域出现假轮廓的现象

数字图像的表示

二维离散亮度函数--f(x,y)

x,y说明图像像素的空间坐标

函数值f代表了在点(x,y)处像素的灰度值

二维矩阵--A[m,n]

m,n说明图像的宽和高

矩阵元素a(i,j)的值,表示图像在第i行,第j列的像素的灰度值,i,j表示几何位置。