圖像處理基礎(chǔ)

圖像處理基礎(chǔ)第1頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.1電磁波譜與可見光譜

1、電磁輻射波

◆在實際的圖像處理應(yīng)用中，最主要的圖像來源于電磁輻射成像。

◆電磁輻射波包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。

◆電磁輻射波的波譜范圍很廣，波長最長的是無線電波為3×102m，其波長是可見光波長的幾十億倍；

波長最短的是γ射線，波長為3×10-17m，其波長

比可見光小幾百萬倍。第2頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.1電磁波譜與可見光譜圖2.1電磁輻射波普

0.001nm1nm10nm電波可見光γ射線x射線紫外線紅外線微波視頻、無線電波紫藍綠黃橙紅近紅外短波紅外中紅外熱紅外遠紅外400nm500nm600nm700nm1300nm3μm8μm14μm1mm毫米波厘米波分米波超短波短波中波長波超長波1mm10mm1cm1m10m100m0.1km10km100km第3頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.1電磁波譜與可見光譜

2、太陽的電磁輻射波◆太陽的電磁輻射波恰好主要占據(jù)整個可見光譜范圍。

◆可見光隨波長的不同依次呈現(xiàn)出紫、藍、綠、黃、

橙(橘紅)、紅六種顏色，白光是由不同顏色的可見光線混合而成的。第4頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四可見光譜2.1電磁波譜與可見光譜第5頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.1電磁波譜與可見光譜

2、太陽的電磁輻射波◆人從一個物體感受到的顏色是由物體反射的可見光的特性決定的，若一個物體反射的光在所有可見光波長范圍內(nèi)是平衡的，則對觀察者來說顯示的是白色；若一個物體只反射可見光譜中有限范圍的光，則物體就呈現(xiàn)某種顏色。

第6頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.1電磁波譜與可見光譜

3、相關(guān)概念◆僅有單一波長成份的光稱為單色光，含有兩種以上波長成份的光稱為復合光，單色光和復合光都是有色彩的光。

◆沒有色彩的光稱為消色光。消色光就是觀察者看到的黑白電視的光，所以消色指白色、黑色和各種深淺程度不同的灰色。◆消色光的屬性僅有亮度或強度，通常用灰度級描述這種光的強度。

第7頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.1電磁波譜與可見光譜

4、電磁輻射波的成像方法及其應(yīng)用領(lǐng)域

不同的電磁輻射波有各自的成像方式，其應(yīng)用領(lǐng)域也不進相同。第8頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.2人眼的亮度視覺特性

1、視覺適應(yīng)性

◆大量實驗表明，主觀亮度(人的視覺系統(tǒng)感覺到的亮度)與進入人眼的光的強度成對數(shù)關(guān)系。對圖像進行對數(shù)運算處理后,比較適應(yīng)人的視覺特性。

◆人眼對從亮突變到暗環(huán)境的適應(yīng)能力稱為暗適應(yīng)性?！羧搜蹖α炼茸兓櫆蟮男再|(zhì)稱為視覺惰性（或短暫的記憶特性）。

第9頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.2人眼的亮度視覺特性

2、同時對比效應(yīng)

是指人眼對某個區(qū)域的亮度感覺并不僅僅取決于該區(qū)域的強度，而是與該區(qū)域的背景亮度或周圍的亮度有關(guān)的特性。圖2.2同時對比效應(yīng)示例

第10頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.2人眼的亮度視覺特性

3、馬赫帶效應(yīng)

圖2.3馬赫帶效應(yīng)示例

感覺亮度實際亮度第11頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.2人眼的亮度視覺特性

4、視覺錯覺

是指人眼填充了不存在的信息或者錯誤地感知物體的幾何特點的特性。第12頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四圖2.4視覺錯覺示例

（d）（e）（f）（a）（b）（c）2.2人眼的亮度視覺特性第13頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.3圖像的表示2.3.1簡單的圖像成像模型

一幅圖像可定義成一個二維函數(shù)f(x,y)。由于幅值f實質(zhì)上反映了圖像源的輻射能量，所以f(x,y)一定是非零且有限的，也即有：

0<f(x,y)<A0

(2.3)第14頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

圖像是由于光照射在景物上，并經(jīng)其反射或透射作用于人眼的結(jié)果。所以：

f(x,y)可由兩個分量來表征，一是照射到觀察景物的光的總量，二是景物反射或透射的光的總量。2.3.1簡單的圖像成像模型第15頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四設(shè)i(x,y)表示照射到觀察景物表面(x,y)處的白光強度，r(x,y)表示觀察景物表面(x,y)處的平均反射(或透射)系數(shù)，則有：

f(x,y)=i(x,y)r(x,y)(2.4)

