数字图像处理基础及文件格式学习教案.pptx

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1、会计学1数字图像处理基础数字图像处理基础(jch)及文件格式及文件格式第一页，共50页。人眼人眼人眼人眼(rn y(rn y n)n)的机理简介的机理简介的机理简介的机理简介n n人眼的机理与照相机类似：人眼的机理与照相机类似：n n3.视细胞视细胞(xbo)：视网膜上集中：视网膜上集中了大量视细胞了大量视细胞(xbo)，分为两，分为两类：类：n n1）锥状细胞锥状细胞(xbo)：明视细胞：明视细胞(xbo)，在强光下检测亮度和，在强光下检测亮度和颜色；颜色；n n2）杆杆(柱柱)状细胞状细胞(xbo)：暗视：暗视细胞细胞(xbo)，在弱光下检测亮，在弱光下检测亮度，无色彩感觉。度，无色彩感觉

2、。n n其中，每个锥状视细胞其中，每个锥状视细胞(xbo)连连接着一个视神经末梢，故分辨率接着一个视神经末梢，故分辨率高，分辨细节、颜色；多个杆状高，分辨细节、颜色；多个杆状视细胞视细胞(xbo)连接着一个视神连接着一个视神经末梢，故分辨率低，仅分辨图经末梢，故分辨率低，仅分辨图的轮廓。的轮廓。第2页/共50页第二页，共50页。n n锥状细胞将电磁光谱的可见光部分分为三个波段：红、绿、蓝。由于锥状细胞将电磁光谱的可见光部分分为三个波段：红、绿、蓝。由于锥状细胞将电磁光谱的可见光部分分为三个波段：红、绿、蓝。由于锥状细胞将电磁光谱的可见光部分分为三个波段：红、绿、蓝。由于这个原因，这三种颜色被称

3、为三基色（这个原因，这三种颜色被称为三基色（这个原因，这三种颜色被称为三基色（这个原因，这三种颜色被称为三基色（Primary ColorPrimary ColorPrimary ColorPrimary Color）n n 红红红红(red)(red)(red)(red)绿绿绿绿(green)(green)(green)(green)蓝蓝蓝蓝(blue)(blue)(blue)(blue)n n所有颜色都可看作是三种基本颜色按照不同的比例组合而成。所有颜色都可看作是三种基本颜色按照不同的比例组合而成。所有颜色都可看作是三种基本颜色按照不同的比例组合而成。所有颜色都可看作是三种基本颜色按照不同

4、的比例组合而成。n n人眼人眼人眼人眼(rn yn)(rn yn)(rn yn)(rn yn)成像过程成像过程成像过程成像过程 n n 视细胞受到光刺激产生电脉冲视细胞受到光刺激产生电脉冲视细胞受到光刺激产生电脉冲视细胞受到光刺激产生电脉冲-视神经中枢视神经中枢视神经中枢视神经中枢-大脑大脑大脑大脑成像成像成像成像.传递(chund)人眼人眼(rn yn)的的成像机理成像机理第3页/共50页第三页，共50页。人眼的亮度适应人眼的亮度适应人眼的亮度适应人眼的亮度适应(shyng)(shyng)和鉴别和鉴别和鉴别和鉴别眼睛眼睛(yn jing)对不同亮度之间的鉴别能力？对不同亮度之间的鉴别能力？第

5、4页/共50页第四页，共50页。同时对比现象同时对比现象(xinxing)：第5页/共50页第五页，共50页。空间空间(kngjin)(kngjin)错觉：人带有主观经验性错觉。错觉：人带有主观经验性错觉。第6页/共50页第六页，共50页。空间空间(kngjin)错觉：主观轮廓错觉：主观轮廓 第7页/共50页第七页，共50页。2.2 数字图像的采样数字图像的采样(ci yn)与量化与量化第8页/共50页第八页，共50页。数数字字图图像像(t xin)可可以以用用一一个个离离散散量量组组成成的的矩矩阵阵g(i,j)（即二维数组）来表示。（即二维数组）来表示。其其中中：矩矩阵阵中中的的每每一一个个

