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1、多媒体技术第二章第二章第1页，共68页，编辑于2022年，星期六 第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 11 1 1 1 图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型 三基色原理三基色原理三三基基色色原原理理认认为为自自然然界界中中景景物物的的绝绝大大多多数数的的彩彩色色光光能能分分解解为为互互相相独独立立的的红红（R R）、绿绿(G)G)、蓝蓝(B)B)三三种种基基色色光光；反反之之用
2、用互互相相独独立立的的红红、绿绿、蓝蓝三三种种基基色色光光以以不不同同的的比比例例混混合合，可可模模拟拟出出自自然然界界中中绝绝大大多多数数景景物的彩色。物的彩色。像素（像素（PixelPixel）像素是计算机图形与图像中能被单独处理的最小基本单元。像素是计算机图形与图像中能被单独处理的最小基本单元。第2页，共68页，编辑于2022年，星期六 第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 11 1 1 1 图形与图像的颜色模型图形
3、与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型 2 2颜色模型颜色模型 RGBRGB模型模型RGBRGB模模型型也也称称为为加加色色法法混混色色模模型型。它它是是以以RGBRGB三三色色光光互互相相叠叠加加来来实实现现混混色色的的方方法法，因因而而适适合合于于显显示示器器等等发发光光体体的的显显示示。其其混混色色规规律律是是：以等量的红、绿、蓝基色光混合时，有以等量的红、绿、蓝基色光混合时，有红红+绿黄色绿黄色 红红+蓝紫色蓝紫色绿绿+蓝青色蓝青色红红+绿绿+蓝白色蓝白色三种基色光全无黑色三种基色光全无黑色第3页，共68页，编辑于2022年，星期六 第第第第2 2 2 2章章章章 图
4、形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 11 1 1 1 图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型 加色法的混色规律可用图表示加色法的混色规律可用图表示.其配色方程描述：其配色方程描述：F(F(物物体体颜颜色色)=)=R R（红红色色的的百百分分比比）+G G（绿绿色色的的百百分分比比）+B B（蓝蓝色色的百分比）的百分比）红绿蓝相加混色红绿蓝相加混色 蓝青白绿黄红品红第4页，共68页，编辑于2022年，星期六 第第2
5、 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 11 1 1 1 图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型 CMYCMY模型模型CMYCMY模模型型（Cyan Cyan Magenta Magenta YellowYellow）是是采采用用青青、品品红红、黄黄色色3 3种种基基本本颜颜色色按按一一定定比比例例合合成成颜颜色色的的方方法法。CMYCMY模模型型又又称称为为减减色色法法混混色色模模型型，因因
6、为为色色彩彩的的显显示示不不是是直直接接来来自自于于光光线线的的色色彩彩，而而是是光光线线被被物物体体吸吸收收掉掉一一部部分分之之后后反反射射回回来来的的剩剩余余光光线线所所产产生生的的，光光线线都都被被吸吸收收时时成成为为黑黑色色，当当光光线线都都被被反反射射时时成为白色。成为白色。相减混色相减混色蓝青黑绿黄红品红第5页，共68页，编辑于2022年，星期六 第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 11 1 1 1 图形与图
7、像的颜色模型图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型 YUVYUV与与YIQYIQ模型模型 在在彩彩色色电电视视系系统统中中不不采采用用RGBRGB颜颜色色模模型型，而而采采用用YUVYUV或或颜颜色色YIQYIQ模模型型表表示示彩彩色色图图像像。YUVYUV适适用用于于PALPAL和和SECAMSECAM彩彩色色电电视视制制式式，而而YIQYIQ适适 用用 于于 美美 国国 国国 家家 电电 视视 标标 准准 委委 员员 会会（Narional Narional Television System Committee,NTSCTelevision System Commi