其中：0<i(x,y)<A1

0

≤

r(x,y)

≤

12.3.1簡單的圖像成像模型第16頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

對于消色光圖像(有些文獻稱其為單色光圖像)，f(x,y)表示圖像在坐標點(x,y)的灰度值l，且：

l=f(x,y)(2.5)這種只有灰度屬性沒有彩色屬性的圖像稱為灰度圖像。2.3.1簡單的圖像成像模型由式(2.4)，顯然有：

Lmin≤l≤Lmxa(2.6)區(qū)間[Lmin，Lmax]稱為灰度的取值范圍。在實際中，一般取Lmin的值為0，Lmax=L-1。這樣,灰度的取值范圍就可表示成[0，L-1]。

第17頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

當一幅圖像的x和y坐標及幅值f都為連續(xù)量時，稱該圖像為連續(xù)圖像。為了把連續(xù)圖像轉(zhuǎn)換成計算機可以接受的數(shù)字形式，必須先對連續(xù)的圖像進行空間和幅值的離散化處理。◆圖像的采樣：對圖像的連續(xù)空間坐標x和y的離散化?！魣D像灰度級的量化：對圖像函數(shù)的幅值

f

的離散化。

2.3.2數(shù)字圖像的表示第18頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

1、均勻采樣和量化

均勻采樣：對一幅二維連續(xù)圖像f(x,y)的連續(xù)空間坐標x和y的均勻采樣，實質(zhì)上就是把二維圖像平面在x方向和y方向分別進行等間距劃分，從而把二維圖像平面劃分成M×N個網(wǎng)格，并使各網(wǎng)格中心點的位置與用一對實整數(shù)表示的笛卡爾坐標(I,j)相對應(yīng)。二維圖像平面上所有網(wǎng)格中心點位置對應(yīng)的有序?qū)嵳麛?shù)對的笛卡爾坐標的全體就構(gòu)成了該幅圖像的采樣結(jié)果。2.3.2數(shù)字圖像的表示第19頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

1、均勻采樣和量化均勻采樣的基本采樣方式：

2.3.2數(shù)字圖像的表示第20頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

1、均勻采樣和量化

均勻量化：對一幅二維連續(xù)圖像f(x,y)的幅值f的均勻量化，實質(zhì)上就是將圖像的灰度取值范圍[0，Lmax]劃分成L個等級（L為正整數(shù)，Lmax=L-1），并將二維圖像平面上M×N個網(wǎng)格的中心點的灰度值分別量化成與L個等級中最接近的那個等級的值。2.3.2數(shù)字圖像的表示第21頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

1、均勻采樣和量化

均勻量化的實現(xiàn)：實際中的量化有不同的實現(xiàn)方法，一種實現(xiàn)思路是：將量化點上的實際幅值與L個等間距的判決電平dj(j=0，1，2，…，L-1)進行比較，只要實際幅值落在半開閉區(qū)間[dj，dj+1)的任一電平上，量化器就輸出一個確定的整數(shù)量化結(jié)果r(r=0，1，2，…，L-1)。

2.3.2數(shù)字圖像的表示第22頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

2、非均勻采樣和量化2.3.2數(shù)字圖像的表示第23頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

3、數(shù)字圖像的表示為了描述上的方便,本書仍用f(x,y)表示數(shù)字圖像。設(shè)x∈[0，M-1]，y∈[0，N-1]，f∈[0，L-1]，則數(shù)字圖像可表示成式(2.7)形式的一個M×N的二維數(shù)字陣列。

(2.7)2.3.2數(shù)字圖像的表示第24頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四其中:每個(x,y)對應(yīng)數(shù)字圖像中的一個基本單元，稱其為圖像元素(pictureelement)，簡稱為像素（pixel）；且一般取M、N和的灰度級L為2的整次冪，即：