6、元元素素称称为为像像元元、像像素素或或图图像像(t xin)元素。而元素。而g(i,j)代表代表(i,j)点的灰度值，即亮度值。点的灰度值，即亮度值。第9页/共50页第九页，共50页。模拟图像模拟图像 数字图像数字图像 正方形点阵正方形点阵 和正六边形和正六边形 具体来说，就是把一幅图画分割具体来说，就是把一幅图画分割(fng)成上图所示的一个个小区成上图所示的一个个小区域（像元或像素），并将各小区域灰度用整数来表示，形成一幅数字域（像元或像素），并将各小区域灰度用整数来表示，形成一幅数字图像。图像。包括采样和量化过程。包括采样和量化过程。图像图像(t xin)数字化过程：数字化过程：第10页

7、/共50页第十页，共50页。概念：概念：采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作。采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作。采样点：用空间上部分点的灰度值代表图像的这些点。采样点：用空间上部分点的灰度值代表图像的这些点。采样步骤：采样步骤：.先先沿沿垂垂直直方方向向按按一一定定间间隔隔(jin g)从从上上到到下下顺顺序序地地沿沿水水平方向直线扫描，取出各水平线上灰度值的一维扫描。平方向直线扫描，取出各水平线上灰度值的一维扫描。.再再对对一一维维扫扫描描线线信信号号按按一一定定间间隔隔(jin g)采采样样得得到到离离散信号。（水平方向采样）散信号。（水平方向采样）对对于于运运动动图图像像

8、，需需先先在在时时间间轴轴上上采采样样，再再沿沿垂垂直直方方向向采采样，最后沿水平方向采样由这三个步骤完成。样，最后沿水平方向采样由这三个步骤完成。采样采样采样采样(c(c i yni yn)采样采样(ci yn)第11页/共50页第十一页，共50页。图2-2 采样(ci yn)示意图 对一幅图像采样时，若每行（即横向）像素为对一幅图像采样时，若每行（即横向）像素为M个，每列（即个，每列（即纵向纵向(zn xin)）像素为）像素为N个，则图像大小为个，则图像大小为MN 个像素。个像素。?采样采样(ci yn)第12页/共50页第十二页，共50页。采样间隔选取采样间隔选取 依依据据：由由原原图图

9、像像中中包包含含的的细细微微的的浓浓淡淡变变化化决决定定。取取决于希望忠实决于希望忠实(zhngsh)反映图像的程度。反映图像的程度。一一般般图图像像中中细细节节越越多多，采采样样间间隔隔应应越越小小。图图像像中中细细节越少，则采样间隔可以适当取大。节越少，则采样间隔可以适当取大。采样采样(ci yn)第13页/共50页第十三页，共50页。量化量化量化量化 原因：经采样图像被分割成空间上离散原因：经采样图像被分割成空间上离散原因：经采样图像被分割成空间上离散原因：经采样图像被分割成空间上离散(lsn)(lsn)的像素，但其灰度是连续的，还不的像素，但其灰度是连续的，还不的像素，但其灰度是连续的

10、，还不的像素，但其灰度是连续的，还不能用计算机进行处理。能用计算机进行处理。能用计算机进行处理。能用计算机进行处理。概念概念概念概念 量化：将像素灰度转换成离散量化：将像素灰度转换成离散量化：将像素灰度转换成离散量化：将像素灰度转换成离散(lsn)(lsn)的整的整的整的整数值的过程。数值的过程。数值的过程。数值的过程。灰度级数：一幅数字图像中不同灰度值的个灰度级数：一幅数字图像中不同灰度值的个灰度级数：一幅数字图像中不同灰度值的个灰度级数：一幅数字图像中不同灰度值的个数，用数，用数，用数，用GG表示。表示。表示。表示。量化量化第14页/共50页第十四页，共50页。图2-3 量化示意图（a）量

11、化；(b)量化为8 bit 图图2-32-3（a a）说明了量化过程。若连续灰度值用）说明了量化过程。若连续灰度值用z z来表示，对来表示，对于满足于满足zizzi+1zizzi+1的的z z值，都量化为整数值，都量化为整数qiqi。qiqi称为像素称为像素(xin s)(xin s)的灰度值，的灰度值，z z与与qiqi的差称为量化误差。的差称为量化误差。量化量化图2-3量化示意图第15页/共50页第十五页，共50页。一般来说一般来说 ，g就是表示图像像素灰度值所需的就是表示图像像素灰度值所需的比特位数比特位数(如如bit或或bit)。一幅大小为一幅大小为MN、灰度级数为、灰度级数为G的图像

