第4章--图形图像处理技术ppt课件.ppt

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1、多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第1页第第4章章 图形图像处理技术图形图像处理技术 本章概述 本章的学习目标主要内容多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第2页本章概述本章概述l图形图像是多媒体中携带信息的极其重要的媒体。图形图像是多媒体中携带信息的极其重要的媒体。在日常生活中人们发现，有时用语言和文字难以在日常生活中人们发现，有时用语言和文字难以表达的事物，用一幅图就能很准确地表达。表达的事物，用一幅图就能很准确地表达。l随着计算机技术的发展，计算机图形图像处理技随着计算机技术的发展，计算机图形图像处理技术发展迅速，广泛应用于商贸、艺术、科技、教术发展迅速，广泛应用于商贸、艺术、科

2、技、教育等领域。育等领域。l多媒体技术借助计算机图形图像处理技术得到了多媒体技术借助计算机图形图像处理技术得到了迅猛发展，同时，又为计算机图形图像处理技术迅猛发展，同时，又为计算机图形图像处理技术的应用开拓了更为广阔的前景。的应用开拓了更为广阔的前景。l本章主要介绍了图形图像的基础知识，图像的获本章主要介绍了图形图像的基础知识，图像的获取及处理。取及处理。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第3页本章的学习目标本章的学习目标l理解和掌握图形图像的基础知识理解和掌握图形图像的基础知识l理解和掌握图像文件格式理解和掌握图像文件格式l熟练掌握图像的获取方式熟练掌握图像的获取方式l掌握并灵活运用掌

3、握并灵活运用Photoshop软件软件多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第4页主要内容主要内容4.1 图形图像基础知识图形图像基础知识4.2 图像数字化基础图像数字化基础4.3 图像的获取图像的获取4.4 数字图像处理数字图像处理4.5 本章小结本章小结多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第5页4.1 图形图像基础知识图形图像基础知识l图形与图像图形与图像l分辨率分辨率多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第6页图形与图像图形与图像l位图图像：位图是用矩阵形式表示的一种数字图位图图像：位图是用矩阵形式表示的一种数字图像，矩阵中的元素称为像素，每一个像素对应图像，矩阵中的元素称为像素

4、，每一个像素对应图像中的一个点，像素的值对应该点的灰度等级或像中的一个点，像素的值对应该点的灰度等级或颜色，所有像素的矩阵排列构成了整幅图像。颜色，所有像素的矩阵排列构成了整幅图像。 l矢量图形：矢量图形由矢量定义的基本图形元素矢量图形：矢量图形由矢量定义的基本图形元素组成，这些图形元素是些几何图形，例如点、线、组成，这些图形元素是些几何图形，例如点、线、矩形、多边形、圆和弧线等。矩形、多边形、圆和弧线等。 l图形图形/图像处理图像处理 ：矢量图形处理主要研究二维和：矢量图形处理主要研究二维和三维空间图形的矢量表示、生成、处理、输出等三维空间图形的矢量表示、生成、处理、输出等内容。图像处理是指

5、对位图图像所进行的数字化内容。图像处理是指对位图图像所进行的数字化处理、压缩、存储和传输等内容处理、压缩、存储和传输等内容 。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第7页分辨率分辨率l图像分辨率图像分辨率(Image Resolution)：指单位图像线：指单位图像线性尺寸中所包含的像素数目，通常以像素性尺寸中所包含的像素数目，通常以像素/英寸英寸(pixel per inch，ppi)为计量单位。为计量单位。 l显示分辨率显示分辨率(Display resolution)：指显示器上单：指显示器上单位长度显示的像素或点的数目，通常以点位长度显示的像素或点的数目，通常以点/英寸英寸(dot

6、per inch，dpi)为计量单位。为计量单位。 l打印分辨率打印分辨率：指打印机每英寸产生的油墨点数，：指打印机每英寸产生的油墨点数，单位是单位是dpi，表示每平方英寸印刷的网点数。，表示每平方英寸印刷的网点数。l扫描分辨率扫描分辨率：指每英寸扫描所得到的点，单位也：指每英寸扫描所得到的点，单位也是是dpi。 多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第8页主要内容主要内容4.1 图形图像基础知识图形图像基础知识4.2 图像数字化基础图像数字化基础4.3 图像的获取图像的获取4.4 数字图像处理数字图像处理4.5 本章小结本章小结多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第9页4.2 图像数字