8、ttee,NTSC）彩色电视制式。彩色电视制式。Y Y是是亮亮度度信信号号，U U和和V V则则是是两两个个色色差差信信号号，分分别别传传送送红红基基色色分分量量和蓝基色分量与亮度分量的差值信号和蓝基色分量与亮度分量的差值信号 第6页，共68页，编辑于2022年，星期六 HSIHSI颜色模型颜色模型HSIHSI Hue-Saturation-Intensity(Lightness),HSIHue-Saturation-Intensity(Lightness),HSI或或 HSLHSL 颜颜色色模模型型用用H H、S S、I I三三参参数数描描述述颜颜色色特特性性，其其中中H H定定义义颜颜色色
9、的的波波长长，称称为为色色调调；S S表表示示颜颜色色的的深深浅浅程程度度，称称为为饱饱和和度度；I I表表示示强强度度或或亮度亮度 第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 11 1 1 1 图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型图形与图像的颜色模型 第7页，共68页，编辑于2022年，星期六1.1.1.1.分辨率分辨率分辨率分辨率分分辨辨率率是是一一个个统统称称，分分为为显显示示分分辨辨率率、图图像像分分
10、辨辨率率、打打印印分分辨率和扫描分辨率等。辨率和扫描分辨率等。显示分辨率显示分辨率是是指指某某一一种种显显示示方方式式下下，显显示示屏屏上上能能够够显显示示出出的的像像素素数数目目，以水平和垂直的像素数表示。以水平和垂直的像素数表示。图像分辨率图像分辨率图图像像分分辨辨率率指指数数字字化化图图像像的的大大小小，以以水水平平和和垂垂直直的的像像素素数数表表示。示。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 12 2 2 2 图形与
11、图像的基本属性图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性 第8页，共68页，编辑于2022年，星期六 扫描分辨率与打印分辨率扫描分辨率与打印分辨率在在用用扫扫描描仪仪扫扫描描图图像像时时，通通常常要要指指定定扫扫描描的的分分辨辨率率，用用每每英英寸寸多多少少点点（dots dots per per inch,DPIinch,DPI）表表示示。打打印印分分辨辨率率是是指指图图像像打打印印时时每每英英寸寸可可识识别别的的点点数数，也也使使用用DPIDPI（dots dots per per inchinch，每每英寸点数）为衡量单位。英寸点数）为衡量单位。第第第第2 2章章章章
12、图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 12 2 2 2 图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性 第9页，共68页，编辑于2022年，星期六2.2.2.2.颜色深度颜色深度颜色深度颜色深度颜颜色色深深度度是是指指图图像像中中每每个个像像素素的的颜颜色色（或或亮亮度度）信信息息所所占占的的二二进制数位数，记作位进制数位数，记作位/像素（像素（b/pb/p：bits per pixelbits per pixel）。）
13、。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 12 2 2 2 图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性 第10页，共68页，编辑于2022年，星期六3.3.3.3.文件的大小文件的大小文件的大小文件的大小图图形形与与图图像像文文件件的的大大小小（也也称称数数据据量量）是是指指在在磁磁盘盘上上存存储储整整幅幅图图像像所所有有点点的的字字节节数数（BytesBytes），反反映映了了图图像像
14、所所需需数数据据存存储储空间的大小，可按下面的公式计算：空间的大小，可按下面的公式计算：文件字节数图像分辨率文件字节数图像分辨率图像深度图像深度/8/8 第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 12 2 2 2 图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性 第11页，共68页，编辑于2022年，星期六4.4.4.4.真彩色、伪彩色与直接色真彩色、伪彩色与直接色真彩色、伪彩色与直接色真彩色、
15、伪彩色与直接色 真彩色（真彩色（True colorTrue color）真真彩彩色色是是指指在在组组成成一一幅幅彩彩色色图图像像的的每每个个像像素素值值中中，有有R R、G G、B B三三个个基基色色分分量量，每每个个基基色分量直接决定显示设备的基色强度，这样产生的彩色称为真彩色。色分量直接决定显示设备的基色强度，这样产生的彩色称为真彩色。伪彩色（伪彩色（Pseudo ColorPseudo Color）伪伪彩彩色色图图像像是是每每个个像像素素的的颜颜色色不不是是由由每每个个基基色色分分量量的的数数值值直直接接决决定定，而而是是把把像像素素值值当当作作彩彩色色查查找找表表（color-loo