12、所需的存储空的图像所需的存储空间，即图像的数据量，大小为间，即图像的数据量，大小为 MNg(bit）黑白黑白(hibi)图像图像 是指图像的每个像素只能是黑或白，没有中间的过渡，是指图像的每个像素只能是黑或白，没有中间的过渡，故又称为二值图像。二值图像的像素值为故又称为二值图像。二值图像的像素值为0或或1。例如例如量化量化第16页/共50页第十六页，共50页。灰度图像灰度图像灰度图像是指每个像素由一个量化的灰度值来描述的灰度图像是指每个像素由一个量化的灰度值来描述的图像。它不包含彩色信息。图像。它不包含彩色信息。彩色图像彩色图像 彩色图像是指每个像素由彩色图像是指每个像素由R、G、B三原色像素

13、构成三原色像素构成(guchng)的图像，其中的图像，其中R、B、G是由不同的灰度级来描是由不同的灰度级来描述的。述的。量化量化第17页/共50页第十七页，共50页。采样采样采样采样(ci yn)(ci yn)(ci yn)(ci yn)、量化参数与数字化图像间的关系、量化参数与数字化图像间的关系、量化参数与数字化图像间的关系、量化参数与数字化图像间的关系 数数数数字字字字化化化化方方方方式式式式可可可可分分分分为为为为均均均均匀匀匀匀采采采采样样样样(ci(ci(ci(ci yn)yn)yn)yn)、量量量量化化化化和和和和非非非非均均均均匀匀匀匀采采采采样样样样(ci(ci(ci(ci y

14、n)yn)yn)yn)、量化。、量化。、量化。、量化。所所所所谓谓谓谓“均均均均匀匀匀匀”，指指指指的的的的是是是是采采采采样样样样(ci(ci(ci(ci yn)yn)yn)yn)、量量量量化化化化为为为为等等等等间间间间隔隔隔隔。图图图图像像像像数数数数字字字字化一般采用均匀采样化一般采用均匀采样化一般采用均匀采样化一般采用均匀采样(ci yn)(ci yn)(ci yn)(ci yn)和均匀量化方式。和均匀量化方式。和均匀量化方式。和均匀量化方式。非非非非均均均均匀匀匀匀采采采采样样样样(ci(ci(ci(ci yn)yn)yn)yn)是是是是根根根根据据据据图图图图像像像像细细细细节节

15、节节的的的的丰丰丰丰富富富富程程程程度度度度改改改改变变变变采采采采样样样样(ci(ci(ci(ci yn)yn)yn)yn)间距。细节丰富的地方，采样间距。细节丰富的地方，采样间距。细节丰富的地方，采样间距。细节丰富的地方，采样(ci yn)(ci yn)(ci yn)(ci yn)间距小，否则间距大。间距小，否则间距大。间距小，否则间距大。间距小，否则间距大。非非非非均均均均匀匀匀匀量量量量化化化化是是是是对对对对像像像像素素素素出出出出现现现现频频频频度度度度少少少少的的的的间间间间隔隔隔隔大大大大，而而而而频频频频度度度度大大大大的的的的间间间间隔隔隔隔小小小小。（非等间隔量化）（非等

16、间隔量化）（非等间隔量化）（非等间隔量化）采采采采用用用用非非非非均均均均匀匀匀匀采采采采样样样样(ci(ci(ci(ci yn)yn)yn)yn)与与与与量量量量化化化化，会会会会使使使使问问问问题题题题复复复复杂杂杂杂化化化化，因因因因此此此此很很很很少少少少采采采采用。用。用。用。采样采样(ci yn)与量化与量化第18页/共50页第十八页，共50页。1 1、采样间隔（采样点）与图像的关系、采样间隔（采样点）与图像的关系 一般来说，采样间隔越大，所得图像像素一般来说，采样间隔越大，所得图像像素(xin s)(xin s)数越数越少，空间分辨率低，质量差，严重时出现像素少，空间分辨率低，质