7、化基础图像数字化基础l颜色的基本概念颜色的基本概念l计算机中的颜色模式计算机中的颜色模式l颜色深度颜色深度l图像文件格式图像文件格式l图像文件的体积图像文件的体积多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第10页颜色的基本概念颜色的基本概念l三基色和混色三基色和混色 自然界常见的各种彩色光，都可由红自然界常见的各种彩色光，都可由红(R)、绿、绿(G)、蓝、蓝(B)3种颜色光按不同比例相配而成。同种颜色光按不同比例相配而成。同样，绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝样，绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝3种色光，这就是最基本的三基色原理。种色光，这就是最基本的三基色原理。 三基色的选择不是唯一的，但

8、三基色的选择不是唯一的，但3种颜色必须是种颜色必须是相互独立的相互独立的 。把把3种基色光按不同比例相加可产生混色光。种基色光按不同比例相加可产生混色光。混色原理属于混色原理属于“加性加性”颜色形成方法，计算机颜色形成方法，计算机显示器就是采用这种原理显示颜色的。显示器就是采用这种原理显示颜色的。 多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第11页颜色的基本概念颜色的基本概念l色彩三要素色色彩三要素色 亮度是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感亮度是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉，它与被观察物体的发光强度有关。觉，它与被观察物体的发光强度有关。 色相是当人眼看一种或多种波长的光时所产生色相是

9、当人眼看一种或多种波长的光时所产生的彩色感觉，它反映颜色的种类，是决定颜色的彩色感觉，它反映颜色的种类，是决定颜色的基本特性。的基本特性。 饱和度是指颜色的纯度，也可以叫做纯度、彩饱和度是指颜色的纯度，也可以叫做纯度、彩度或浓度等，即掺入白光的程度，或者是指颜度或浓度等，即掺入白光的程度，或者是指颜色的深浅程度。色的深浅程度。 多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第12页计算机中的颜色模式计算机中的颜色模式lRGB颜色模式颜色模式用红用红(R)、绿、绿(G)、蓝、蓝(B)3种基本颜色来表示任种基本颜色来表示任意彩色光。意彩色光。 在在RGB颜色模式中，对任意彩色光颜色模式中，对任意彩色光F

10、，其配色，其配色方程可写成：方程可写成：F=rR+gG+bB其中：其中：r、g、b分别代表对应色的比例系数，分别代表对应色的比例系数，rR、gG、bB分别代表分别代表F色光的红、绿、蓝色光的红、绿、蓝三色分量。三色分量。 多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第13页计算机中的颜色模式计算机中的颜色模式lHSB彩色模式彩色模式是根据日常生活中人眼的视觉特征而制定的一是根据日常生活中人眼的视觉特征而制定的一套色彩模式。套色彩模式。HSB颜色模式以色相、饱和度和亮度描述颜色颜色模式以色相、饱和度和亮度描述颜色的基本特征。的基本特征。在标准色轮上，从中心向边缘的饱和度是递增在标准色轮上，从中心向边

11、缘的饱和度是递增的。的。采用采用HSB颜色模式能够减少彩色图像处理的复颜色模式能够减少彩色图像处理的复杂性，更接近人对颜色的认识和解释。杂性，更接近人对颜色的认识和解释。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第14页计算机中的颜色模式计算机中的颜色模式lCMY颜色模式颜色模式是采用青是采用青(Cyan)、品红或洋红、品红或洋红(Magenta)、黄、黄(Yellow)3种种基本颜色按一定比例合成颜色的方法。颜色的产生是来自于基本颜色按一定比例合成颜色的方法。颜色的产生是来自于照射在颜料上反射回来的光线。图像打印输出时用照射在颜料上反射回来的光线。图像打印输出时用CMY颜颜色模式色模式 。理论

12、上利用理论上利用CMY三基色混合可以产生各种颜色，但实际上三基色混合可以产生各种颜色，但实际上同量的同量的CMY混合后并不能产生完善的黑色或灰色，因此在混合后并不能产生完善的黑色或灰色，因此在印刷时还必须加上黑色印刷时还必须加上黑色(Black)，黑色选用单词，黑色选用单词Black的最后的最后一个字母一个字母“K”来表示，这样来表示，这样CMY模式又称为模式又称为CMYK颜色模颜色模式。式。四色印刷是根据四色印刷是根据CMYK颜色模式表示原理发展而来的，所以颜色模式表示原理发展而来的，所以彩色打印和彩色印刷都是采用彩色打印和彩色印刷都是采用CMYK颜色模式实现彩色输出颜色模式实现彩色输出的。

13、的。从理论上讲，从理论上讲，RGB与与CMYK颜色模式是互补的，可以互相颜色模式是互补的，可以互相转换，但实际上因为发射光与反射光的性质完全不同，显示转换，但实际上因为发射光与反射光的性质完全不同，显示器上看到的颜色不可能精确地在打印机上复制出来。器上看到的颜色不可能精确地在打印机上复制出来。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第15页计算机中的颜色模式计算机中的颜色模式lLab颜色模式颜色模式分别用亮度或光亮度分量分别用亮度或光亮度分量(Luminosity)和两个色度分和两个色度分量量(a、b)来表示颜色。来表示颜色。L表示亮度。表示亮度。 L的值域由的值域由0到到100，L=50时，