M=2m

（2.8）

N=2n

（2.9）

L=2k

（2.10）這里，m、n和k為正整數(shù)。

2.3.2數(shù)字圖像的表示第25頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.3.2數(shù)字圖像的表示第26頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.3.2數(shù)字圖像的表示看上去一個“像素”就是一個正方形的色塊，事實上，“像素”是一個純理論的概念，它沒有形狀也沒有尺寸，看不見摸不著，只存在于理論計算中。第27頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

y一個像素

f(x,y）

N-1·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

┇

·

·

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·

·

·

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·

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·

·

3·

·

·

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·

·

2·

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·

·

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·

·

·

1·

·

·

·

·

·

·

·

0·

·

·

·

·

·

·

·x

O0123┅M-1

原點原點

O0123…N-10·

·

·

·

·

·

·

·y1·

·

·

·

·

·

·

·2·

·

·

·

·

·

·

·3·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·┇·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·

·M-1·

·

·

·

·

·

·

·f(x,y)一個像素

x(a)數(shù)字圖像運算的坐標系統(tǒng)(b)數(shù)字圖像顯示的坐標系統(tǒng)

圖2.5數(shù)字圖像的坐標表示

2.3.2數(shù)字圖像的表示第28頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四顯然:存儲一幅M×N的數(shù)字圖像，需要的存儲位數(shù)為：

b

=

M

×N×k

（2.11）2.3.2數(shù)字圖像的表示第29頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.4空間分辨率和灰度級分辨率2.4.1空間分辨率和灰度級分辨率◆空間分辨率是圖像中可分辨的最小細節(jié)，主要由采樣間隔值決定?！粢环N常用的空間分辨率的定義是單位距離內(nèi)可分辨的最少黑白線對數(shù)目(單位是每毫米線對數(shù))，比如每毫米80線對。

1、空間分辨率

第30頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四圖2.6空間分辨率的線對概念示例寬度為W的黑線寬度為W的白線一個寬度為

2W線對2.4.1空間分辨率和灰度級分辨率第31頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四對于一個同樣大小的景物來說，對其進行采樣的空間分辨率越高，采樣間隔就越小，景物中的細節(jié)越能更好地在數(shù)字化后的圖像中反映出來，也即反應(yīng)該景物的圖像的質(zhì)量就越高。2.4.1空間分辨率和灰度級分辨率第32頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四一幅數(shù)字圖像的陣列大?。ê喎Q為圖像大?。┩ǔＳ肕×N表示。在景物大小不變的情況下，采樣的空間分辨率越高，獲得的圖像陣列M×N就越大；反之，采樣的空間分辨率越低，獲得的圖像陣列M×N就越小。在空間分辨率不變的情況下，圖像陣列M×N越大，圖像的尺寸就越大；反之，圖像陣列M×N越小，圖像的尺寸就越小。

2.4.1空間分辨率和灰度級分辨率第33頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四當簡單地把矩形數(shù)字化儀的尺寸看作是“單位距離”時，就可把一幅數(shù)字圖像的陣列大小M×N稱為該幅數(shù)字圖像的空間分辨率。

2.4.1空間分辨率和灰度級分辨率第34頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

2、灰度分辨率

灰度級分辨率是指在灰度級別中可分辨的最小變化，通常把灰度級級數(shù)L稱為圖像的灰度級分辨率。

#12.4.1空間分辨率和灰度級分辨率第35頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.4.2

空間和灰度級分辨率對圖像視覺效果的影響

1、采樣數(shù)變化對圖像視覺效果的影響

下面的圖(a)給出了一幅灰度級分辨率為256，空間分辨率為512×512的圖像。圖(b)是從圖(a)的512×512的圖像中，每隔一行刪去一行和每隔一列刪去一列而得到的256×256的圖像。圖(c）、(d)、(e)、(f)的獲得與上述方法類似。

第36頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

1、采樣數(shù)變化對圖像視覺效果的影響

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)(f)

圖2.7采樣數(shù)變化對圖像視覺效果的影響示例

2.4.2

空間和灰度級分辨率對圖像視覺效果的影響

第37頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

1、采樣數(shù)變化對圖像視覺效果的影響

從上面的圖(a)開始直到得到圖(f)的過程說明，原圖對應(yīng)的景物大小沒有變化，對原圖采樣的“線對”寬度也沒有變化,只是對同一景物圖像的采樣數(shù)目減少了。

由此說明：（1）在圖像的空間分辨率不變(這里指線對寬度不變)的情況下，采樣數(shù)越少，圖像越小。（2）在景物大小不變的情況下，圖像陣列M×N越小，圖像的尺寸就越小。