17、量差，严重时出现像素(xin s)(xin s)呈块呈块状的国际棋盘效应；采样间隔越小，所得图像像素状的国际棋盘效应；采样间隔越小，所得图像像素(xin s)(xin s)数越多，空间分辨率高，图像质量好，但数据量大。数越多，空间分辨率高，图像质量好，但数据量大。（a）原始图像）原始图像(t xin)(256256)；（；（b）采样图像）采样图像(t xin)1(128128)；（；（c）采样图像采样图像(t xin)2(6464)；（d）采样图像）采样图像(t xin)3(3232)；（e）采样图像）采样图像(t xin)4(1616)；（；（f）采样图像采样图像(t xin)5(88)采样

18、采样(ci yn)与量化与量化图图2-4第19页/共50页第十九页，共50页。分辨率不同 的图像(t xin)比较第20页/共50页第二十页，共50页。分辨率分辨率 640 x480第21页/共50页第二十一页，共50页。分辨率 320 x240第22页/共50页第二十二页，共50页。分辨率 160 x120第23页/共50页第二十三页，共50页。分辨率 80 x60第24页/共50页第二十四页，共50页。2 2 2 2、量化等级与图像关系、量化等级与图像关系、量化等级与图像关系、量化等级与图像关系 图像的采样点数一定图像的采样点数一定图像的采样点数一定图像的采样点数一定(ydng)(ydng

19、)(ydng)(ydng)时：时：时：时：量量量量化化化化等等等等级级级级越越越越多多多多，所所所所得得得得图图图图像像像像层层层层次次次次越越越越丰丰丰丰富富富富，灰灰灰灰度分辨率高，图像质量好，但数据量大；度分辨率高，图像质量好，但数据量大；度分辨率高，图像质量好，但数据量大；度分辨率高，图像质量好，但数据量大；量量量量化化化化等等等等级级级级越越越越少少少少，图图图图像像像像层层层层次次次次欠欠欠欠丰丰丰丰富富富富，灰灰灰灰度度度度分分分分辨辨辨辨率率率率低低低低，会会会会出出出出现现现现假假假假轮轮轮轮廓廓廓廓现现现现象象象象，图图图图像像像像质质质质量量量量变变变变差差差差，但数据量

20、小。但数据量小。但数据量小。但数据量小。采样采样(ci yn)与量化与量化第25页/共50页第二十五页，共50页。图图2-5 不同量化级别对图像质量不同量化级别对图像质量(zhling)的影响的影响（a）原始图像原始图像(256级级)；（b）量化图像量化图像1(64级级)；（c）量化图像量化图像2(32级级)；（d）量化图像量化图像3(16级级)；（e）量化图像量化图像4(4级级)；（f）量化图像量化图像5(2级级)采样采样(ci yn)与量化与量化第26页/共50页第二十六页，共50页。3 3、采样和量化的一般原则、采样和量化的一般原则 当当限限定定数数字字图图像像(t(t xin)xin)

21、的的大大小小时时,为为了了得得到到质质量量较较好好的的图图像像(t xin)(t xin)可采用可采用 （1 1）对对缓缓变变的的图图像像(t(t xin)xin)，应应该该细细量量化化，粗粗采采样样，以以避避免免假假轮轮廓。廓。（2 2）对对细细节节丰丰富富的的图图像像(t(t xin)xin)，应应细细采采样样，粗粗量量化化，以以避避免免模糊（混叠）。模糊（混叠）。对对于于彩彩色色图图像像(t(t xin)xin)，是是按按照照颜颜色色成成分分红红（R R）、绿绿（G G）、蓝蓝（B B）分分别别采采样样和和量量化化的的。若若各各种种颜颜色色成成分分均均按按8 8 bitbit量量化化，即

22、每种颜色量级别是即每种颜色量级别是256256，则可以处理，则可以处理256256256=16777216256256256=16777216种颜色。种颜色。采样采样(ci yn)与量化与量化第27页/共50页第二十七页，共50页。2.3 2.3 像素像素像素像素(xin(xin s)s)间的联系间的联系间的联系间的联系第28页/共50页第二十八页，共50页。2.3 2.3 像素像素像素像素(xin(xin s)s)间的联系间的联系间的联系间的联系n n1、像素的邻域、像素的邻域n n 对于对于(duy)一个坐标为（一个坐标为（x，y）的像素）的像素p，它可以有，它可以有4个水平个水平的或垂直