14、相当于时，相当于50%的黑。的黑。a表示从洋红色至绿色的范围，表示从洋红色至绿色的范围， b表示从黄色至蓝色的表示从黄色至蓝色的范围，范围， a和和b的值域是由的值域是由+127至至-128。Lab颜色模式可以表示的颜色最多，颜色更为明亮且与颜色模式可以表示的颜色最多，颜色更为明亮且与光线和设备无关。光线和设备无关。Lab颜色模式的处理速度与颜色模式的处理速度与RGB颜色模式一样，是颜色模式一样，是CMYK颜色模式处理速度的数倍。颜色模式处理速度的数倍。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第16页计算机中的颜色模式计算机中的颜色模式l索引颜色模式索引颜色模式最多使用最多使用256种颜色，当

15、图像被转换为索引颜色模式时，种颜色，当图像被转换为索引颜色模式时，通常会构建一个调色板存放图像中的颜色并编制颜色通常会构建一个调色板存放图像中的颜色并编制颜色索引。索引。如果原图像中的一种颜色没有出现在调色板中，程序如果原图像中的一种颜色没有出现在调色板中，程序会选取己有颜色中最相近的颜色或使用已有颜色模拟会选取己有颜色中最相近的颜色或使用已有颜色模拟该种颜色。该种颜色。在索引颜色模式下，通过限制调色板中颜色的数目可在索引颜色模式下，通过限制调色板中颜色的数目可以减小文件大小，同时保持视觉上的品质不变。以减小文件大小，同时保持视觉上的品质不变。在网页中经常需要使用索引颜色模式的图像。在网页中经

16、常需要使用索引颜色模式的图像。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第17页计算机中的颜色模式计算机中的颜色模式l位图模式位图模式位图模式的图像只有黑色与白色两种像素，每位图模式的图像只有黑色与白色两种像素，每个像素用个像素用1位二进制数表示，位二进制数表示，“0”表示黑色，表示黑色，“1”表示白色。表示白色。位图模式主要用于早期不能识别颜色和灰度的位图模式主要用于早期不能识别颜色和灰度的设备，如果需要表示灰度，则需要通过点的抖设备，如果需要表示灰度，则需要通过点的抖动来模拟。动来模拟。位图模式通常用于文字识别。如果扫描需要使位图模式通常用于文字识别。如果扫描需要使用用OCR(光学字符识别光

17、学字符识别)技术识别的图像文件，技术识别的图像文件，需将图像转化为位图模式。需将图像转化为位图模式。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第18页计算机中的颜色模式计算机中的颜色模式l灰度模式灰度模式用单一色相表现图像，最多使用用单一色相表现图像，最多使用256级。图像中的每个级。图像中的每个像素有一个像素有一个0(黑色黑色)255(白色白色)之间的亮度值。此外，之间的亮度值。此外，灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来表示灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来表示(0表表示白色，示白色，100表示黑色表示黑色)。在将彩色图像转换为灰度模式的图像时，会丢掉原图在将彩色图像转换为灰度模式的图像时，

18、会丢掉原图像中所有的彩色信息。尽管一些图像处理软件允许将像中所有的彩色信息。尽管一些图像处理软件允许将一个灰度模式的图像重新转换为彩色模式的图像，但一个灰度模式的图像重新转换为彩色模式的图像，但转换后不可能恢复原先丢失的颜色。在将彩色模式的转换后不可能恢复原先丢失的颜色。在将彩色模式的图像转换为灰度模式的图像时，应尽量保留备份文件。图像转换为灰度模式的图像时，应尽量保留备份文件。与位图模式相比，灰度模式能够更好地表现高品质的与位图模式相比，灰度模式能够更好地表现高品质的图像效果。图像效果。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第19页颜色深度颜色深度 l位图图像中各像素的颜色信息是用二进制数

19、据描述的。二位图图像中各像素的颜色信息是用二进制数据描述的。二进制的位数就是位图图像的颜色深度。颜色深度决定了图进制的位数就是位图图像的颜色深度。颜色深度决定了图像中可以呈现的颜色的最大数目。像中可以呈现的颜色的最大数目。l目前，颜色深度有目前，颜色深度有1、4、8、16、24和和32几种。例如，颜几种。例如，颜色深度为色深度为1时，表示点阵图像中各像素的颜色只有时，表示点阵图像中各像素的颜色只有1个二进个二进制位，可以表示两种颜色制位，可以表示两种颜色(黑色和白色黑色和白色)；颜色深度为；颜色深度为24时，时，表示点阵图像中各像素的颜色为表示点阵图像中各像素的颜色为3个字节个字节(24位位)