16、k-up color-look-up table,CLUTtable,CLUT）的的表表项项入入口口地地址址，去去查查找找一一个个显显示图像时使用的示图像时使用的R R、G G、B B强度值，用查找出的强度值，用查找出的R R、G G、B B强度值产生的彩色称为伪彩色。强度值产生的彩色称为伪彩色。第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 12 2 2 2 图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性图形与图像的基本
17、属性 第12页，共68页，编辑于2022年，星期六 直接色（直接色（Direct ColorDirect Color）把把像像素素值值的的R R、G G、B B分分量量作作为为单单独独的的索索引引值值，通通过过相相应应的的彩彩色色变变换换表表找找出出R R、G G、B B各各自自的的基基色色强强度度，用用这这个个强强度度值值产生的彩色称为直接色。产生的彩色称为直接色。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 12 2 2 2
18、图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性图形与图像的基本属性 第13页，共68页，编辑于2022年，星期六1.1.1.1.位图与矢量图位图与矢量图位图与矢量图位图与矢量图二值（黑白）位图点阵图像二值（黑白）位图点阵图像 位图（位图（Bit-mapped GraphicsBit-mapped Graphics）位位图图是是由由许许许许多多多多的的像像素素组组合合而而成成的的平平面面点点阵阵图图。其其中中每每个个像像素素的的颜颜色色、亮亮度度和和属属性性是是用用一一组组二二进进制制像像素素值值来来表表示示的的。左左图图给给出出了了经经过过放放大大的的一一个个亮亮度度或或颜颜色色
19、值值仅仅为为两两个个等等级级的的二二值值（黑黑白白）点点阵阵图图像像的的示示例。例。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 13 3 3 3 图形与图像的基本类型图形与图像的基本类型图形与图像的基本类型图形与图像的基本类型 二值（黑白）位图点阵图像二值（黑白）位图点阵图像第14页，共68页，编辑于2022年，星期六 矢量图（矢量图（Vector GraphicVector Graphic）矢矢量量图图是是用用一一系系列列计计
20、算算机机指指令令集集合合的的形形式式来来描描述述或或处处理理一一幅幅图图的的，描描述述的的对对象象包包括括一一幅幅图图中中所所包包含含的的各各图图元元的的位位置置、颜颜色色、大大小小、形形状状、轮轮廓廓和和其其他他一一些些特特性性，也也可可以以用用更更为为复复杂杂的的形形式式表表示示图图像像中中的的曲曲面面、光光照照、阴阴影影、材材质质等等效效果，右图是一个简单的矢量图。果，右图是一个简单的矢量图。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2
21、21 1 1 13 3 3 3 图形与图像的基本类型图形与图像的基本类型图形与图像的基本类型图形与图像的基本类型 矢量图矢量图 第15页，共68页，编辑于2022年，星期六2.2.2.2.图形与图像的区别与联系图形与图像的区别与联系图形与图像的区别与联系图形与图像的区别与联系 一一般般来来说说，图图像像所所表表现现的的显显示示内内容容是是自自然然界界的的真真实实景景物物，或或利利用用计计算算机机技技术术逼逼真真地地绘绘制制出出的的带带有有光光照照、阴阴影影等等特特性性的的自自然然界界景景物物，而而图图形形实实际际上上是是对对图图像像的的抽抽象象，组组成成图图形形的的画画面面元元素素主主要要是是
22、点点、线线、面面或或简简单单立立体体图图形形等等，与与自自然然界界景景物物的的真真实实感感相差很大。相差很大。第第2 2章章 图形与图像图形与图像 2 2 2 21 1 1 1 图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念图形与图像的基本概念 2 2 2 21 1 1 13 3 3 3 图形与图像的基本类型图形与图像的基本类型图形与图像的基本类型图形与图像的基本类型 第16页，共68页，编辑于2022年，星期六1.1.1.1.图形与图像的数字化图形与图像的数字化图形与图像的数字化图形与图像的数字化 计计算算机机存存储储和和处处理理的的图图形形与与图图像像信信息息都都是是数数字字
