数字图像处理第2章.ppt

第二章图像数字化图像数字化器图像数字化器的组成图像的采样和量化常用图像数字化设备图像的灰度直方图图像的文件格式胶片扫描一、图像数字化器图像数字化器的功能组件图像数字化器的性能图像数字化器的类型三、图像的采样和量化图像数字化：指将模拟图像经过离散化之后，得到用数字表示的图像。模拟图像：照片、电视、录象、电影。数学表达式： 二维分布函数，t表示时间变量。第二步：量化将各像素的明暗信息离散化，用数字表示像素点信息称为图像的量化。量化值一般用整数来表示。考虑人眼的识别能力，目前非特殊用途的图像均为8bit量化，即用0~255描述“黑~白”。1.胶片扫描的概念胶片扫描在图像数字化过程中占有重要地位。胶片扫描是对来自胶片上的信息进行数字化的过程，使这些信息能由计算机读取、处理和应用。胶片是指投影仪、普通相机或胶片记录仪中使用的包括胶片、幻灯片、底片等在内的各种感光材料，它们能生成图像或影像。1)透射率和光密度2)摄影过程胶片显影胶片对光的响应乳化剂的特性胶片分辨率照相复制2.常用胶片扫描设备胶片扫描仪胶片纪录仪鼓式扫描仪3.胶片扫描仪的性能指标介质光学分辨率色深度和动态范围三、图像的灰度直方图定义性质用途图像灰度直方图的定义灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图像中该灰度级的像素个数。即：横坐标表示灰度级，纵坐标表示图像中该灰度级出现的个数。灰度直方图另一种定义方式在下页图示中，有一条灰度级为D1的轮廓线，在更高的灰度级D2处还画有第二条轮廓线。A1表示第一条轮廓线所包围区域的面积，同样，A2表示第二条轮廓线所包围的区域的面积。在一幅连续图像中，将具有灰度级D的所有轮廓线所包围的面积，称为灰度级D的阈值面积函数，用A(D)表示，则直方图可定义为：对于离散函数，固定△D为1，则上述定义变为：H(D)=A(D)-A(D+1)图像灰度直方图的性质直方图是一幅图像中各像素灰度值出现次数（或频数）的统计结果，它只反映该图像中不同灰度值出现的次数（或频数），而未反映某一灰度值像素所在位置。也就是说，它只包含了该图像中某一灰度值的像素出现的概率，而丢失了其所在位置的信息。图像灰度直方图的用途用于判断图像量化是否恰当直方图给出了一个简单可见的指示，用来判断一幅图象是否合理的利用了全部被允许的灰度级范围。一般一幅图应该利用全部或几乎全部可能的灰度级，否则等于增加了量化间隔。丢失的信息将不能恢复。边界阈值选取假设某图象的灰度直方图具有二峰性，则表明这个图象的较亮的区域和较暗的区域可以较好地分离，取这一点为阈值点，可以得到好的二值处理的效果。本章小结图像数字化过程均匀采样与非均匀采样线性量化与非线性量化图像的灰度直方图(定义、性质、用途)灰度图具有二峰性具有二峰性的灰度图的2值化灰度分布效果比较示意图四、图像的文件格式数字图像通常有两种表示形式:位图矢量图位图和矢量图的比较(1)1、点位图由像素构成，矢量图由对象构成

点位图的基本构图单位是像素，像素包含了色彩信息。包含不同色彩信息的像素的矩阵组合构成了千变万化的图像。

矢量图形指由代数方程定义的线条或曲线构成的图形。如:表示一个圆形，矢量图像保存了一个画圆的命令、圆心的坐标、半径的长度等等。欲显示该圆，矢量绘图软件则根据圆的坐标、半径等信息，经过方程式计算，将圆“画”在屏幕上。矢量图像由许多矢量图形元素构成，这些图形元素称为“对象”。2、点位图面向像素绘画，矢量图面向对象“构画”

两种图像的构成方式不同，其绘画方式也存在差别。

点位图是通过改变像素的色彩实现绘画和画面的修改。点位图软件提供了模拟手绘习惯的工具实现绘画。这些手绘工具在图像上移动，即可改变相应位置上像素的色彩。矢量图操纵的是基本的图形（对象），以CorelDraw为例,如图所示,选择贝赛尔曲线工具，用鼠标在页面上定出一些节点，节点之间有线段，构成一个封闭图形。用修改工具把这个图形调整圆滑。然后选择色彩，该图形即可填充上工整的色彩。这个新产生的图形在矢量图像中，就是一个基本的矢量图形对象。位图和矢量图的比较（2）3、点位图受到像素和分辨率的制约，而矢量图形不存在这些制约

点位图是由像素阵列构成的图像，像素的多少和分辨率决定图像的质量。在用点绘图软件开始一幅新作品时，首先应确定图像的长宽大小和分辨率，一旦确定下来，以后要改变分辨