23、的相近邻像素，它们的或垂直的相近邻像素，它们的坐标分别是（的坐标分别是（x+1，y），），（x-1，y），（），（x，y+1），（），（x，y-1），这些像素（用），这些像素（用r表示）表示）组成组成p的的4-邻域邻域N4（p），），如图如图示：示：rrprr第29页/共50页第二十九页，共50页。2.3 2.3 像素像素像素像素(xin(xin s)s)间的联系间的联系间的联系间的联系n n1、像素的邻域、像素的邻域n n 对于一个坐标为（对于一个坐标为（x，y）的像）的像素素p，它可以有，它可以有4个对角的相近邻个对角的相近邻像素，它们的坐标分别是（像素，它们的坐标分别是（x+1，y+1）

24、，（），（x+1，y-1），（），（x-1，y+1），（），（x-1，y-1），这些像），这些像素（用素（用s表示表示(biosh)）组成）组成p的的对角邻域对角邻域ND（p），如图示：），如图示：sspss第30页/共50页第三十页，共50页。2.3 2.3 像素像素像素像素(xin(xin s)s)间的联系间的联系间的联系间的联系n n1、像素的邻域、像素的邻域n n 坐标坐标(zubio)为（为（x，y）的像）的像素素p的对角邻域像素的对角邻域像素ND（p）和）和像素像素p的的4-邻域像素邻域像素N4（p），），一一起组合在一起合称为像素起组合在一起合称为像素p的的8-邻邻域，记作域，记

25、作N8（p），如图示：），如图示：srsrprsrs第31页/共50页第三十一页，共50页。2.3 2.3 像素像素像素像素(xin(xin s)s)间的联系间的联系间的联系间的联系n n2、像素间的邻接、像素间的邻接(ln ji)，连接，连接和连通和连通n n 2.1、像素间的邻接、像素间的邻接(ln ji)和连和连接接n n邻接邻接(ln ji)：两个像素是否邻接：两个像素是否邻接(ln ji)就看它是否接触，一个像就看它是否接触，一个像素和在它邻域中的像素是邻接素和在它邻域中的像素是邻接(ln ji)的。的。n n邻接邻接(ln ji)仅仅考虑了像素间的仅仅考虑了像素间的空间关系。空间关

26、系。srsrprsrs第32页/共50页第三十二页，共50页。2.3 2.3 像素像素像素像素(xin(xin s)s)间的联系间的联系间的联系间的联系n n2、像素间的邻接，连接和连通、像素间的邻接，连接和连通n n 2.1、像素间的邻接和连接、像素间的邻接和连接n n 连接：对两个像素，要确定连接：对两个像素，要确定(qudng)它们是否连接，要考虑它们是否连接，要考虑两点：两点：空间上要邻接；空间上要邻接；灰度灰度值要满足某个特点的相似准则。值要满足某个特点的相似准则。11100101第33页/共50页第三十三页，共50页。2.3 2.3 像素像素像素像素(xin(xin s)s)间的联

27、系间的联系间的联系间的联系n n2、像素间的邻接，连接和连通、像素间的邻接，连接和连通n n 2.1、像素间的连通、像素间的连通n n 在像素连接的基础上，可以进一在像素连接的基础上，可以进一步讨论像素的连通。步讨论像素的连通。n n 为讨论连通，先定义两个像素间为讨论连通，先定义两个像素间的通路。从具有坐标（的通路。从具有坐标（x，y）的）的像素像素p到坐标为（到坐标为（s，t）的像素）的像素q，他们之间的一条通路由一系列，他们之间的一条通路由一系列具有坐标（具有坐标（x0，y0），），（x1，y1），），（xn，yn）组成，且）组成，且（xi，yi）和（）和（xi-1，yi-1）相邻）相邻

28、(xin ln)接。其中接。其中1in第34页/共50页第三十四页，共50页。静态图像可分为：矢量静态图像可分为：矢量静态图像可分为：矢量静态图像可分为：矢量(Vector)(Vector)(Vector)(Vector)图和位图图和位图图和位图图和位图(Bitmap)(Bitmap)(Bitmap)(Bitmap)，位图也称为栅格图像。，位图也称为栅格图像。，位图也称为栅格图像。，位图也称为栅格图像。矢量矢量矢量矢量(Vector)(Vector)(Vector)(Vector)图图图图1 1 1 1、特点：用一系列绘图指令来表示一幅图，如、特点：用一系列绘图指令来表示一幅图，如、特点：用一