23、化化的的，亦亦即即是是用用二二进进制制数数代代码码序序列列来来表表示示或或存存储储图图像像信信息息的的。因因此此，无无论论以以什什么么方方式式获获取取图图形形与与图图像像信信息息，最最终终都都要要转转换换为为由由一一系系列列二二进进制制数数代代码码表表示示的的离离散散数数据据的的集集合合，这这个个集集合合即即所所谓谓数数字字图图像像信信息息，也也就就是是说说图图形形与与图图像像的的获获取取过过程程就就是是图图形形与与图像的数字化过程。图像的数字化过程。下图所示的就是图像数字化的过程。下图所示的就是图像数字化的过程。第第第第2 2 2 2章章 图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2
24、 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.1 2.2.1 2.2.1 2.2.1 图形与图像的获取图形与图像的获取图形与图像的获取图形与图像的获取 第17页，共68页，编辑于2022年，星期六图像数字化过程图像数字化过程 第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.1 2.2.1 2.2.1 2.2.1 图形与图像的获取图形与图像的获取图形与图像的获取图形与图像的获取 采样量化编码图像（模拟量）数字化图像第18页，共68页，编
25、辑于2022年，星期六2.2.2.2.图形的获取图形的获取图形的获取图形的获取（1 1）利用软件绘制图形）利用软件绘制图形（2 2）利用数字化硬件绘制图形）利用数字化硬件绘制图形 第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.1 2.2.1 2.2.1 2.2.1 图形与图像的获取图形与图像的获取图形与图像的获取图形与图像的获取 第19页，共68页，编辑于2022年，星期六3.3.3.3.图像的获取图像的获取图像的获取图像的获取 位位图图图图像像可可以以由由特特
26、殊殊的的数数字字化化采采集集设设备备获获得得。尽尽管管不不同同的的图图像像采采集集设设备备的的精精度度、速速度度和和成成本本可可能能大大不不相相同同，但但其其工工作作原原理都是一样的。理都是一样的。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.1 2.2.1 2.2.1 2.2.1 图形与图像的获取图形与图像的获取图形与图像的获取图形与图像的获取 第20页，共68页，编辑于2022年，星期六1.1.1.1.静态图形与图像常见文件存储格式静态图形与图像常见文件存储
27、格式静态图形与图像常见文件存储格式静态图形与图像常见文件存储格式 BMPBMP格式格式 PCXPCX格式格式 DIBDIB格式格式 JPGJPG格式格式 GIFGIF格式格式 EPSEPS格式格式 TIFFTIFF格式格式 PNGPNG格式格式 TGATGA格式格式 第第第第2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2 2 2 22 2 2 22 2 2 2 图形与图像的存储图形与图像的存储图形与图像的存储图形与图像的存储 第21页，共68页，编辑于2022年，星期六2.2.2.2
28、.动态图形与图像常见文件存储格式动态图形与图像常见文件存储格式动态图形与图像常见文件存储格式动态图形与图像常见文件存储格式 主要动画文件格式主要动画文件格式FLICFLIC文件格式文件格式 MMMMMM文件格式文件格式SWFSWF文件格式文件格式 主要数字视频文件存储格式主要数字视频文件存储格式AVIAVI文件格式文件格式 MPEGMPEG文件格式文件格式MOVMOV文件格式文件格式 AVSAVS文件文件 第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2 2 2 22
29、2 2 22 2 2 2 图形与图像的存储图形与图像的存储图形与图像的存储图形与图像的存储 第22页，共68页，编辑于2022年，星期六3.3.3.3.文件存储格式的数据结构文件存储格式的数据结构文件存储格式的数据结构文件存储格式的数据结构 任任何何一一种种图图像像文文件件格格式式都都有有各各自自不不同同的的文文件件数数据据结结构构，亦亦即即图图像像文文件件都都是是由由按按照照一一定定的的结结构构形形式式排排列列的的一一组组图图像像数数据据（以以二二进制代码表示）的集合表示的。进制代码表示）的集合表示的。文件结构文件结构 (4 (4）彩色表）彩色表 位图文件头位图文件头 位图数据位图数据 位图
