数字图像处理基本概念 (2).ppt

第二章数字图像处理的基本概念第二章数字图像处理的基本概念数字图像处理基本概念本章教学要求1.了解对比度和相对对比度的概念2.理解消色物体和有色物体的概念3.理解加色混合原理和减色混合原理4.了解马赫带效应5.理解灰度的概念6.理解采样，量化的概念7.掌握采样、量化参数与数字化图像间的关系8.掌握灰度直方图的定义和直方图的性质9.掌握熵的概念10.了解数字图像处理算法的几种形式11.掌握常见图像的数据结构与图像文件格式12.了解图像的特征与噪声第2页,共27页，星期六，2024年，5月本章重点和难点加色混合原理和减色混合原理;采样,量化参数与数字化图像间的关系;数字图像处理算法的几种形式;BMP图像文件格式第3页,共27页，星期六，2024年，5月2.1人眼的视觉原理人眼的构造锥状细胞:既可以分辨光的强弱,又可以分辨色彩,白天的视觉过程主要依靠锥状细胞,锥状视觉又称为白昼视觉.杆状细胞:不能感觉色彩,但对低照明度的景物敏感,杆状视觉又称为夜视觉.第4页,共27页，星期六，2024年，5月2.1人眼的视觉原理视觉范围和分辨力视觉范围:人眼所能感受到的亮度范围.人眼的分辨力:人眼在一定距离上,能区分开两点的能力.最小视角:d/LLd第5页,共27页，星期六，2024年，5月2.1人眼的视觉原理视觉适应性和对比灵敏度:图像对比度: C1=Bmax/Bmin相对对比度: Cr=(Bmax-Bmin)/Bmin第6页,共27页，星期六，2024年，5月2.1人眼的视觉原理亮度感觉:亮度感觉的变化ΔS用相对亮度变化来描述:亮度感觉可以通过积分得到:第7页,共27页，星期六，2024年，5月2.1人眼的视觉原理色觉:人辨别颜色的能力.色觉有色调(hue),亮度(luminance),饱和度(saturation)三种性质.正常人色觉光谱的范围: 0.4micron(紫色)----0.76micron(红色)其间大约可区别出16个色调.第8页,共27页，星期六，2024年，5月2.1人眼的视觉原理消色物体:黑,白,灰色物体,对照明光线具有非选择性吸收的特性.有色物体:对照明光线具有选择性吸收的特性.第9页,共27页，星期六，2024年，5月2.1人眼的视觉原理加色法:两种以上有色光同时照射到消色物体上,物体颜色呈现加色法效应.它是利用三原色(红,绿,蓝)光相加获得彩色影像的方法.红品蓝白黄绿青+++第10页,共27页，星期六，2024年，5月2.1人眼的视觉原理减色法:当有色光照射到有色物体上时,物体的颜色呈现减色法效应.它是利用白光中减去补色(黄,品,青)以获取彩色影像的方法.黄绿青黑红品蓝---第11页,共27页，星期六，2024年，5月2.1人眼的视觉原理马赫带效应:是眼睛对不同空间频率产生不同视觉响应的结果.视觉系统对空间高频和空间低频的敏感性较差,而对空间中频则有较高的敏感性,因而在亮度突变处产生亮度过冲现象.第12页,共27页，星期六，2024年，5月2.2连续图像的描述一幅图像可以被看作是空间上各点光强度的集合,可以表示为:g=f(x,y,z,λ,t)二维灰度图像可以表示为:彩色图像可以表示为:第13页,共27页，星期六，2024年，5月2.2连续图像的描述运动图像:图像内容随时间变化.静止图像:图像内容不随时间变化.静止图像是本课程重点研究的内容.静止图像可以表示为:f(x,y) 0f(x,y)∞ f(x,y)=i(x,y)r(x,y)f(x,y)为人眼所能看到的物体反射光量.i(x,y)为所见场景的入射光量.r(x,y)为反射率(reflectivity). 0i(x,y)∞ 0r(x,y)1第14页,共27页，星期六，2024年，5月2.2连续图像的描述灰度(gray)的概念:图像f(x,y)在(x,y)处的强度称为图像在该点的灰度(l).灰度范围:在理论上,要求Lmin必须为正,Lmax必须有界.[Lmin,Lmax]叫做灰度范围.通常把灰度范围在数值上移到[0,L],其中L=Lmax-Lmin.0表示黑,L表示白,所有中间值都是由黑连续变为白时的灰度值.第15页,共27页，星期六，2024年，5月2.3图像数字化图像数字化(imagedigitizing)是将一幅画面转化成计算机能处理的形式—数字图像的过程.采样(sampling):是将空间上连续的图像变换成离散点的操作.采样的两个重