20、，可以表，可以表示示16777216种颜色；颜色深度为种颜色；颜色深度为32时，则用时，则用3个字节分别个字节分别表示表示R、G、B颜色，而用另一个字节来表示图像的其他颜色，而用另一个字节来表示图像的其他属性属性(如透明度等如透明度等)。l当图像的颜色深度达到或超过当图像的颜色深度达到或超过24时，则称这种颜色为真彩时，则称这种颜色为真彩色。色。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第20页图像文件格式图像文件格式 l一个图像文件由图像说明和图像数据两部分组成。图像说一个图像文件由图像说明和图像数据两部分组成。图像说明部分保存用于说明图像的高度、宽度、格式、颜色深度、明部分保存用于说明图像的

21、高度、宽度、格式、颜色深度、调色板及压缩方式等信息；图像数据部分是描述图像每一调色板及压缩方式等信息；图像数据部分是描述图像每一个像素颜色的数据，这些数据存放的方式由文件格式来确个像素颜色的数据，这些数据存放的方式由文件格式来确定。定。l对于图像文件来说，由于存储的内容和压缩方式的不同，对于图像文件来说，由于存储的内容和压缩方式的不同，其文件格式也就不同。每一种格式都有其特点和用途，图其文件格式也就不同。每一种格式都有其特点和用途，图像处理软件通常会支持多种图像文件格式。在选择输出的像处理软件通常会支持多种图像文件格式。在选择输出的图像文件格式时，应考虑图像的用途以及图像文件格式对图像文件格式

22、时，应考虑图像的用途以及图像文件格式对图像数据类型的要求。图像数据类型的要求。l在多媒体计算机系统中，不同的文件格式用特定的文件扩在多媒体计算机系统中，不同的文件格式用特定的文件扩展名来表示，常见的图像文件格式有展名来表示，常见的图像文件格式有BMP、GIF、JPG、TIF、PNG和和PSD等。等。 多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第21页图像文件格式图像文件格式 lBMPBMP是是Bit Map的缩写，是的缩写，是Windows操作系统中的标准图像文件操作系统中的标准图像文件格式，能够被多种格式，能够被多种Windows应用程序支持。应用程序支持。它采用位映射存储形式，支持它采用位映

23、射存储形式，支持RGB、索引色、灰度和位图颜色模、索引色、灰度和位图颜色模式。不采用其他任何压缩，所以式。不采用其他任何压缩，所以BMP文件占用的空间很大。文件占用的空间很大。彩色图像存储为彩色图像存储为BMP格式时，每一个像素所占的位数可以是格式时，每一个像素所占的位数可以是1bit、4bit、8bit或或24bit，相对应的颜色从黑白一直到真彩色。，相对应的颜色从黑白一直到真彩色。利用利用Windows的画图程序可以将图像存储成的画图程序可以将图像存储成BMP格式的图像文件格式的图像文件该格式结构较简单，每个文件只存放一幅图像。该格式结构较简单，每个文件只存放一幅图像。BMP文件存储数文件

24、存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。典型的典型的BMP图像文件由三部分组成：位图文件头数据结构，它包图像文件由三部分组成：位图文件头数据结构，它包含含BMP图像文件的类型、显示内容等信息；位图信息数据结构，图像文件的类型、显示内容等信息；位图信息数据结构，它包含有它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息。图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第22页图像文件格式图像文件格式 lGIF格式格式GIF是是Graphics Interchange Format的缩写，的

25、缩写，是由是由CompuServe公司研发的一种图像格式。公司研发的一种图像格式。它在存储文件时采用它在存储文件时采用LZW压缩算法，可以有效压缩算法，可以有效降低文件大小又保持图像的色彩信息。降低文件大小又保持图像的色彩信息。支持支持256色的图像，支持动画和透明，很多应色的图像，支持动画和透明，很多应用软件均支持这种格式，所以被广泛应用于网用软件均支持这种格式，所以被广泛应用于网络中。在络中。在Internet上，上，GIF格式已成为页面图片格式已成为页面图片的标准格式。的标准格式。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第23页图像文件格式图像文件格式 lJPG格式格式JPG格式文件的扩

26、展名为格式文件的扩展名为“.jpg”或或“.jpeg”。JPG格式是用格式是用JPEG(joint Photographic Experts Group，联合图像专家组，联合图像专家组)压缩标准压缩的图像文件格压缩标准压缩的图像文件格式，压缩时可将人眼很难分辨的图像信息进行删除，是式，压缩时可将人眼很难分辨的图像信息进行删除，是一种高效率的有损压缩。将图像保存为一种高效率的有损压缩。将图像保存为JPEG格式时，格式时，可以指定图像的品质和压缩级别。由于其压缩比较大，可以指定图像的品质和压缩级别。由于其压缩比较大，文件较小，所以应用较广。文件较小，所以应用较广。由于由于JPEG格式会损失数据信息

