第2单元 数字图像表示及其处理.pptVIP

2.5.3 GIF图像文件格式 GIF（Graphics Interchange Format）文件的全称是图形交换文件格式。 该形式存储的文件主要是为不同的系统平台交流和传输图像提供方便,是在Web及其他联机服务上常用的一种文件格式，用于 HTML文档中的索引颜色图像。图像最大不能超过64 M，颜色最多为256色。 GIF图像文件采取LZW压缩算法，存储效率高，支持多幅图像定序或覆盖，交错多屏幕绘图以及文本覆盖。 GIF主要是为数据流而设计的一种传输格式，而不是作为文件的存储格式。 GIF有五个主要部分以固定顺序出现，所有部分均由一个或多个块(block)组成。 每个块第一个字节中存放标识码或特征码标识。这些部分的顺序为：文件标志块、逻辑屏幕描述块、可选的“全局”色彩表块(调色板)、各图像数据块（或专用的块）以及尾块（结束码）。 2.5.4 PCX图像文件格式 PCX文件格式由ZSoft公司设计, 是最早使用的图像文件格式之一。 PCX支持256种颜色，结构较简单，存取速度快，压缩比适中，适合于一般软件的使用。 PCX 格式支持RGB、索引颜色、灰度和位图颜色模式，支持 RLE 压缩方法， 图像颜色的位数可以是 1、 4、8 或 24。 PCX图像文件由三个部分组成：文件头、图像数据和256色调色板。 2.5.5 JPEG图像格式 JPEG(Joint Photographer’s Experts Group)即静止图像压缩标准, 是由ISO和CCITT为静态图像所建立的第一个国际数字图像压缩标准，主要是为了解决专业摄影师所遇到的图像信息过于庞大的问题。 JPEG 格式支持 24 位颜色，并保留照片和其他连续色调图像中存在的亮度和色相的显著和细微的变化。 2.6 小结 一幅图像实际上记录的是物体辐射能量的空间分布，这个分布是空间坐标、时间和波长的函数。当一幅图像为平面单色静止图像时，图像可以用二维函数f(x,y)来表示，它是一个有界函数。 将一幅图像数字化的过程主要包括扫描，采样和量化，其结果就是在计算机内生成一个二维矩阵。 计算机一般采用两种方式存储静态图像：一种是位映射，即位图存储模式；另一种是向量处理，也称矢量存储模式。 位图可以分成二值图像、索引图像、灰度图像和RGB图像四种。 常用的图像文件存储格式主要有BMP图像文件、JPEG图像文件、PCX图像文件、TIFF图像文件以及GIF图像文件等。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 第2章 数字图像表示及其处理 本章重点： 图像的数字化以及数字化图像表示方法 图像存储格式 2.1 人眼成像过程 2.2 简单的图像形成模型 2.3 图像的数字化 2.4 数字图像的基本类型 2.5 数字图像的基本文件格式 第2章 数字图像表示及其处理 2.1 人眼成像过程 人眼是一个平均半径为20mm的球状器官。它由三层薄膜包围。最外层是坚硬的蛋白质膜，其中，位于前方的大约1／6部分为有弹性的透明组织，称为角膜，光线从这里进入眼内。 其余5／6为白色不透明组织，称为巩膜，作用是巩固和保护整个眼球。中间一层由虹膜和脉络膜组成。 虹膜的中间有一个圆孔，称为瞳孔。它的大小可以由连接虹膜的环状肌肉组织来调节，以控制进入眼睛内部的光通量大小，其作用和照相机中的光圈一样。最内一层为视网膜，它的表面分布有大量光敏细胞。 除了三层薄膜，在瞳孔后面还有一个扁球形的透明水晶体。水晶体的作用如同可变焦距的一个透镜，它的曲率可以由睫状肌的收缩进行调节，从而使景象始终能刚好地聚焦于黄斑区。眼睛的晶状体和普通光学透镜之间的主要差别在于前者的适应性强。 用眼睛看建筑物侧面的图解，C点是晶状体的光心 2.2 简单的图像形成模型 一幅图像实际上记录的是物体辐射能量的空间分布，这个分布是空间坐标、时间和波长的函数，即: I=(x,y,z,λ,t)。 当一幅图像为平面单色静止图像时，空间坐标变量z ,波长λ和时间变量t可以从函数中去除，一幅图像可以用二维函数f(x,y)来表示: f(x,y)=i(x,y)r(x,y) 这里 0i(x,y)? 0r(x,y)1 反射分量限制在0和1之间。i(x,y)的性质取决于照射源，而r(x，y)取决于成像物体的特性。 2.3 图像的数字化 数字图像可以理解为对二维函数f(x，y)进行采样和量化(即离散处理)后得到的图像，因此，通常用二维矩阵来表示一幅数字图像。 将一幅图像进行数字化的过程就是在计算机内生成一个二维矩阵的过程。 数字化过程包括三个步骤：扫描、采样和量化。 2.3.1 采样 采样（