数字图像处理技术-图像技术基础.ppt

* * 1.7 图像技术及分类 * * 本章要点 1.1节 有关图像和像素的基本概念 1.2节 像素邻域和像素间距离的概念 1.3节 基本的图像坐标变换 1.4节 图像显示设备和技术 1.5节 采样和量化 1.6节 图像存储与图像文件格式 1.7节 图像技术的三个层次：图像处理、图像分析 和图像理解 MATLAB、PhotoShop ① MATLAB矩阵实验室，在矩阵运算与数值计算等方面有强大的功能。具有许多软件包：如图像处理、小波分析、信号处理。 参考书： 1. 应用MATLAB语言处理数字信号与数字图象 陈桂明等编著，科学出版社 （2000年） 2.?现代图象处理技术及Mablab实现 张兆礼 赵春晖 梅小丹，人民邮电出版社 （2001年） ② Photoshop图像处理的应用软件 实践工具 * * * 1.5 采样和量化 模拟图象 ? 数字图象 f (x, y) ? I(r, c) 空间坐标的离散化叫做空间采样 x, y ? r, c 幅度的离散化叫做幅度量化 f ? I * * 采样（Sampling）:是对图像空间坐标的离散化， 它决定了图像的空间分辨率。 用一个网格把待处理的图像覆盖，然后把每一小格上模拟图像的各个亮度取平均值，作为该小方格中点的值。 采样 * * 对一幅图像采样时，若每行（即横向）像素为M个，每列（即纵向）像素为N个，则图像大小为M×N个像素，从而f(x,y)构成一个M×N实数矩阵： 采样 量化 把采样后所得的各像素灰度值从模拟量到离散量的转换称为图像灰度的量化。 量化是对图像幅度坐标的离散化，它决定了图像的幅度分辨率。 * * 采样 数字图像 图像（水平）尺寸 M： 图像（垂直）尺寸 N： 像素灰度级数 G (k-bit)： 存储图像所需的比特数 b： * * 数字图像的表示 * * 图像数据量 存储数字图像所需的比特数 存储1幅32 ? 32，16个灰度级的图 需要 4 096 bit 存储1幅128 ? 128，64个灰度级的图 需要 98 304 bit 存储1幅512 ? 512，256个灰度级的图 需要 2 097 152 bit * * ◆ 空间分辨率是图像中可分辨的最小细节，主要由 采样间隔值决定。 ◆ 一种常用的空间分辨率的定义是单位距离内可分辨的最少黑白线对数目(单位是每毫米线对数)，比如每毫米80线对。 ◆ 对于一个同样大小的景物来说，对其进行采样的空间分辨率越高，采样间隔就越小，景物中的细节越能更好地在数字化后的图像中反映出来，也即反应该景物的图像的质量就越高。 1、空间分辨率 * * 2、灰度分辨率 灰度级分辨率是指在灰度级别中可分辨的最小变化，通常把灰度级级数L称为图像的灰度级分辨率。 #1 * * 下面的图(a)给出了一幅灰度级分辨率为256，空间分辨率为512×512的图像。 图(b)是从图(a)的512×512的图像中，每隔一行删去一行和每隔一列删去一列而得到的256×256的图像。图(c）、(d)、(e)、(f)的获得与上述方法类似。 采样数变化对图像视觉效果的影响 * * 采样数越少，图像的尺寸就越小。 * * 空间分辨率变化对图像视觉效果的影响 下面的图(a)给出了一幅灰度级分辨率为256，空间分辨率为512×512的图像。 图(b)、(c）、(d)、(e)及(f)的灰度级分辨率与图(a)相同(为256)，但空间分辨率依次降低为256×256、128×128、64×64、32×32和16×16 (也即，线对宽度一次加宽了)。 * * （a） （b） （c） （d） （e） （f） 图像的空间分辨率越低，图像的视觉效果越差。 * * 灰度分辨率变化对图像视觉效果的影响 下面的图(a)给出了一幅灰度级分辨率为256，空间分辨率为512×512的图像。 图(b)、(c）、(d)、(e)及(f)的空间级分辨率与图(a)相同(为512×512)，但灰度分辨率依次降低为32、16、8、4和2。 * * （a） （b） （c） （d） （e） （f） 灰度分辨率越低