27、，因此在图像编辑过程格式会损失数据信息，因此在图像编辑过程中需要以其他格式中需要以其他格式(如如PSD格式格式)保存图像，将图像保存保存图像，将图像保存为为JPG格式只能作为制作完成后的最后一步操作。格式只能作为制作完成后的最后一步操作。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第24页图像文件格式图像文件格式 lTIFF格式格式TIFF是是Tagged Image File Format(标记图像标记图像文件格式文件格式)的缩写，通常标识为的缩写，通常标识为*.TIF类型。类型。它是由它是由Aldus和和Microsoft公司为扫描仪和台式公司为扫描仪和台式计算机出版软件开发的用来为存储黑白、

28、灰度计算机出版软件开发的用来为存储黑白、灰度和彩色图像而定义的存储格式，支持和彩色图像而定义的存储格式，支持18位、位、24位、位、32位位(CMYK模式模式)或或48位位(RGB模式模式)等颜等颜色模式，能保存为压缩和非压缩的格式。色模式，能保存为压缩和非压缩的格式。几乎所有的绘画、图像编辑和页面排版应用程几乎所有的绘画、图像编辑和页面排版应用程序，都能处理序，都能处理TIFF文件格式。文件格式。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第25页图像文件格式图像文件格式 lPSD格式格式PSD是是Photoshop Document的缩写，是的缩写，是Photoshop特有特有的图像文件格式，

29、支持的图像文件格式，支持Photoshop中所有的图像类型。中所有的图像类型。它可将所编辑的图像文件中包含的图层、通道和遮罩等信息它可将所编辑的图像文件中包含的图层、通道和遮罩等信息记录下来。所以，在编辑图像的过程中，通常将文件保存为记录下来。所以，在编辑图像的过程中，通常将文件保存为PSD格式，以便于重新读取需要的信息。格式，以便于重新读取需要的信息。PSD格式的图像文件很少被其他软件和工具所支持，所以在格式的图像文件很少被其他软件和工具所支持，所以在图像制作完成后，通常需要转换为一些比较通用的图像格式，图像制作完成后，通常需要转换为一些比较通用的图像格式，以便于输出到其他软件中继续编辑。最

30、好再存储一个以便于输出到其他软件中继续编辑。最好再存储一个PSD的的文件备份，直到确认不需要在文件备份，直到确认不需要在Photoshop中再次编辑该图像中再次编辑该图像为止。为止。另外，用另外，用PSD格式保存图像时，图像没有经过压缩，所以当格式保存图像时，图像没有经过压缩，所以当图层较多时，会占很大的硬盘空间。图层较多时，会占很大的硬盘空间。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第26页图像文件格式图像文件格式 lPNG格式格式PNG是是Portable Network Graphics的缩写，是为了适的缩写，是为了适应网络传输而设计的一种图像文件格式。应网络传输而设计的一种图像文件格式

31、。PNG格式一开始就结合格式一开始就结合GIF和和JPG图像格式的优点，现图像格式的优点，现在大部分绘图软件和浏览器都支持在大部分绘图软件和浏览器都支持PNG图像格式。图像格式。它采用无损压缩方式，压缩率比较高，有利于网络传输，它采用无损压缩方式，压缩率比较高，有利于网络传输，而且能保留所有与图像品质有关的信息。而且能保留所有与图像品质有关的信息。PNG格式还支持透明图像制作，可以将图像和网页背景格式还支持透明图像制作，可以将图像和网页背景很好地融合在一起。很好地融合在一起。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第27页图像文件格式图像文件格式 lSWF格式格式 SWF是是Shockwave

32、 Format的缩写的缩写这种格式的动画图像能够用比较小的体积来表这种格式的动画图像能够用比较小的体积来表现丰富的多媒体形式。现丰富的多媒体形式。在图像传输上不必等到文件全部下载才能观看，在图像传输上不必等到文件全部下载才能观看，而是可以一边下载一边观看，特别适合于网络而是可以一边下载一边观看，特别适合于网络传输。传输。现在已被大量应用于现在已被大量应用于Web网页及进行多媒体演网页及进行多媒体演示与交互性设计。示与交互性设计。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第28页图像文件的体积图像文件的体积l图像尺寸图像尺寸分为像素尺寸和输出尺寸两种。分为像素尺寸和输出尺寸两种。图像的像素尺寸是指