2.4.2

空間和灰度級分辨率對圖像視覺效果的影響

第38頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

2、空間分辨率變化對圖像視覺效果的影響

下面的圖(a)給出了一幅灰度級分辨率為256，空間分辨率為512×512的圖像。圖(b)、(c）、(d)、(e)及(f)的灰度級分辨率與圖(a)相同(為256)，但空間分辨率依次降低為256×256、128×128、64×64、32×32和16×16(也即，線對寬度一次加寬了)。

2.4.2

空間和灰度級分辨率對圖像視覺效果的影響

第39頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四（a）（b）（c）（d）（e）（f）圖2.8空間分辨率變化對圖像視覺效果的影響示例2.4.2

空間和灰度級分辨率對圖像視覺效果的影響

第40頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

2、空間分辨率變化對圖像視覺效果的影響

上面各圖的共同特征是大小尺寸相同，這種特征的獲得是通過降低空間分辨率，也即增加采樣的線對寬度保證的。由此可見，隨著空間分辨率的降低，圖像中的細節(jié)信息在逐漸損失，棋盤格似的粗顆粒像素點變得越來越明顯。由此也說明，圖像的空間分辨率越低，圖像的視覺效果越差。2.4.2

空間和灰度級分辨率對圖像視覺效果的影響

第41頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

3、灰度分辨率變化對圖像視覺效果的影響

下面的圖(a)給出了一幅灰度級分辨率為256，空間分辨率為512×512的圖像。圖(b)、(c）、(d)、(e)及(f)的空間級分辨率與圖(a)相同(為512×512)，但灰度分辨率依次降低為32、16、8、4和2。2.4.2

空間和灰度級分辨率對圖像視覺效果的影響

第42頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四（a）（b）（c）（d）（e）（f）圖2.9灰度分辨率變化對圖像視覺效果的影響示例

2.4.2

空間和灰度級分辨率對圖像視覺效果的影響

第43頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

3、灰度分辨率變化對圖像視覺效果的影響

由上圖可見，隨著灰度分辨率的降低，圖像的細節(jié)信息在逐漸損失，偽輪廓信息在逐漸增加。圖中由于偽輪廓信息的積累，圖像已顯現(xiàn)出了木刻畫的效果。由此也說明：灰度分辨率越低，圖像的視覺效果越差。

2.4.2

空間和灰度級分辨率對圖像視覺效果的影響

第44頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.5像素間的關(guān)系

本節(jié)在討論有關(guān)問題時約定：◆用諸如p、q和r這樣的一類小寫字母表示某些特指的像素；◆用諸如S、T和R這樣的一類大寫字母表示像素子集。

第45頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

1、相鄰像素與4-鄰域

設(shè)圖像中的像素p位于(x，y)處，則p在水平方向和垂直方向相鄰的像素qi最多可有4個，其坐標分別為：（x-1，y）,（x，y-1）,（x，y+1）,（x+1，y）由這4個像素組成的集合稱為像素p的4-鄰域,記為N4(p)。

2.5.1像素的相鄰和鄰域第46頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

2、對角相鄰像素與4-對角鄰域

設(shè)圖像中的像素p位于(x，y)處，則p的對角相鄰像素ri最多可有4個，其坐標分別為：

(x-1,y-1),(x-1,y+1),(x+1,y-1),(x+1,y+1)由這4個像素組成的集合稱為像素p的4-對角鄰域,記為ND(p)。2.5.1像素的相鄰和鄰域第47頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

3、8-鄰域

把像素p的4-對角鄰域像素和4-鄰域像素組成的集合稱為像素p的8-鄰域，記為N8(p)。

2.5.1像素的相鄰和鄰域第48頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.5.2像素的鄰接性與連通性

{自學}

第49頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

1、距離度量函數(shù)

對于坐標分別位于（x,y），（u,v）和（w,z）處的像素p、q和r，如果：

(1）D(p,q)≥0（D(p,q)=0，當且僅當p=q，即p和q是指同一像素）；

(2）D(p,q)=D(q,p)；

(3）D(p,r)≤D(p,q)+D(q,r)。則D是距離度量函數(shù)。

2.5.3距離的度量第50頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

2、歐氏距離

像素p和q之間的歐氏（Euclidean）距離定義為：

De(p,q)=[(x-u)2+(y-v)2]1/2

（2.12）也即，所有距像素點(x,y)的歐氏距離小于或等于d的像素都包含在以(x,y)為中心,以d為半徑的圓平面中。

2.5.3距離的度量第51頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

3、街區(qū)距離

像素p和q之間的D4距離，也即街區(qū)（city-block）距離，定義為：

D4(p,q)=|x-u|+|y-v|（2.13）也即，所有相距像素點(x,y)的D4距離為小于d或等于d的像素組成一個中心點在(x,y)的菱形。2.5.3距離的度量第52頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