30、信息头位图信息头 第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2 2 2 22 2 2 22 2 2 2 图形与图像的存储图形与图像的存储图形与图像的存储图形与图像的存储 第23页，共68页，编辑于2022年，星期六映射显示原理映射显示原理 下下图图是是光光栅栅显显示示原原理理示示意意图图。一一个个硬硬件件显显示示控控制制器器可可以以接接收收并并解解释释输输入入命命令令序序列列，刷刷新新缓缓冲冲器器是是一一个个RAMRAM存存储储器器，其其中中以以像像素素数数据据为为
31、单单位位存存储储整整幅幅的的显显示示图图像像，存存储储的的像像素素数数据据与与显显示示屏屏上上的的像像素素点点一一一一对对应应，成成为为一一个个像像素素数数据据的的矩矩阵阵。可可以以通通过过图图像像显显示示子子系系统统读读取取像像素素数数据据并并输输出出到到图图像像显显示示屏屏，然然后后在在屏屏幕幕上上产产生生真真实实的的图图像像，这这个个图图像像就就是是刷刷新新缓缓冲冲器器中中像素数据矩阵的映射图像。像素数据矩阵的映射图像。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理
32、 2.2.3 2.2.3 2.2.3 2.2.3 图形与图像的显示图形与图像的显示图形与图像的显示图形与图像的显示 第24页，共68页，编辑于2022年，星期六光栅显示原理光栅显示原理 第第第第2 2章章 图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.3 2.2.3 2.2.3 2.2.3 图形与图像的显示图形与图像的显示图形与图像的显示图形与图像的显示 显示（视频）控制器(DC)(显示命令)(交互数据)0000000000000000000000000000000000000000000000000000000
33、000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011100000000000000000000000000000011111111111111111000000000000000000011111111111111111111111110000000000000001111111111111111111111111000
34、000000000000111111110000000001111111100000000000000011111111111111111111111110000000000000001111111111000001111111111000000000000000111111111100000111111111100000000000000011111111110000011111111110000000000000001111111111111111111111111000000000000000000000000000000000000000000000000(刷新缓冲器)显示的光栅图像形
35、成光栅的扫描图像像素矩阵图形与图像处理系统第25页，共68页，编辑于2022年，星期六2.2.2.2.硬复制设备硬复制设备硬复制设备硬复制设备 图图像像打打印印机机是是典典型型的的硬硬复复制制设设备备，它它将将计计算算机机中中的的数数字字图图形形与与图图像像准准确确地地复复制制到到打打印印纸纸上上。打打印印机机输输出出的的图图片片同同样样也也都都是是由由一一系系列列点点组组成成的的，只只是是分辨率有所不同。分辨率有所不同。第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2
36、.3 2.2.3 2.2.3 2.2.3 图形与图像的显示图形与图像的显示图形与图像的显示图形与图像的显示 第26页，共68页，编辑于2022年，星期六1.1.1.1.图形与图像处理的基本内容图形与图像处理的基本内容图形与图像处理的基本内容图形与图像处理的基本内容 图形处理的内容图形处理的内容 几几何何变变换换，如如平平移移、旋旋转转、缩缩放放、透透视视和和投投影影等等；曲曲线线和和曲曲面面拟拟合合；建建模模或或造造型型；隐隐线线、隐隐面面消消除除；阴阴暗暗处处理理；纹纹理理产产生生；配配色色，等等等等。另另外外计计算算机机动动画画处处理理还还要要在在此此基基础础上上附附加加横横摇、竖摇、变焦
37、、扭转、淡入、淡出、溶暗、卷切等动态处理。摇、竖摇、变焦、扭转、淡入、淡出、溶暗、卷切等动态处理。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.4 2.2.4 2.2.4 2.2.4 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 第27页，共68页，编辑于2022年，星期六 图像处理的内容图像处理的内容 如如放放大大、缩缩小小、平平移移、坐坐标标轴轴旋旋转转、透透视视图图制制作作、位位置置重重合合、几几何何校校正正、r r校校正正、灰灰度度线