33、数字化图像像素的多少，用横向与图像的像素尺寸是指数字化图像像素的多少，用横向与纵向像素的乘积来表示。需要注意的是，不要把图像像纵向像素的乘积来表示。需要注意的是，不要把图像像素尺寸与图像分辨率相混淆，描述一幅图像时，这两个素尺寸与图像分辨率相混淆，描述一幅图像时，这两个参数都要用到。例如，有一幅图像的分辨率为参数都要用到。例如，有一幅图像的分辨率为72ppi，而图像的像素尺寸为而图像的像素尺寸为289246。图像的输出尺寸则是指在给定的输出分辨率下所输出图图像的输出尺寸则是指在给定的输出分辨率下所输出图像的大小。当输出分辨率为像的大小。当输出分辨率为72ppi时，图像的输出尺寸时，图像的输出尺

34、寸为为10.28.68cm2，即图像输出尺寸的大小与输出分辨，即图像输出尺寸的大小与输出分辨率有直接的关系。率有直接的关系。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第29页图像文件的体积图像文件的体积l图像的数据量图像的数据量图像的存储、传输、显示等操作都与图像数据大小有关，图像的存储、传输、显示等操作都与图像数据大小有关，且数据大小与分辨率、颜色深度有关。且数据大小与分辨率、颜色深度有关。设图像垂直方向的像素为设图像垂直方向的像素为H，水平像素为，水平像素为W，颜色深度，颜色深度为为C位，则一幅图像所拥有的数据量大小位，则一幅图像所拥有的数据量大小B为：为：B=HWC/8(B)。例如，一幅未

35、被压缩的位图图像，如果其水平方向有例如，一幅未被压缩的位图图像，如果其水平方向有320像素，垂直方向有像素，垂直方向有240像素，颜色深度为像素，颜色深度为16位，则位，则该幅图像的数据量为：该幅图像的数据量为：32024016/8=153600B=150KB。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第30页主要内容主要内容4.1 图形图像基础知识图形图像基础知识4.2 图像数字化基础图像数字化基础4.3 图像的获取图像的获取4.4 数字图像处理数字图像处理4.5 本章小结本章小结多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第31页4.3 图像的获取图像的获取l获取途径获取途径l图像扫描图像扫描l

36、数码拍摄数码拍摄l从网络获取图像素材从网络获取图像素材l截图软件截图软件多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第32页获取途径获取途径l利用设备进行模数转换。利用设备进行模数转换。使用彩色扫描仪对照片和印刷品进行扫描，经过少许的使用彩色扫描仪对照片和印刷品进行扫描，经过少许的加工后，即可得到数字图像；使用数码照相机直接拍摄加工后，即可得到数字图像；使用数码照相机直接拍摄景物，再经过数据线传送到计算机的串行通信接口或景物，再经过数据线传送到计算机的串行通信接口或USB接口，进而保存到计算机的硬盘中。接口，进而保存到计算机的硬盘中。使用数码摄像机拍摄景物，然后利用该摄像机驱动程序使用数码摄像机拍

37、摄景物，然后利用该摄像机驱动程序提供的功能，把数字影像和图片传送到计算机中。一般提供的功能，把数字影像和图片传送到计算机中。一般数字影像通过数字影像通过IEEE 1394接口传送到计算机中，而数字接口传送到计算机中，而数字图片通过图片通过USB接口传送到计算机中。接口传送到计算机中。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第33页获取途径获取途径l从数字图像库、网络上获取图像或通过计算机进从数字图像库、网络上获取图像或通过计算机进行截图。行截图。数字图像库通常使用光盘作为数据载体，它是很多人共数字图像库通常使用光盘作为数据载体，它是很多人共同工作的结晶，融入了大量的智慧、时间和精力。数字同工作

38、的结晶，融入了大量的智慧、时间和精力。数字图像库的图像多采用图像库的图像多采用PCD文件格式和文件格式和JPG文件格式。文件格式。在在Internet上某些网站也提供合法的图片素材。值得注上某些网站也提供合法的图片素材。值得注意的是，在购买光盘或从意的是，在购买光盘或从Internet上下载图像时，应注上下载图像时，应注意图像是否被授予使用权或转让权、是否要支付费用、意图像是否被授予使用权或转让权、是否要支付费用、是否需要注册等项内容，要合法地使用这些图像。是否需要注册等项内容，要合法地使用这些图像。使用一些软件进行截图，保存操作计算机时相关的信息。使用一些软件进行截图，保存操作计算机时相关的

