[工学]第2章基本概念30.pptVIP

第二章 图像的基本概念 2.1 图像的数字化 所谓的图像数字化是指将模拟图像经过离散化之后，得到用数字表示的图像。 2.1 图像的数字化 1．采样 　 是将在空间上连续的图像转换成离散的采样点（即像素）集的操作。由于图像是二维分布的信息，所以采样是在x轴和y轴两个方向上进行。 　　 采样时的注意点是：采样间隔的选取。采样间隔取得不合适除了画面出现马赛克之外，还会发生频率的混叠现象。 2.1 图像的数字化 2. 与采样相关的分辨率的概念 分辨率：是指映射到图像平面上的单个像素的景物元素的尺寸。 单位：像素/英寸，像素/厘米(正方形扫描) 或者是指要精确测量和再现一定尺寸的图像所必需的像素个数。 单位：像素*像素 2.1 图像的数字化 3．量化 是将各个像素所含的明暗信息离散化后，用数字来表示称为图像的量化，一般的量化值用整数来表示。充分考虑到人眼的识别能力之后，目前非特殊用途的图像均为8bit量化，即用0~255描述“黑~白”。 在3bit以下的量化，会出现伪轮廓现象。　　 2.1 图像的数字化 4．量化技术 量化可分为均匀量化和非均匀量化。均匀量化是简单地在灰度范围内等间隔量化。非均匀量化是对像素出现频度少的部分量化间隔取大，而对频度大的量化间隔取小。　　 2.2 数字图像的描述 1. 黑白图像 　 　 是指图像的每个像素只能是黑或者白，没有中间的过渡，故又称为２值图像。2值图像的像素值为0、1。 2.2 数字图像的描述 2．灰度图像 　　 灰度图像是指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像，没有彩色信息。 2.2 数字图像的描述 3．彩色图像 　　 彩色图像是指每个像素的信息由RGB三原色构成的图像，其中RBG是由不同的灰度级来描述的。 2. 3　灰度直方图 　　　 在数字图像处理中，灰度直方图是最简单且最有用的工具，可以说，对图像的分析与观察直到形成一个有效的处理方法，都离不开直方图。 2. 3　灰度直方图 一、灰度直方图的定义 　　 灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图像中该灰度级的像素个数。即：横坐标表示灰度级，纵坐标表示图像中该灰度级出现的个数。 2. 3　灰度直方图 2.3　灰度直方图 二、直方图的性质 １．所有的空间信息全部丢失。 ２．每一灰度级的像素个数可直接得到。 2.3　灰度直方图 三、直方图的用途 1 . 数字化参数 　　 直方图给出了一个简单可见的指示，用来判断一幅图象是否合理的利用了全部被允许的灰度级范围。一般一幅图应该利用全部或几乎全部可能的灰度级，否则等于增加了量化间隔。丢失的信息将不能恢复。 2.3　灰度直方图 ２. 边界阈值选取 　　 假设某图象的灰度直方图具有 二峰性，则表明这个图象的较亮的区域和较暗的区域可以较好地分离，去这一点为阈值点，可以得到好的２值处理的效果。 作 业（共2题） 1. 我们知道，要构成一幅数字图像需要采样和量化，如果采样和量化都充分细的话，就可以得到好的画质。但是数据量也就变得很大。问当数据量设为一个定值时，在什么时候将采样优先考虑？什么情况下将量化优先考虑？为什么？ 作 业 2. 在图像量化中，有非均匀量化技术。当灰度级的级低的时候用它比较有效。但是为什么在灰度级级数高时几乎不用？ 采样间隔效果示意图 黑白图象 灰度图象 彩色图像 彩色图的灰度直方图 灰度图的灰度直方图 灰度图具有二峰性 具有二峰性的灰度图的2值化 灰度分布效果比较示意图 均匀量化效果示意图 非均匀量化效果示意图 低bit量化的伪轮廓现象示意图 量化示例 * * 量化示例 0 255 灰度图像描述示例 6 6 4 6 3 1 3 2 6 6 4 1 6 6 6 5 4 3 6 6 4 6 6 1 1 2 2 3 4 6 6 5 4 3 2 1 14 2 6 5 4 5 6 5 4 3 2 1 灰度直方图 灰度级 个数 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回