38、线制制作作、图图像像增增强强和和复复原原、图图像像变变换换、图图像像编编码码压压缩缩、图图像像重重建建、图图像像分分割割、图图像像识识别别、局局部部图图像像选选出出或或去除，轮廓周长计算、面积计算以及各种正交变换等。去除，轮廓周长计算、面积计算以及各种正交变换等。第第第第2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.4 2.2.4 2.2.4 2.2.4 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 第28页，共68页，编辑于2022年，星期六 图形处理与图
39、像处理的区别在于：图形处理与图像处理的区别在于：图图形形处处理理着着重重研研究究怎怎样样将将数数据据和和几几何何模模型型变变成成可可视视的的图图形形，这这种种图图形形可可能能是是自自然然界界根根本本不不存存在在的的，即即是是人人工工创创造造的的画画面面。图图像像处处理理侧侧重重于于将将客客观观世世界界中中原原来来存存在在的的物物体体映映像像处处理理成成新新的的数数字字化化图图像像，关关心心的的问问题题是是如如何何压压缩缩数数据据、如如何何识识别别、提提取取特特征、三维重建等内容。征、三维重建等内容。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2
40、 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.4 2.2.4 2.2.4 2.2.4 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 第29页，共68页，编辑于2022年，星期六 常用处理操作：常用处理操作：图像变换图像变换 图像增强、复原和重建图像增强、复原和重建 图像分割和特征提取图像分割和特征提取 图像识别图像识别 图像编码压缩图像编码压缩 第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.4 2.2.4
41、 2.2.4 2.2.4 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 第30页，共68页，编辑于2022年，星期六2.2.2.2.图像处理实例分析图像处理实例分析图像处理实例分析图像处理实例分析图像识别图像识别图像识别图像识别 图像识别的涵义图像识别的涵义 物物 体体 的的 种种 类类、背背 景景、图图 像像 传传 感感 器器、感感 觉觉 观观 点点（viewpoint viewpoint of of the the sensorsensor），所所有有这这些些决决定定了了识识别别问问题题的的难难易易。例例如如，假假定定一一个个在在全全黑黑背背景景上上的的白白色色平平面面
42、方方块块（如如下下图图所所示示的的数数字字图图像像），就就可可以以由由一一个个简简单单的的拐拐点点特特征征提提取取器器来来识识别别不同的拐点，如第二幅图所示。不同的拐点，如第二幅图所示。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.4 2.2.4 2.2.4 2.2.4 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 第31页，共68页，编辑于2022年，星期六数字亮度图数字亮度图 第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像
43、图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.4 2.2.4 2.2.4 2.2.4 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 00000000000000000000000000000025525525525525500000000255255255255255000000002552552552552550000000025525525525525500000000255255255255255000000000000000000000000000000第32页，共68页，编辑于2022年，星期