39、信息。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第34页图像扫描图像扫描l扫描就是把平面印刷品进行数字化转换的过程，扫描就是把平面印刷品进行数字化转换的过程，由扫描仪和相应的软件实现。由扫描仪和相应的软件实现。l平面印刷品或照片经过扫描仪扫描，被转换成图平面印刷品或照片经过扫描仪扫描，被转换成图像对应的用数字表示的像素矩阵，然后通过信号像对应的用数字表示的像素矩阵，然后通过信号电缆传送到计算机中。电缆传送到计算机中。l扫描驱动程序是扫描技术的关键一环，在购买扫扫描驱动程序是扫描技术的关键一环，在购买扫描仪时由厂家一并提供。计算机中安装了扫描驱描仪时由厂家一并提供。计算机中安装了扫描驱动程序后，使

40、用图像处理软件调用扫描驱动程序，动程序后，使用图像处理软件调用扫描驱动程序，然后再进行图像扫描。然后再进行图像扫描。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第35页图像扫描图像扫描l扫描驱动程序提供的功能主要有扫描驱动程序提供的功能主要有(以清华紫光扫描仪为例以清华紫光扫描仪为例)：扫描模式选择：可在彩色、灰度以及其他模式之间选择。扫描模式选择：可在彩色、灰度以及其他模式之间选择。扫描分辨率设置：其单位为扫描分辨率设置：其单位为dpi。分辨率数值越大，图像越清晰，。分辨率数值越大，图像越清晰，但图像数据量会越大。但图像数据量会越大。扫描参数：包括对比度、亮度、颜色饱和度、扫描参数：包括对比度、

41、亮度、颜色饱和度、RGB三色比例、颜三色比例、颜色分布规律等参数。扫描参数是修正扫描仪偏差的重要控制条件。色分布规律等参数。扫描参数是修正扫描仪偏差的重要控制条件。所有扫描参数完全根据扫描效果确定，没有固定的标准。所有扫描参数完全根据扫描效果确定，没有固定的标准。预览：目的是了解图片在扫描仪上的位置。一般采用灰度扫描，灰预览：目的是了解图片在扫描仪上的位置。一般采用灰度扫描，灰度扫描速度较快。度扫描速度较快。扫描范围选择：当需要扫描图片的局部而不是全部时，要确定扫描扫描范围选择：当需要扫描图片的局部而不是全部时，要确定扫描范围。使用鼠标调整在驱动程序的界面上虚线框的位置和大小。虚范围。使用鼠标

42、调整在驱动程序的界面上虚线框的位置和大小。虚线框代表扫描范围，虚线框内部的图像被扫描，线框代表扫描范围，虚线框内部的图像被扫描，正式扫描。扫描结束后，数字图像将显示在屏幕上。正式扫描。扫描结束后，数字图像将显示在屏幕上。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第36页扫描过程扫描过程（以清华紫光扫描仪为例）（以清华紫光扫描仪为例） 扫描模式、分辨率的设置 扫描参数的设置 图4-3 预览 图4-4 选择扫描范围 多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第37页 预览 选择扫描范围 多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第38页 扫描后的结果及保存操作 扫描后保存得到的图片多媒体技术及应用第4章

43、 图形图像处理技术第39页数码拍摄数码拍摄l数码拍摄是指利用数码照相机或者数码摄像机直数码拍摄是指利用数码照相机或者数码摄像机直接获取自然影像。数码拍摄是获取多媒体素材的接获取自然影像。数码拍摄是获取多媒体素材的基础，大多数图像素材都可以通过该途径获取。基础，大多数图像素材都可以通过该途径获取。由于数码拍摄方式直观、方法简捷、中间环节少，由于数码拍摄方式直观、方法简捷、中间环节少，目前已经被广泛应用于各个领域。目前已经被广泛应用于各个领域。l由于使用数码拍摄后获得的素材已经被数字化，由于使用数码拍摄后获得的素材已经被数字化，因此可以直接传送到彩色打印机进行打印输出，因此可以直接传送到彩色打印机

44、进行打印输出，也可以通过信号电缆传送至计算机中，以便进行也可以通过信号电缆传送至计算机中，以便进行进一步的处理，最后将成品进行打印输出。目前进一步的处理，最后将成品进行打印输出。目前市场上许多打印机可支持将数码相片直接输出打市场上许多打印机可支持将数码相片直接输出打印。印。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第40页数码拍摄数码拍摄l数码照相机数码照相机数码照相机是最常用的数码设备，品牌种类很多，如尼康、佳能数码照相机是最常用的数码设备，品牌种类很多，如尼康、佳能等。数码照相机主要技术指标有像素数量、分辨率和存储容量等。等。数码照相机主要技术指标有像素数量、分辨率和存储容量等。数码照相机中