29、系列绘图指令来表示一幅图，如、特点：用一系列绘图指令来表示一幅图，如AutoCADAutoCADAutoCADAutoCAD中的绘图语句。中的绘图语句。中的绘图语句。中的绘图语句。2 2 2 2、本质、本质、本质、本质(bnzh):(bnzh):(bnzh):(bnzh):使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等等，它们都是通过数学公式计算获得的，线、矩形、多边形、圆和弧线等等，它们都是通过数学公式计算获得的

30、，线、矩形、多边形、圆和弧线等等，它们都是通过数学公式计算获得的，线、矩形、多边形、圆和弧线等等，它们都是通过数学公式计算获得的，图像中每一个对象都是一个完整的公式。图像中每一个对象都是一个完整的公式。图像中每一个对象都是一个完整的公式。图像中每一个对象都是一个完整的公式。2.4 2.4 数字图像类型数字图像类型数字图像类型数字图像类型(lixng)(lixng)第35页/共50页第三十五页，共50页。矢量图的优缺点矢量图的优缺点矢量图的优缺点矢量图的优缺点:n n优点优点优点优点:n n (1).(1).矢量图形文件较小。矢量图形文件较小。矢量图形文件较小。矢量图形文件较小。n n (2).

31、(2).图像质量与分辨率无关。矢量图形的是无论放大图像质量与分辨率无关。矢量图形的是无论放大图像质量与分辨率无关。矢量图形的是无论放大图像质量与分辨率无关。矢量图形的是无论放大(fngd)(fngd)、缩小或旋转等都不会失真；缩小或旋转等都不会失真；缩小或旋转等都不会失真；缩小或旋转等都不会失真；n n缺点缺点缺点缺点:n n (1)(1)不易制作色调丰富或色彩变化太多的图像，而且绘出来的图不易制作色调丰富或色彩变化太多的图像，而且绘出来的图不易制作色调丰富或色彩变化太多的图像，而且绘出来的图不易制作色调丰富或色彩变化太多的图像，而且绘出来的图像不是很逼真。像不是很逼真。像不是很逼真。像不是很

32、逼真。n n (2)(2)不易在不同的软件间交换文件。不易在不同的软件间交换文件。不易在不同的软件间交换文件。不易在不同的软件间交换文件。矢量图矢量图第36页/共50页第三十六页，共50页。矢量图制作常用软件矢量图制作常用软件(run jin)常常用用软软件件(run jin)：Corel Draw、Adobe Illustrator、Freehand、AutoCAD等等软软件件(run jin)生生成成的的图图像像均均为为矢量图矢量图.矢量图矢量图第37页/共50页第三十七页，共50页。位图 一、特点：是通过许多像素点表示一幅图像，每个像素具有颜色属性和位置属性。适合表现(bioxin)大量

33、的图像细节，可以很好的反映明暗的变化、复杂的场景和颜色。优缺点和矢量图正好相反，它能表现(bioxin)逼真的图像效果，但是文件比较大，并且缩放时清晰度会降低并出现锯齿。位图位图矢量图矢量图位图位图第38页/共50页第三十八页，共50页。二、位图的类型二、位图的类型二、位图的类型二、位图的类型(lixng)(lixng)1 1、线画稿（、线画稿（LineArt)LineArt)2 2、灰度图像、灰度图像(GrayScale)(GrayScale)3 3、索引、索引(suyn)(suyn)颜色图像颜色图像(Index Color)(Index Color)4 4、真彩色图像（、真彩色图像（Tru

34、e ColorTrue Color）第39页/共50页第三十九页，共50页。1.线画稿 线画稿只有黑白两种颜色，通常也称为“黑白艺术”、“位图艺术”、“一位元艺术”。线画稿适合于由黑白两色构成(guchng)而没有灰度阴影的图像。图2-6所示是一幅线画稿图。图图2-6 线画稿线画稿(hu go)图图第40页/共50页第四十页，共50页。2.2.灰度图像灰度图像 像像素素灰灰度度级级用用8 8 bitbit表表示示，每每个个像像素素都都是是介介于于黑黑色色和白色之间的和白色之间的256256（28=25628=256）种灰度中的一种。）种灰度中的一种。通通常常所所说说的的黑黑白白(hibi)(h

