一、图像——(又名点阵图像、取样图像、位图图像)

(一)概念


        通过数字化设备从现实世界中获取数字图像(取样图像、点阵图像、位图图像)。它是通过描述画面中每一个像素的亮度或颜色来表示其内容的。



(二)图像的获取过程:①扫描->②分色->③取样->④量化

  •  扫描:将画面划分为 M x N 个网格,每个网格称为一个取样点。
  •  分色:将彩色图像取样点的颜色分解成三个基色
  •  取样:测量每个取样点每个分量(基色)的亮度值
  • 量化:对取样点每个分量的亮度值进行 A/D 转换

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(三)图像的表示方法——黑白、灰度和彩色

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①、黑白图像的每个像素只有一个分量,且只用 1 个二进位表示,其取值仅“0”(黑)和“1”(白)两种。

②、灰度图像的每个像素也只有一个分量,一般用 8~12 个二进位表示,其取值范围是:0~2 n -1,可表示 2 n 个不同的亮度2



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彩色图像的每个像素有三个分量,分别表示三个基色的亮度,假设 3 个分量分别用 n,m,k 个二进位 表示,则可表示 2n+m+k种不同的颜色。


黑色 RGB 值 :( 0,0,0)D,( #000000)H


红色 RGB 值 :( 255,0,0)D,( #FF0000)H

绿色 RGB 值 :( 0,255,0)D,( #00FF00)H

蓝色 RGB 值 :( 0,0,255)D,( #0000FF)H





 (四)图像的主要参数(属性)

(1)颜色空间的类型(颜色模型):指彩色图像所使用的颜色描述方法

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①、RGB( 红、绿、蓝 )模型,显示器使用

②、CMYK( 青、品红、黄、黑 )模型,彩色打印机使用

③、HSB( 色彩、饱和度、亮度 )模型,用户界面中使用

④、YUV( 亮度、色度) 模型,彩色电视信号传输时使用



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水平分辨率 x 垂直分辨率

①、用来表示组成该图像的行列数目,亦即图像所包含的像素数目

②、对图像清晰度和在屏幕上显示出来的大小有影响

③、分辨率越高,显示越清晰

④、在显示比例相同时,显示在屏幕上的图像尺寸与图像分辨率成正比



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(3)位平面数目 ——像素的颜色分量的数目

  • 黑白或灰度图像:1个位平面
  • 彩色图像:3个或多个位平面

(4)像素深度——像素的所有颜色分量的二进位数目之和

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 (5)图像数据量=水平分辨率 X 垂直分辨率 X 像素深度/8。


①、 同像素深度和压缩编码情况下 ,分辨率越高,图像所占存储空间会越大。


②、几种常用格式的图像的数据量(未压缩):


 

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③、压缩之后数字图像的数据量计算(以字节为单位):


数据量 = (水平分辨率×垂直分辨率×像素深度/8) / 压缩比


(五)图像的数据压缩

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1)图像数据压缩的必要性(目的):


①、节省存储数字图像所需要的存储器容量


②、提高图像的传输速度,减少通信费用


2)图像数据压缩的可能性:


①、数字图像中有大量的数据冗余


②、人眼视觉有局限性,允许图像有一些失真


3)图像数据压缩的两种类型:


①、无损压缩:用压缩后的数据还原出来的图像没有任何误差


②、有损压缩:用压缩后的数据还原出来的图像有一定的误差


4)压缩编码方法的评价:


①、压缩倍数的高低(压缩比例)


②、重建图像的质量(有损压缩时)


③、压缩算法的复杂程度


(六)图像的格式


 

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 (七)图像的处理

 

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常见图像处理软件 :



( 1 ) Word PowerPoint 具有基本的图像编辑功能

( 2 ) Windows 附件中的 画图 软件( Microsoft Paint

( 3 ) 微软 Office 工具中的 Picture Manager

( 4) Adobe PhotoShop

( 5)ACD System 公司的 ACDSee32

( 6)其他:美图秀秀等



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数字图像的应用

(1 )图像通信传真、可视电话、视频会议。

2 )遥感。

3 )医疗诊断。

4)工业生产。

5)机器人视觉。

6)军事、公安、档案管理。