第3章 数字图像处理的基本原理.pdfVIP

第3章 数字图像处理的基本原理 主要内容： 图像的数字化 用计算机处理数字图像 图像的空域处理 图像的频域处理 3.1 图像的数字化 一般的图像（模拟图像）不能直接用计算机来处理，必 须首先转化为数字图像—— 图像的数字化; 数字化的含义：使模拟图像的灰度、亮度和色彩数据化. 数字图像 模拟图像（照片） 180 15 图像数字化的步骤 两个步骤： 一是在空间坐标对图像离散化—— 图像采样； 二是在幅度上离散化——灰度级量化(取整)。 图像采样示意图 例如，若图像分辨率为400*300(宽*高） 水平采样400个点 整幅图像被采样为 垂直抽样 400*300个像素 300条 3.1.1 灰度值量化 经过采样,模拟图像已在空间上离散化为像素，但抽样 所得的像素值仍是连续量（非整数），必须将其化为正整 数——灰度级的量化。 若抽样点（像素）的连续浓淡值为Z ，Z ≤Z ＜Z ，则 i i-1 i i+1 Z =q ，即Z 量化为整数q ，q 称为像素的灰度值， i i i i I 一般，灰度图像常量化为8位图像。 灰度值量化示意 0v 0 黑色 Zi-1 qi-1 M 1 Zi } qi Zi+1 qi+1 灰色 127 128 M 5v 254 白色 255 连续的 量化值 灰度值 灰度标准 灰度级分配 （整数） 图3.3a 灰度值的量化 图3.3b 灰度级量化为8 比特 图3.3 灰度值量化 由黑—灰— 白色的连续变化的灰度量化为从0～255共256级灰度值。 数字图像数据量的计算 抽样点数越多，图像像素数目越多，图像数据量越大； 量化级别越高，图像每个像素所占用的字节越长，图像数 据量越大。 一幅数字图像的总数据量可用如下公式计算， 数据量 = M × N × b M——每行像素数； N——每列像素数； b——灰度量化所占用的位数或字节数 例如：一幅8位灰度图像，大小为512×512，其数据量为多大？ 512×512×8位＝512×512×1字节＝512×512/1024＝256K