35、ibi)照照片片，其其实实包包含含了了黑黑白白(hibi)(hibi)之之间间的的所所有有灰灰度度色色调调。从从技技术术上上来来说说，就就是是具具有有从黑到白的从黑到白的256256种灰度色域（种灰度色域（GamutGamut）的单色图像。）的单色图像。第41页/共50页第四十一页，共50页。3 3 索引索引(suyn)(suyn)图像图像索引图像把像素索引图像把像素(xin s)(xin s)值直接作为索引颜色的序号。值直接作为索引颜色的序号。根据索引颜色的序号就可以找到该像素根据索引颜色的序号就可以找到该像素(xin s)(xin s)的实际颜色。的实际颜色。当把索引图像读入计算机时，索引

36、颜色将被存储到调色板中。当把索引图像读入计算机时，索引颜色将被存储到调色板中。调色板是包含不同颜色的颜色表，每种颜色以红，绿，蓝三种颜色调色板是包含不同颜色的颜色表，每种颜色以红，绿，蓝三种颜色的组合来表示。调色板的单元个数是与图像的颜色数一致的。的组合来表示。调色板的单元个数是与图像的颜色数一致的。256256色色图像有图像有256256个索引颜色，相应的调色板就有个索引颜色，相应的调色板就有256256个单元。个单元。第42页/共50页第四十二页，共50页。4.4.4.4.真彩色图像真彩色图像真彩色图像真彩色图像n n1 1、概念、概念n n RGB RGB颜色：大多数扫描仪都是以颜色：大

37、多数扫描仪都是以2424位模式对图像进行采样，即可位模式对图像进行采样，即可以从图像中采样出以从图像中采样出16701670万种不同万种不同的颜色。用这种方式获得的颜色的颜色。用这种方式获得的颜色通常称为通常称为RGBRGB颜色。颜色。n n真彩色：颜色深度为每像素真彩色：颜色深度为每像素2424位位的数字图像是目前所能获取、浏的数字图像是目前所能获取、浏览和保存的颜色信息最丰富览和保存的颜色信息最丰富(fngf)(fngf)的彩色图像，由于它所的彩色图像，由于它所表达的颜色远远超出了人眼所能表达的颜色远远超出了人眼所能辨别的范围，故将其称为辨别的范围，故将其称为“真彩真彩色色”第43页/共5

38、0页第四十三页，共50页。2 2、区别、区别、区别、区别(qbi)(qbi)n n 从技术角度考虑，从技术角度考虑，从技术角度考虑，从技术角度考虑，真彩色是指写到磁盘上的图像类型，真彩色是指写到磁盘上的图像类型，真彩色是指写到磁盘上的图像类型，真彩色是指写到磁盘上的图像类型，而而而而RGBRGB颜色是指显示器的显示模式。颜色是指显示器的显示模式。颜色是指显示器的显示模式。颜色是指显示器的显示模式。RGBRGB图像的颜色是非图像的颜色是非图像的颜色是非图像的颜色是非映射的，它可以从系统的映射的，它可以从系统的映射的，它可以从系统的映射的，它可以从系统的“颜色表颜色表颜色表颜色表”里自由获取所需的

39、颜色，里自由获取所需的颜色，里自由获取所需的颜色，里自由获取所需的颜色，这种图像文件里的颜色直接这种图像文件里的颜色直接这种图像文件里的颜色直接这种图像文件里的颜色直接(zhji)(zhji)与与与与PCPC机上的显示颜色机上的显示颜色机上的显示颜色机上的显示颜色相对应。相对应。相对应。相对应。n n3 3、说明、说明、说明、说明n n 在真彩色图像中，每一个像素由红、绿和蓝三个字在真彩色图像中，每一个像素由红、绿和蓝三个字在真彩色图像中，每一个像素由红、绿和蓝三个字在真彩色图像中，每一个像素由红、绿和蓝三个字节组成，节组成，节组成，节组成，每个字节为每个字节为每个字节为每个字节为8 bit8

