数字图像处理---第一章 图像处理基础

1.1 数字图像处理简介

数字图像处理,又叫计算机图像处理,一种将图像信号 数字化后 利用计算机进行处理的过程。

1.1.1 什么是图像

图像是三维世界的二维表示(横向和纵向)。

具体来说,就是一个光学器件对一个事物、一个场景、一个任务的可视化表现。(其实就是拍照)。

图像中包含它所表达事物的大部分信息(比如我们看到这个图像能联想到什么地点,而且现在图像还会包含具体的时间信息、地点信息)。有关资料显示,人类所获得的大部分信息,都是源于视觉系统。

1.1.2 图像的分类

按照颜色分类:黑白图像、灰度图像彩色图像

按照表示方法不同:二值图像、索引图像、灰度图像

1.1.3 数字图像的产生

  1. 数字照相机等拍摄设备直接拍摄得到数字图像
  2. 通过扫描仪等数字化设备,将模拟图像转化为数字图像

1.1.4 数字图像处理研究内容

  1. 图像运算与变换(对图像进行点运算、逻辑运算、代数运算)
  2. 图像增强(提高图像的质量,灰度变换、直方图修正、图像平滑、图像锐化)
  3. 图像复原(已知图像质量下降,对图像进行矫正、提高图像的质量)
  4. 图像锐化和边缘检测(补偿图像的轮廓,增强边缘以及灰度跳变部分,使得图像变得清晰)
  5. 图像分割(将感兴趣提取出来,方便进一步图像识别、分析和理解的方法)
  6. 图像压缩(在不影响图像质量的前提下,减少图像的数据量,以节省图像传输、处理的时间和占用的存储容量。)

1.2 数字图像的表示方法

二维图像的每个像素在计算机中通常都表示为f(x,y),其中x和y代表该像素在图像中的位置。一副二维图像可由一个二维矩阵表示。

1.2.1 二值图像

二值图像也叫二进制图像,每一位二进制表示一个像素。组成图像的像素为0或1,没有中间值。通常0表示黑色,1表示白色。优点:占用空间少,缺点:表示人物或风景时,只能描述轮廓

1字节=8位二进制=8个像素 所以一个像素=1/8个字节

1.2.2 灰度图像

灰度图像,也叫单色图像,通常用一个二维数组表示,每8位二进制表示一个像素,转化为十进制后,0表示黑色,255表示白色。1~254表示深浅不同的灰色。

1.2.3 RGB图像

RGB图像又叫真色彩图像,是一种彩色图像的表示方法,利用3个大小相同的二维数组表示一个像素。所以每个像素都是有R、G、B三个分量共同决定的。三个颜色数组代表R、G、B三个分量,通过三种颜色可以合成任意颜色。

1.3 数字图像处理系统的组成

首先,你要使用图像获取工具得到数字图像(将模拟图像转化为数字图像),也可以通过数字相机,直接得到数字图像。数字图像产生后,传输到计算机上,进行专业的图像处理。经过处理后的数字图像可以存储、显示。

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