45、的关键元件是数码照相机中的关键元件是CCD光敏元件光敏元件(电荷耦合器件电荷耦合器件)，也有，也有采用采用CMOS器件作为感光元件的。器件作为感光元件的。CCD元件把自然影像转换成电元件把自然影像转换成电信号，然后经过译码转换成数字信号。数码照相机的主要性能指信号，然后经过译码转换成数字信号。数码照相机的主要性能指标通常都是指标通常都是指CCD的性能指标。的性能指标。数码照相机的另一个重要部件是内存储器，拍摄的数字照片临时数码照相机的另一个重要部件是内存储器，拍摄的数字照片临时保存在内存储器中，也是数码照相机的重要指标，它的大小直接保存在内存储器中，也是数码照相机的重要指标，它的大小直接影响一

46、次拍摄照片的数量。影响一次拍摄照片的数量。数码照相机与普通光学照相机最相似的部件是镜头，镜头质量的数码照相机与普通光学照相机最相似的部件是镜头，镜头质量的好坏对照相机的成像质量起到至关重要的作用。高级一些的数码好坏对照相机的成像质量起到至关重要的作用。高级一些的数码照相机可根据拍摄条件调整镜头的焦距，还可更换不同焦距范围照相机可根据拍摄条件调整镜头的焦距，还可更换不同焦距范围的镜头。的镜头。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第41页数码照相机的图像采集与处理过程数码照相机的图像采集与处理过程l数码照相机拍摄前的准备数码照相机拍摄前的准备在使用数码照相机进行拍摄前，首先要对一些相关参数进行

47、设定。在使用数码照相机进行拍摄前，首先要对一些相关参数进行设定。数码照相机的工作状态选择通常都是在其液晶显示屏上进行的，数码照相机的工作状态选择通常都是在其液晶显示屏上进行的，这些选择有压缩倍率的选择、闪光方式选择、白色平衡选择、对这些选择有压缩倍率的选择、闪光方式选择、白色平衡选择、对焦方式选择和曝光方式的选择等。焦方式选择和曝光方式的选择等。像素的选择。像素的选择。 压缩倍率的选择。为了节约储存照片的容量，可以采用压缩照片容量的方法来提高数码照相机的照片储存数量。各种数码照相机的分辨率的设置方式各不相同，有的单独设立控制开关，也有的通过菜单进行设置，具体相机以说明书为准，设置在拍摄过程中都

48、可以进行。 一般来讲，对于一些用于网页显示等要求不高的图片，可以采用经济型压缩倍率，将照片文件的大小定在20K到300K之间就可以了，最大不必超过400K，这样可最大限度地利用数码照相机的储存空间。高质量压缩方式可在对图片制作要求高的场合中使用，例如一些用作欣赏分析的照片和特殊效果的照片，文件大小可以达到4M甚至9M。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第42页数码照相机的图像采集与处理过程数码照相机的图像采集与处理过程l数码照相机拍摄前的准备数码照相机拍摄前的准备闪光方式选择闪光方式选择 自动闪光：通常，数码照相机闪光灯模式默认是预设在“自动闪光”模式下的。照相机自动判断拍摄场景的光线是

49、否充足，如不足自动打开闪光灯进行闪光。在大部分拍摄情况下，“自动闪光”模式都足以应付。 消除红眼：“红眼”现象在拍摄人像照片(尤其是比较近的距离、环境较阴暗)时由于眼睛视网膜反射闪光而引起的。可以利用数码照相机的“消除红眼”模式先让闪光灯快速闪烁一次或数次，使人的瞳孔适应之后，再进行主要的闪光与拍摄。 关闭闪光(强制不闪光)：就是强迫数码照相机关闭闪光灯。最适宜于在禁止使用闪光灯的地方进行拍摄。此外，借助此功能在黄昏或弱光环境更能营造出自然的拍摄气氛。 强制闪光：即不管在明亮或弱光的环境中，都开启闪光灯进行闪光。通常用于对背对光源的景物进行拍摄。因为拍摄时，如果主体处于背光位置(例如拍摄一间室

50、内光线黑暗的房中的人物，主体背对着明亮的窗户)，主体的正面就会处于阴影中看不清楚。此时可借助此功能，在闪光灯的有效覆盖范围内拍摄到主体受光均匀的照片。多媒体技术及应用第4章 图形图像处理技术第43页数码照相机的图像采集与处理过程数码照相机的图像采集与处理过程l数码照相机的拍摄过程数码照相机的拍摄过程 数码照相机的拍摄过程与普通的轻便型照相机基本相同，分为取景、构数码照相机的拍摄过程与普通的轻便型照相机基本相同，分为取景、构图、对焦、释放快门等图、对焦、释放快门等 数码照相机的取景器大致有数码照相机的取景器大致有4种：光学平视取景、通过光学镜头的单反式种：光学平视取景、通过光学镜头的单反式取景、