44、六图图像像拐拐点点的的数数字字亮亮度度图图（N N表表是是非非拐拐点点，C C表表示示拐点）拐点）第第第第2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.4 2.2.4 2.2.4 2.2.4 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 N N N N N N N N N N N N NN N N N N N N N N N N N NN N N N CN N N CN N N NN N N N N N N N N N N N NN N N N N N N
45、N N N N N NN N N N N N N N N N N N NN N N N CN N N CN N N NN N N N N N N N N N N N NN N N N N N N N N N N N N第33页，共68页，编辑于2022年，星期六 图像识别步骤图像识别步骤 一一般般地地，计计算算机机识识别别和和物物体体检检测测是是一一个个复复杂杂的的过过程程，它它需需要要连连续续地地将将图图标标数数据据转转换换为为识识别别信信息息。识识别别的的步步骤骤如下图所示。如下图所示。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2
46、 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.4 2.2.4 2.2.4 2.2.4 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 第34页，共68页，编辑于2022年，星期六具具体体识识别别步步骤骤可可以以归归纳纳为为：调调整整、标标记记、分分组组、提提取取和和匹配。匹配。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.2 2.2 2.2 2.2 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理 2.2.4 2.2.4 2.2.4 2.2.4 图形与图像的处理图形与图像的处理图形与图像的处理图形与
47、图像的处理 源图像格式化调整标记分组提取匹配目标图像观察后的图像调整后的图像标记后的图像分组后的图像提取后的图像符号表示法中间图像数字图像数据结构逻辑数据结构 图像识别步骤第35页，共68页，编辑于2022年，星期六1.1.1.1.动态图形与图像的视觉原理动态图形与图像的视觉原理动态图形与图像的视觉原理动态图形与图像的视觉原理人人眼眼具具有有“视视觉觉暂暂留留”的的时时间间特特性性，就就是是说说人人眼眼对对光光像像的的主主观观亮亮度度感感觉觉与与光光像像对对人人眼眼作作用用的的时时间间并并不不同同步步。一一个个光光像像对对人人眼眼的的作作用用消消失失后后，视视觉觉对对这这个个光光像像亮亮度度与
48、与颜颜色色的的主主观观感感觉觉在在t t（大大约约1/20-1/101/20-1/10）秒秒之之内内不不会会完完全全消消失失，主主观观感感觉觉亮亮度度是是逐逐渐渐下下降降的的，如如下下图图所所示示。动态图形与图像正是利用人眼的这一视觉暂留特性制作的。动态图形与图像正是利用人眼的这一视觉暂留特性制作的。第第2 2 2 2章章 图形与图像图形与图像 2.3 2.3 2.3 2.3 计算机动画计算机动画计算机动画计算机动画 2.3.1 2.3.1 2.3.1 2.3.1 计算机动画的原理计算机动画的原理计算机动画的原理计算机动画的原理 第36页，共68页，编辑于2022年，星期六视觉暂留的时间特性视
49、觉暂留的时间特性 第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.3 2.3 2.3 2.3 计算机动画计算机动画计算机动画计算机动画 2.3.1 2.3.1 2.3.1 2.3.1 计算机动画的原理计算机动画的原理计算机动画的原理计算机动画的原理 第37页，共68页，编辑于2022年，星期六2 2 2 2动画与视频动画与视频动画与视频动画与视频动动态态图图形形与与图图像像序序列列根根据据每每一一帧帧画画面面的的产产生生形形式式，又又分分为为两两种不同的类别。种不同的类别。动画：当每一帧画面是人工或计算机生成的画面时，称为动画；动画：当每一帧画面是人工或计算机生成
50、的画面时，称为动画；视视频频：当当每每一一帧帧画画面面为为实实时时获获取取的的自自然然景景物物图图时时，称称为为动动态态影影象视频，简称视频。象视频，简称视频。第第第第2 2 2 2章章章章 图形与图像图形与图像图形与图像图形与图像 2.3 2.3 2.3 2.3 计算机动画计算机动画计算机动画计算机动画 2.3.1 2.3.1 2.3.1 2.3.1 计算机动画的原理计算机动画的原理计算机动画的原理计算机动画的原理 第38页，共68页，编辑于2022年，星期六3.3.3.3.计算机动画原理计算机动画原理计算机动画原理计算机动画原理计计算算机机动动画画（computer computer an