3、街區(qū)距離（續(xù)）

比如，那些與點(x,y)的D4距離為小于2或等于2的像素組成了如下圖所示的等距離輪廓。

2

212

21012

21222.5.3距離的度量第53頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

4、棋盤距離

像素p和q之間的D8距離，也即棋盤距離，定義為：

D8(p,q)=max(|x-u|，|y-v|)（2.14）也即，所有距像素點(x,y)的D8距離為小于d或等于d的像素組成一個中心點在(x,y)的方形。

2.5.3距離的度量第54頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四

4、棋盤距離

比如，距點(x,y)的D8距離小于或等于2的像素組成了如下圖所示的等距離輪廓。

22222

21112

21012

21112

22222

2.5.3距離的度量第55頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.6圖像的代數(shù)運算

圖像的代數(shù)運算是指兩幅輸入圖像對應(yīng)像素間的一對一的灰度值相加、相減、相乘和相除運算。這些運算在許多的圖像處理中都會用到。加法：g(x,y)=f1(x,y)+f2(x,y)減法：g(x,y)=f1(x,y)－f2(x,y)乘法：g(x,y)=f1(x,y)×f2(x,y)除法：g(x,y)=f1(x,y)÷f2(x,y)第56頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.7灰度直方圖

2.7.1灰度直方圖圖像的灰度直方圖，是一種表示數(shù)字圖像中各級灰度值及其出現(xiàn)頻數(shù)的關(guān)系的函數(shù)。

設(shè)一幅數(shù)字圖像的灰度級范圍為[0,L-1]，則該圖像的灰度直方圖可定義為：

h(rk)=nk(r=0,1,2,…,L-1)(2.19)其中，rk表示第k級灰度值，h(rk)和nk表示圖像中灰度值為rk的像素個數(shù)。

第57頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四(a)(b)圖2.15四種基本圖像類型圖像及其灰度直方圖(暗、亮、低對比度、高對比度)

2.7.1灰度直方圖第58頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四(c)(d)圖2.15四種基本圖像類型圖像及其灰度直方圖(暗、亮、低對比度、高對比度)

2.7.1灰度直方圖第59頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.7灰度直方圖

2.7.2二維直方圖

在彩色圖像處理中，有一種稱為真彩色的圖像，其顏色多達28×28×28=16777216種。在實際中直接用R、G、B三種純色分量表示真彩色圖像中的每一個像素的實際顏色值，每個分量的亮度值用一個字節(jié)表示。第60頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.7.2二維直方圖二維直方圖是一種描述彩色圖像中紅色光圖像的亮度（灰度）值與藍色光圖像的灰度值的關(guān)系的函數(shù)，用一個二維坐標表示，橫坐標表示紅色圖像的灰度級別，縱坐標表示藍色圖像的灰度級別。也即坐標（DR，DB）處的值是指在紅光圖像中具有灰度值DR，且在藍光圖像中具有灰度值DB的像素（對）的個數(shù)。

第61頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四圖2.16彩色圖像及其對應(yīng)的藍、紅光圖像和二維直方圖250200150100500RB050100150200250（a）原彩色圖像（b）二維直方圖

（c）純藍光分量圖像（d）純紅光分量圖像

2.7.2二維直方圖第62頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.7.3灰度直方圖的特征

灰度直方圖具有如下一些特征：

（1）直方圖僅能描述圖像中每個灰度級具有的像素個數(shù),不能表示圖像中每個像素的位置（空間）信息；（2）任一特定的圖像都有惟一的直方圖，不同的圖像可以具有相同的直方圖；（3）對于空間分辨率為M×N，且灰度級范圍為[0，L-1]的圖像，有關(guān)系：=M×N(2.20)（4）如果一幅圖像由兩個不連接的區(qū)域組成，則整幅圖像的直方圖等于兩個不連接的區(qū)域的直方圖之和。第63頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.8圖像的顯示

