第2章 数字图像处理基础讲解.ppt

2.5.1 直方图的概念 灰度直方图是灰度级的函数，描述的是具有某灰度值像素的个数 。其 横坐标是像素的灰度级别 （ 0 到 255 ）， 纵坐标是某灰度值出 现的频率 （像素的个数）。 1 2 3 4 5 6 6 4 3 2 2 1 1 6 6 4 6 6 3 4 5 6 6 6 1 4 6 6 2 3 1 3 6 4 6 6 1 2 3 4 5 6 5 4 5 6 2 14 图像灰度分布直方图 灰度级别 像 素 个 数 灰度级别由灰度分辨率决定 7bit ? 128 个灰度级（ 0 ， 1 ， 2 …… ， 127 ） 8bit ? 256 个灰度级（ 0 ， 1 ， 2 ， …… 255 ） 12bit ? 4096 个灰度级（ 0 ， 1 ， 2 ， …… 4095 ） 随着灰度等级的增加，连续性增强。 灰度图像的灰度直方图： 多个峰值对应不同的灰度分布： ? 图像中较暗区域，对应灰度直方图中灰度级低的部分 ? 图像中较亮区域，对应灰度直方图灰度级高的部分 ? 在低灰度级别和高灰度级别处出现明显的两个峰值说 明图 像明暗分明。 灰度级 0 ——黑色 灰度级 255 ——白色 为保持空间分辨率，图像尺寸越来越小。 总结： 空间分辨率越高，图像质量越好；空间分辨率越低， 图像质量越差，会出现棋盘模式。 空间分辨率（图像的采样）与图像质量的关系 The relationship between image quality and the number of gray levels:the ability to distinguish different tissues or structures determined by gray level resolution 灰度分辨率（图像的量化）与图像质量的关系 （ a ） （ b ） （ c ） （ d ） （ e ） （ f ） （ g ） （ h ） 不同量化级别对图像质量的影响 （ a ）原始图像 (256 级 ) ； （ b ） 量化图像 1(128 级 ) ； （ c ） 量化图像 2(64 级 ) ； （ d ）量化图像 3(32 级 ) ； （ e ） 量化图像 4(16 级 ) ； （ f ） 量化图像 5(8 级 ) （ g ）量化图像 6(4 级 ) ； （ h ） 量化图像 7(2 级 ) ； 虚假轮廓 总结： 灰度分辨率越高，图像质量越好；灰度分辨率越低， 图像质量越差，会出现虚假轮廓。 灰度分辨率（图像的量化）与图像质量的关系 空间分辨率和灰度分辨率同时变化，对图像质量的影响 采样和量化的原则 当限定数字图像的大小时 , 为了得到质量较好的图像， （ 1 ） 对缓变的图像， 应该细量化， 粗采样， 以避免假轮廓 （ 2 ） 对细节丰富的图像， 应细采样， 粗量化， 以避免模糊 2.2 数字图像的数值描述 采样和量化的结果是一个实际矩阵。 因为矩阵是二维的，所以可以用矩阵来描述数字图像。 描述数字图像的矩阵目前采用的是整数阵，即每个像素 的亮暗，用一个整数来表示。 矩阵是按照行列的顺序来定位数据的，但是图像是在平 面上定位数据的，所以有一个坐标系定义上的特殊性。 行 （ i ） 列 （ j ） 矩阵 A ( i , j ) 矩阵坐标系 X 轴 （ i ） Y 轴 （ j ） 图像 f ( i , j ) 直角坐标系 矩阵坐标系与直角坐标系 数字图像坐标系 数字图像表示 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ) 1 , 1 ( ) 1 , 1 ( ) 0 , 1 ( ) 1 , 1 ( ) 1 , 1 ( ) 0 , 1 ( ) 1 , 0 ( ) 1 , 0 ( ) 0 , 0 ( ) , ( N M f M f M f N f f f N f f f y x f ? ? ? ? （ 2