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
(三)图像的表示方法——黑白、灰度和彩色
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
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
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
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
(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
(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):
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
( 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
(七)图像的处理
常见图像处理软件 :
( 1 ) Word 和 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
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。