2.8.1顯示分辨率與圖像分辨率

顯示分辨率是指顯示屏上能夠顯示的數(shù)字圖像的最大像素行數(shù)和最大像素列數(shù)，取決于顯示器上所能夠顯示的像素點之間的距離。圖像分辨率反映了數(shù)字化圖像中可分辨的最小細節(jié)，也即圖像的空間分辨率。在這里將圖像分辨率看成是圖像陣列的大小。

第64頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.8.1顯示分辨率與圖像分辨率同一顯示器（或顯示分辨率相同的不同顯示器）顯示的圖像大小只與被顯示的圖像（陣列）的空間分辨率大小有關(guān)，與顯示器的顯示分辨率無關(guān)。換句話說，具有不同空間分辨率的數(shù)字圖像在同一顯示器上的顯示分辨率相同。第65頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四當同一幅圖像（或圖像分辨率相同的不同圖像）顯示在兩個不同顯示分辨率的顯示器上時，顯示的圖像的外觀尺寸與顯示器的顯示分辨率有關(guān)：顯示分辨率越高，顯示出的圖像的外觀尺寸越??；顯示分辨率越低，顯示出的圖像的外觀尺寸越大。2.8.1顯示分辨率與圖像分辨率第66頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.8.2光度分辨率與灰度分辨率

光分辨率是指顯示系統(tǒng)在每個像素位置產(chǎn)生正確的亮度或光密度的精度，部分地依賴于控制每個像素亮度的比特數(shù)?；叶确直媛适侵冈诨叶燃墑e中可分辨的最小變化,一般把灰度級數(shù)L稱為數(shù)字圖像的灰度級分辨率。

第67頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四人眼的視覺過程是一個復雜的過程，可用亮度（灰度）、色調(diào)和飽和度這三個基本特征量來區(qū)分顏色。

◆亮度與物體的反射率成正比；

◆色調(diào)與混合光譜中主要光的波長相聯(lián)系；

◆飽和度與色調(diào)的純度有關(guān)。2.8.3彩色模型有關(guān)彩色模型的詳細概念，將在第9章的彩色與多光譜圖像處理一章中介紹。

第68頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四◆位映像，是指一個二維的像素陣列。

◆

位圖，是指采用位映像方法顯示和存儲的圖像。

◆位映像設(shè)備，是指把位映像形式的二維像素陣列圖像，按先行后列的順序，通過逐像素地重復掃描的方式來顯示位圖的設(shè)備（顯示器）。2.8.4位圖第69頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.8.4位圖圖2.17機械零件輪廓圖像圖2.18機械零件輪廓圖像的位圖第70頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.8.5調(diào)色板◆

調(diào)色板：是指在16色或256色顯示系統(tǒng)中，將圖像中出現(xiàn)最頻繁的16種或256種顏色組成一個顏色表，并將它們分別編號為0至15或0至255，這樣就使每一個4位或8位的顏色編號與顏色表中的24位顏色值（對應(yīng)一種顏色的R、G、B值）相對應(yīng)。這種4位或8位的顏色編號稱為顏色的索引號，由顏色索引號及其對應(yīng)的24位顏色值組成的表稱為顏色查找表(lookuptable,簡稱LUT),也稱為調(diào)色板。

第71頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四顏色紅色分量（R）綠色分量（G）藍色分量（B）

黑色000

白色255255255

紅色25500

綠色02550

藍色00255

青色0255255

品紅（紫色）2550255

黃色2552550

灰色128128128

橄欖色1281280

深青色0128128

銀色192192192表2.1常用顏色的RGB值組合第72頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.9圖像文件格式

常用的文件格式有：BMP、GIF、TIFF、PCX、JPEG等。

第73頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.9圖像文件格式

◆

BMP文件（BitmapFile）是一種Windows采用的點陣式圖像文件格式。

◆BMP圖像文件主要由位圖文件頭（BitmapFileHeader）、位圖信息頭（BitmapInformationHeader）、位圖調(diào)色板（BitmapPalette）和位圖數(shù)據(jù)（BitmapData）四部分組成。

第74頁，共81頁，2023年，2月20日，星期四2.9圖像文件格式

位圖文件的組成部分各部分的標識名稱各部分的作用與用途位圖文件頭BITMAPFILEHEADER說明文件的類型和位圖數(shù)據(jù)的起始位置等，共14個字節(jié)。位圖信息頭BITMAPINFORMATION說明位圖文件的大小、位圖的高度和寬度、位圖的顏色格式和壓縮類型等信息。共40個字節(jié)。位圖調(diào)色板RGBQUAD由位圖的顏色格式字段所