[信息与通信]数字图象处理第2章109.ppt

光源 光源 人的眼睛能够接收到两种类型的颜色。自己发光的物体的颜色叫做自发光的颜色。被照射后物体的颜色叫做物体颜色。 自己发光的物体可能是天然的，例如：太阳，或人造的物体，例如：计算机的显示器，白炽灯、水银灯和其它类似的物体。 物体颜色是被照射的物体反射的颜色，它由从物体表面反射的光线，即反射光，和从物体表面底层散射的光线合成。 设组成某种颜色C所需的三个刺激量分别用R、G、B表示每种刺激量的比例系数为r、g、b，有 颜色视觉 颜色可分为彩色和非彩色两类。 非彩色指白色、黑色和各种深浅不同的灰色组成的系列，称为白黑系列。 彩色是指白黑系列以外的各种颜色。颜色有三种特性，例如：辉度、色调、饱和度，亦可用其它类似的三种特性表示。 颜色视觉 辉度与物体的反射率成正比，如果无彩色就只有辉度一个维量的变化。对彩色来说，颜色中掺入白色越多就越明亮，掺入黑色越多辉度就越小。 色调是与混合光谱中主要光波长相联系的。 饱和度与一定色调的纯度有关，纯光谱色是完全饱和的，随着白光的加入饱和度逐渐减少。 RGB模型 眼睛的构造 同时对比度 视觉惰性 视觉惰性：人眼的亮度感觉不会随物体亮度的消失而立即消失，而有一个过渡时间，这就是视觉惰性。电影、电视都利用了这一特性。 人眼的形状感觉与错觉 人眼的形状感觉与错觉：人眼的视觉系统所感受的物体的形状，并不是简单的投影到视网膜上原封不动的形状，其对形状的感觉受物体自身的形状及周围背景的影响。 人眼的形状感觉与错觉 人眼的形状感觉与错觉 图2-3（a）说明了量化过程。若连续灰度值用z来表示，对于满足zi≤z≤zi+1的z值，都量化为整数qi。qi称为像素的灰度值，z与qi的差称为量化误差。一般，像素值量化后用一个字节8 bit来表示。如图2-3（b）所示，把由黑—灰—白的连续变化的灰度值， 量化为0～255共256级灰度值，灰度值的范围为0～255，表示亮度从深到浅， 对应图像中的颜色为从黑到白。 象素间联系 约定： 用f（x，y)表示一幅图象。 这里为讨论方便，当指示f（x，y)中某个特定的象素时，我们用 p 和 q 这类的小写字母表示。 另外，f（x，y)中的象素子集用大写字母如 S，T等来表示。 象素间联系 象素的邻域 p的4-邻域： (x + l，y）, (x- l，y), (x, y+1),(x, y- 1)，记为N4(p) 。 p的8-邻域：（x + l，y + l）, (x + l，y - l), (x-1, y+1), (x-1, y- 1)。记为ND(p)， ND(p) 再加上p的4-邻域N4(p)合称为p的8-邻域，记为N8(p)， 象素间联系 连通性 象素间的连通性在建立图象中目标的边界和确定区域的元素时是一个重要的概念。 它可以进一步分成连接和连通，连接是连通的一种特例。 二个象素是否连接需要在某种意义上确定它们是否接触(例如它们是否为4-近邻象素)以及它们的灰度值是否满足某个特定的相似准则(例如它们灰度值相等)。 我们用 V表示定义连接的灰度值集合。例如在一幅二值图中，为考虑灰度值为1的象素之间的连通性，V={1}。又如在一幅灰度图中，考虑具有灰度值在8到16之间象素的连通性，则V={8,9,…,15,16}。 连通性 4-连接： 2个象素p和 r在 V中取值，且 r在N4(p)中，则它们为4-连接； 8-连接：2个象素p和 r在V中取值，且 r在N8(p)中，则它们为8-连接； 连通性 m-连接(混合连接)：2个象素p和 r在V中取值，且满足下列条件之一，则它们为m-连接：① r在N4(p)中；② r在 ND(p) 中且 N4(p)?N4(r ) 是空集，这个集合是由p和 r的在V中取值的4-近邻象素组成的。 连通性 混合连接可认为是8-连接的一种变型，引进它是为了消除使用8-连接时常会出现的多路连接问题。 连通性 如果象素p与象素q相连接，则它们相毗邻。我们可根据所用的连接来定义4-毗邻，8-毗邻或 m-毗邻。 对二个图象子集S和 T来说，如果S中的一些象素与T中的一些象素毗邻，则S和T是毗邻的。 连通性 从具有坐标(x, y)的象素p到具有坐标(s, t)的象素 q的一条通路是由一系列具有坐标(x0,y0),(x1,y1), …,(x n, y n)的独立象素组成的。这里(x0, y0)= (x, y)，(x n, y n) = (s, t) ，(x i, y i) 与(x i-1, y i-1)毗邻，其中l ? i ? n，n为通路长度。我们可以根据所用的毗邻性定义4-通路，8-通路或m-通路。 设p和q是一个图象子集S中的二个象素，那么如果存在一条完全由在S中的象素组成的从p到q的通路，那么就称p在