40、 bit，表示，表示，表示，表示0 0到到到到255255之间的不同的亮度之间的不同的亮度之间的不同的亮度之间的不同的亮度值，这三个字节组合可以产生值，这三个字节组合可以产生值，这三个字节组合可以产生值，这三个字节组合可以产生16701670万种不同的颜色。万种不同的颜色。万种不同的颜色。万种不同的颜色。第44页/共50页第四十四页，共50页。位图的有关术语位图的有关术语 1.像素（像素（Pixel）、点（）、点（Dot）和样点（）和样点（Sample）在在计计算算机机图图像像处处理理中中，像像素素、点点和和样样点点是是在在计计算算机上对不同阶段的图像进行度量的称谓。机上对不同阶段的图像进行度

41、量的称谓。像像素素：在在计计算算机机中中，图图像像是是由由显显示示器器上上许许多多光光点点组组成成(z chn)的的，将将显显示示在在显显示示器器上上的的这这些些点点（光光的的单单元元）称称为为像像素素。不不像像“克克”和和“厘厘米米”那那样样是是绝绝对对的度量单位，可大可小。的度量单位，可大可小。点点（Dot）和和样样点点（Sample）扫扫描描仪仪将将源源图图像像看看成成由由大大量量的的网网格格组组成成(z chn)，然然后后在在每每一一个个网网格格里里取取出出一一点点，用用该该点点的的颜颜色色值值来来代代表表这这一一网网格格里里所所有有点点的的颜色值，这些被选中的点就是样点。颜色值，这些

42、被选中的点就是样点。第45页/共50页第四十五页，共50页。2.分辨率 1）图像分辨率 图像分辨率：是指每英寸图像含有多少个点或像素，分辨率的单位为dpi。在数字图像中，分辨率的大小直接影响到图像的质量。图像尺寸分辨率文件大小2）屏幕分辨率 显示器上每单位长度显示的像素或点的数量称为(chn wi)屏幕分辨率。通常以每英寸点数(dpi)来表示。屏幕分辨率取决于显示器的大小及其像素设置。(VGA)第46页/共50页第四十六页，共50页。3）打印机分辨率打印机分辨率 打打印印机机分分辨辨率率又又称称输输出出分分辨辨率率，是是指指打打印印机机输输出出图图像像时时每每英英寸寸的的点点数数(dpi)。打

43、打印印机机分分辨辨率率也也决决定定了了输输出出图图像像的的质质量量。一一般般打打印印机机的的分分辨辨率率可可达达300 dpi，甚甚至至720 dpi（需需用用特特殊殊(tsh)纸纸张张）；由由于于超超微微细细碳碳粉粉技技术术的的成成熟，新的激光打印机的分辨率可达熟，新的激光打印机的分辨率可达6001200 dpi。第47页/共50页第四十七页，共50页。4）扫描仪分辨率 扫描仪分辨率的表示方法与打印机相类似，一般也用dpi表示，不过这里的点是样点，与打印机的输出点是不同的。台式扫描仪的分辨率可以分为光学分辨率和输出分辨率。光学分辨率是指扫描仪硬件所真正扫描到的图像(t xin)分辨率，目前的

44、产品，其光学分辨率可达8001200 dpi以上。输出分辨率是通过软件强化以及内插补点之后产生的分辨率，大约为光学分辨率的34倍。当见到号称分辨率高达4800 dpi或6400 dpi的扫描仪时，这一定指的是输出分辨率。第48页/共50页第四十八页，共50页。2.3 图像图像(t xin)文件格式文件格式 数字图像有多种存储格式，每种格式一般由不同(b tn)的开发商支持。因此，要进行图像处理，必须了解图像文件的格式，即图像文件的数据构成。图像的一般结构：包含有文件头、文件体和文件尾等三部分文件头：文件类型、文件制作者、制作时间、版本号、文件大小 软件ID、软件版本号、图像分辨率、图像尺寸、图像深 度、彩色类型、编码方式、压缩算法 文件体：图像数据、彩色变换表 文件尾：用户名、注释、开发日期、工作时间第49页/共50页第四十九页，共50页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第50页/共50页第五十页，共50页。