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1、第一章第一章 数字图像处理的基本数字图像处理的基本概念概念LOGO1.1 1.1 什么是数字图像什么是数字图像 一幅照片、一张海报、一幅画都是图像，然而这些都是传统的模一幅照片、一张海报、一幅画都是图像，然而这些都是传统的模拟图像，这些图像的载体是拟图像，这些图像的载体是“原子原子”。随着数字技术的不断发展和应用，现实生活中的许多信息都可以随着数字技术的不断发展和应用，现实生活中的许多信息都可以用数字形式的数据进行处理和存储，也就是说，以用数字形式的数据进行处理和存储，也就是说，以“比特比特”的形式进的形式进行存储，数字图像就是这种以数字形式进行存储和处理的图像。数字行存储，数字图像就是这种以
2、数字形式进行存储和处理的图像。数字图像的载体是计算机的硬盘、光盘、图像的载体是计算机的硬盘、光盘、U U盘等数字存储器。盘等数字存储器。LOGO1.2 1.2 获得数字图像的方法获得数字图像的方法 1.2.1 数字是如何表示图像的数字是如何表示图像的如表如表1.11.1，是一个矩形数字点阵，其中每个数字都在，是一个矩形数字点阵，其中每个数字都在0 0和和255255之间，之间，计算机使用计算机使用0-2550-255之间的数表示黑白图像的浓度，称为灰度级。之间的数表示黑白图像的浓度，称为灰度级。0 0表示表示纯黑色，纯黑色，255255表示纯白色表示纯白色.LOGO图图1.11.1的每一个小方
3、块分别对应的每一个小方块分别对应02550255之中的每一个灰度级，之中的每一个灰度级，灰度级由低到高排列，左上是纯黑色，右下是纯白色。灰度级由低到高排列，左上是纯黑色，右下是纯白色。1.2 1.2 获得数字图像的方法获得数字图像的方法LOGO在在U U盘、硬盘、光盘等数字存储器中，数字图像是以表盘、硬盘、光盘等数字存储器中，数字图像是以表1.11.1的形式的形式存在的，我们在计算机屏幕上看到的图像是计算机将表存在的，我们在计算机屏幕上看到的图像是计算机将表1.11.1中的每个中的每个点点“翻译翻译”成图成图1.11.1中的灰度颜色并逐点显示在计算机的屏幕上，这中的灰度颜色并逐点显示在计算机的
4、屏幕上，这里的每个点我们称为像素，由于显示器的分辨率很高，也就是说每个里的每个点我们称为像素，由于显示器的分辨率很高，也就是说每个像素点都很小，看起来就成为一个连续的图像。如果我们将这样的点像素点都很小，看起来就成为一个连续的图像。如果我们将这样的点放大，表放大，表1.11.1的的“翻译翻译”图为图图为图1.21.2。图图1.3 图图1.2的正常效果的正常效果1.2 1.2 获得数字图像的方法获得数字图像的方法LOGO1.2.2 1.2.2 如何得到数字化图像如何得到数字化图像获得数字图像的过程是上述获得数字图像的过程是上述“翻译翻译”过程的逆过程。要获得一个过程的逆过程。要获得一个数字图像必
5、须将图像分割成像素，然后将每个像素转换成数字信息，数字图像必须将图像分割成像素，然后将每个像素转换成数字信息，以便在计算机上进行存储、处理和加工。分割的过程叫采样，转换成以便在计算机上进行存储、处理和加工。分割的过程叫采样，转换成数字信息的过程叫量化。数字信息的过程叫量化。扫描仪扫描仪数码相机数码相机1.2 1.2 获得数字图像的方法获得数字图像的方法LOGO1.3 1.3 数字图像的优势数字图像的优势1.1.在存储方面，理论上数字图像可以存储无限时长，质量也不会下降。在存储方面，理论上数字图像可以存储无限时长，质量也不会下降。2.2.在复制方面，数字图像的复制非常简单，而且可以做到复制版本和
6、在复制方面，数字图像的复制非常简单，而且可以做到复制版本和原版本一模一样。原版本一模一样。3.3.在加工、处理、印刷方面，数字图像的优势更为明显在加工、处理、印刷方面，数字图像的优势更为明显 。4.4.在传输方面，数字图像具有传统纸质照片不可比拟的优势。在传输方面，数字图像具有传统纸质照片不可比拟的优势。5.5.数字图像处理是计算机视觉的基础，是信息科学的基石。数字图像处理是计算机视觉的基础，是信息科学的基石。LOGO1.4 1.4 图像处理的主要入门概念图像处理的主要入门概念1.1.模拟图像模拟图像 与数字图像对应的概念叫模拟图像与数字图像对应的概念叫模拟图像 。模拟图像中的图像信号是以连续
7、的形式存在于图像介质中。模拟图像中的图像信号是以连续的形式存在于图像介质中。2.2.灰度图像灰度图像 每个像素都是介于黑和白之间的一个灰度颜色，没有彩色信息，这每个像素都是介于黑和白之间的一个灰度颜色，没有彩色信息，这样的图像称之为灰度图像。样的图像称之为灰度图像。LOGO1.4 1.4 图像处理的主要入门概念图像处理的主要入门概念3.3.彩色图像彩色图像计算机图像处理中常用的颜色模型是计算机图像处理中常用的颜色模型是RGBRGB模型，这里模型，这里R R表示红色，表示红色，G G表表示绿色，示绿色，B B表示蓝色。如果允许表示蓝色。如果允许R R、G G、B B分量不相同，图像就会呈现出分量
8、不相同，图像就会呈现出彩色信息，形成彩色图像。彩色信息，形成彩色图像。4.4.图像分辨率图像分辨率 指该图像在空间域上的采样数。指该图像在空间域上的采样数。一般来说，一幅图像（例如数码照片）的分辨率越高，刻画的物体一般来说，一幅图像（例如数码照片）的分辨率越高，刻画的物体就越清楚。就越清楚。LOGO习习 题题 一一1.1.思考图像分辨率和图像文件大小的关系，并举例说明。思考图像分辨率和图像文件大小的关系，并举例说明。2.2.为什么用为什么用02550255表示灰度级，可不可以用别的范围，有什么区别？表示灰度级，可不可以用别的范围，有什么区别？3.3.举例说明获取数字图像的方法。举例说明获取数字图像的方法。4.4.数字是如何表示图像的。数字是如何表示图像的。5.5.数码相机的分辨率和数码相机的价格、质量有何关系？如何选购数数码相机的分辨率和数码相机的价格、质量有何关系？如何选购数码相机？码相机？