2.3 图像数字化《数字图像处理》武汉大学.pptxVIP

第二章;2.3图像数字化;数字图像的表示 图像数字化过程 采样、量化参数与数字化图像间的关系 图像数字化设备;2.3.1数字图像的表示;彩色图像： 指每个像素由;2.3.2图像数字化过程;②量化：将像素灰度转换成离散的整数值的过程。 一幅数字图像中不同灰度值的个数称为灰度级，用G表示。一般 数字图像灰度级数G为2的整数幂，即G = 2??，g为量化bit数。若 一幅数字图像的量化灰度级数G=256=28级，灰度值范围0-255， 常称为8bit量化。 图像数据量：一幅M×N、灰度级数为G的图像所需的存储空间 M × N × g??bit）为图像数据量。;2.3.3采样、量化参数与数字化图像间 的关系;采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率低，质量差； 采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率高，图像质量 好，但数据量大。下图像素数从256×256递减至8×8。;量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率越高，质量越 好，但数据量大；量化等级越少，图像层次欠丰富，灰度分辨率 低，质量变差，会出现假轮廓现象，但数据量小。下图为采样间 距相同时灰度级数从256逐次减少为64、16、8、4、2所得图像。;2.3.4图像数字化设备;二、扫描仪工作原理 扫描仪是图像输入的常用设备。其工作步骤是: 将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上。 启动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源 通过机械传动 机构在控制电路的控制下带动装着光学系统和CCD的扫描头与图稿进行相对 运动来完成扫描。 照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成横向光带，又经 过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜，经过棱镜和红绿蓝三色滤 色镜得到的RGB三条彩色光带，分别照到各自的 CCD上，CCD将RGB光带转变为模拟电子信号， 该信号又被A/D变换器转变为数字电子信号。 4.将数字电子信号传送至计算机存储起来。;扫描仪的类型有很多种，按扫描仪所扫描对象来划分，可分为反射式和透 射式两种。根据其组成结构，扫描仪可分为手持式、平板式和滚筒式等几 种。 手持式扫描仪 这种扫描仪诞生于1987年，是当年使用比较广泛的扫描仪品种，最大扫描宽 度为105mm，用手推动，完成扫描工作，也有个别产品采用电动方式在纸 面上移动，称为自走式扫描仪。 手持式扫描仪扫描幅面太窄，难于操作和捕获精确图像，扫描效果也很差。 1995 ~1996年，各扫描仪厂家相继停止生产这一产品，手持式扫描仪退出了 历史的舞台;鼓式扫描仪 又称为滚筒式扫描仪。鼓式扫描仪是专业印刷排版领域应用最广泛的 产品。 滚筒式扫描仪的结构特殊，它的工作原理是把原图贴放在一个有机玻 璃滚筒上，让滚筒以一定的速率围绕一个光电系统旋转，探头中的亮光源 发射出的光线通过细小的锥形光圈照射在原图上，一个像素一个像素地进 行采样。 这种扫描仪的光学分辨率高、色深高、动态范围宽，而且输出的图像 普遍具有色彩还原逼真、阴影区细节丰富、放大效果优良等特点。但它的 体积大，价格也很高。;平台式扫描仪 又称平板式扫描仪、台式扫描仪，这种扫描仪诞生于1984年，是目前 扫描仪的主流产品。 它的扫描区域为一块透明的平板玻璃，将原图放在这块玻璃平板上， 光源系统通过一个传动机构作水平移动，发射出的光线照射在原图上，经 反射或透射后，由接收系统接收并生成模拟信号，再通过A／D转换成数字 信号，直接传送到电脑，由电脑进行相应的处理，完成扫描过程。平板式 扫描仪的扫描速度、精度、质量很好，已得到了很好的普及。;图像数字化器的性能评价项目