52图像与图形.PPT

5.2 图像与图形 5.2.1 数字图像的获取 5.2.2 图像的表示与压缩编码 5.2.3 数字图像处理与应用 5.2.4 计算机图形 5.2.1 数字图像的获取 图像的获取过程 从现实世界中获得数字图像的过程称为图像的“获取” 常用的图像获取设备：扫描仪、数码相机、摄像头、摄像机等 图像获取过程： 5.2.2 图像的表示与压缩编码 数字(取样)图像的组成 数字取样图像由M(列) × N(行)个取样点组成 取样点是组成数字取样图像的基本单位，称为“像素” 彩色图像的像素通常由3个彩色分量组成 灰度图像和黑白图像的像素只包含1个亮度分量 例1：黑白图像的表示 黑白图像的每个像素只有一个颜色分量，且只用1个二进位表示，其取值仅“0”(黑)和“1”(白)两种 例2：灰度图像的表示 例3：彩色图像的表示 数字图像的主要参数 图像大小（图像分辨率）： 图像所包含的像素点总数 使用 水平分辨率x垂直分辨率 表示：如800×600 颜色空间的类型，指彩色图像所使用的颜色描述方法，如： RGB(红、绿、蓝)模型，计算机显示器使用 CMYK(青、品红、黄、黑)模型，彩色打印机使用 HSB(色彩、饱和度、亮度)模型，用户界面中使用 YUV(亮度、色度)模型，彩色电视信号传输时使用 像素深度，即像素的所有颜色分量的二进位数目之和 数字图像的数据量 数字图像数据量的计算公式（以字节为单位）： 数据量=水平分辨率×垂直分辨率×像素深度／8 几种常用格式图像的数据量： 数字图像的数据压缩 图像数据压缩的可能性： 数字图像中有大量的数据冗余 人眼视觉有局限性，允许图像有一些失真 图像数据压缩的两种类型： 无损压缩：用压缩后的数据还原出来的图像没有任何误差 有损压缩：用压缩后的数据还原出来的图像有一定的误差 数字图像的常用文件格式 不同的图像文件格式采用了不同的数据压缩技术和数据组织方法，有不同的应用 常用的图像文件格式有： 图像文件格式： GIF 图像 颜色数目不超过256色 ，适合用作插图、剪贴画等色彩数要求不高的场合，文件特别小，适合网络传输 GIF图像格式具有累进显示功能，适合网络浏览器观看 GIF图像格式能支持透明背景（JPEG不支持） GIF图像格式能支持动画 5.2.4 计算机图形 什么是计算机图形(graphics) 通过计算机和软件对景物的结构、形状与外貌进行描述(称为“建模”)，然后根据该描述和选定的观察位置及光线状况，生成该景物的图形(称为“绘制”或“图像合成”) 计算机图形也称为计算机合成图像 计算机制作图形的步骤如下： 例1:俄罗斯茶壶 美国康乃尔大学Suzanne Smits 和Priamos Georgiades建模并绘制的俄罗斯茶壶 计算机图形的应用 (1) 计算机辅助设计和辅助制造(CAD／CAM)。 (2) 利用计算机生成各种地形图、交通图、天气图、海洋图、石油开采图等。 (3) 作战指挥和军事训练。 (4) 计算机动画和计算机艺术。 (5) 其它：电子出版、数据处理、工业监控、辅助教学、软件工程等。 矢量绘图软件 专业绘图软件： AutoCAD、PROTEL和CAXA电子图板（机械、建筑等） MAPInfo、ARCInfo、SuperMap GIS （地图、地理信息系统） 办公与事务处理、平面设计、电子出版等使用的绘图软件： Corel公司的CorelDraw， Adobe 公司的Illustrator， Macromedia公司的FreeHand， 微软公司的Microsoft Visio等 内嵌的绘图软件： Word 和 PowerPoint中的绘图功能（简单的二维图形 ） * 5.2 图像与图形 扫 描 模拟图像 取 样 取 样 取 样 数 字 图 像 分 色 量 化 量 化 量 化 将画面划分为 M × N个网格，每个网格称为 一个取样点 将彩色图像取样点的颜色分解成R，G，B三个基色 测量每个取样点的每个分量（基色）的亮度值 对取样点每个分量的亮度值进行A/D转换，使用数字整型量表示 Red分量 Green分量 Blue分量 像素 黑白图像 灰度图像 灰度图像的每个像素也只有一个颜色分量，一般用8～12个二进位表示，其取值范围是：0～2n-1，可表示2n个不同的亮度 蓝色分量 绿色分量 红色分量 彩色图像的每个像素有三个分量，分别表示三个基色的亮度，假设3个分量分别用n,m,k个二进位表示，则可表示2n+m+k种不同的颜色 RGB，CMY，YUV等 8～36位 3个分量以上 彩色图像 彩色图像 不使用 2～12位 仅1个分量 灰度图像 不使用 1位 仅1个分量 黑白图像 单色图像 颜色空间 像素深度(位数) 像素的组成 图像类型 3.75 MB 2.5 MB