《数字图象处理》复习宝典

➢RGB
➢HSI
➢CMKY ➢YIQ、YUV、YcbCr
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色彩系统
Digital Image Processing
CMKY
JINAN University
CMYK色彩系统是一种用于印刷的模式，分别是指 青（Cyan）、品红（Magenta）、黄（Yellow）和黑 （Black）。
图像处理着重强调图像到图像之间进行的变换。对图像进行 各种加工以改善图像的视觉效果并为自动识别打基础，或对图像 进行压缩编码以减少对其所需存储空间或传输时间的要求。
图像分析是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得 它们的客观信息从而建立对图像的描述。图像分析是一个从图像 到数据的过程，这里数据可以是对目标特征检测的结果或是基于 测量的符号表示。
图象工程的内容非常丰富。根据抽象程度和研究 方法等的不同可分为三个层次：图像处理、图像分析 和图像理解。
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与其他相关学科的关系（知识结构）
Digital Image Processing
图像工程的三个层次
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➢ 综合题（3题，20分）
点运算、傅里叶变换、滤波器设计
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什么是数字图像？
Digital Image Processing
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图像与图形的区别？（简答1）
区别
描述对象 描述方式 描述层次 缩放 编辑单位 处理方法 适用于
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概述
Digital Image Processing
JINAN University
数字图像处理研究的主要内容
数字图象处理是指将一幅图像变成另一幅经过修 改（改进）的图像，是一个由图像到图像的过程。其 主要研究内容如下：
➢ 图像变换 ➢ 图像增强 ➢ 图像分割 ➢ 图像恢复 ➢ 数学形态学 ➢ 图像编码与压缩
调色板 Palette 实际的位图数据 ImageData
Windows位图BMP文件结构示意图
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BMP文件格式
Digital Image Processing
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信息头 BITMAPINFOHEADER
在Internet上广泛应用：①它不仅可以存储单 幅静止图像，也可以同时存储若干静止图像进而 形成连续的动画；②指定透明区域；③渐显方式。
采用的是RGB色彩系统。
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常见图像文件格式
Digital Image Processing
对于R=G=B的色彩，带入YIQ或YUV色彩系统转换公 式中可以看到只有亮度信息，颜色分量都是0，即没有色 彩信息。
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BMP文件格式
Digital Image Processing
位图数据
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对于用到调色板的位图，图象数据就是该像素颜 在调色板中的索引值，对于真彩色图，图象数据就是实 际的R,G,B值。下面就2色，16色，256色位图和真彩色 位图分别介绍。
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BMP文件格式
Digital Image Processing
关于灰度图像的调色板
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BMP格式的文件中并没有灰度图这个概念，但可以很 容易地用BMP文件来表示灰度图。方法是用256色的调色 板，不过这个调色板有些特殊，每一项的RGB都相同。 RGB值从(0,0,0)、(1,1,1)一直到(255,255,255)。 (0,0,0)是全 白色， (255,255,255)是全黑色。
CMYK模式在本质上与RGB颜色模式没有什么区 别，只是产生色彩的原理不同。RGB颜色合成是通过颜 色相加。而CMYK是通过颜色相减产生其它颜色。
在处理图像时，一般不采用CMYK模式，因为这种 模式的图像文件占用的存储空间较大。
RGB与CMYK没有一一对应的转换关系，转化过 程会与显示器设置、印刷油墨设置以及分色设置有关。
如对白光来讲，它的色饱和度为0（没有色 彩），100%的色饱和度是指该彩色种不含白光。
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色彩系统
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常见的色彩系统
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为了正确地使用颜色，需要建立颜色模型。 色彩系统决定了用于显示和打印图像的颜色模型， 即如何描述和重现图像的色彩。
图像理解的重点是在图像分析的基础上，借助知识、经验等 进一步研究图像中各目标的性质和他们之间的相互联系，并得出 对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释，从而指导和 规划行动。
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图像数字化
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常见图像文件格式
Digital Image Processing
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GIP（.gif）文件
GIF（Graphics Interchange Format）是美 国联机服务商CompuServe针对当时网络传输带 宽的限制开发的图像格式。其特点是压缩比高， 磁盘空间占用较少，但不能存储超过256色的图 像。
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BMP文件格式
Digital Image Processing
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位图数据——需要注意的两点
① 每一行的字节数必须是4的整倍数，如果不是，则需要 补齐。 ② BMP文件的数据是从下到上，从左到右的。也就是说， 从文件中最先读到的是图象最下面一行的左边第一个像 素，然后是左边第二个像素。。。接下来是倒数第二行 左边第一个像素，左边第二个像素。。。依次类推 ，最 后得到的是最上面一行的最右一个像素。
产生于 存储格式
图像
图形
实物（景）
非实物
像素矩阵
数学模型
低，无语义
高，有语义
失真
不失真
像素单位
几何单位
基于统计规律的变换为主 几何计算
真实景物，如照片
几何对象，如机械图、建筑图、 电路图
客观自然
主观人为
位图（BMP、GIF、JPG） 矢量图（DWG、DXF、SWF）
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typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
DWORD biSize;
LONG biWidth;
LONG biHeight;
WORD biPlanes;
WORD biBitCount;
DWORD biCompression; DWORD biSizeImage; LONG biXPelsPerMeter; LONG biYPelsPerMeter;
对于灰度图象而言，亮度就是图像的灰度值。
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数字图像基础知识
Digital Image Processing
色调
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色调（色相）表示光的颜色，它由光的波长 决定。例如自然界中的七色光就分别对应着不同 的色调，而每种色调又分别对应着不同的波长。
真彩图： RGB三种基色量化级均为256。
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数字图像基础知识
Digital Image Processing
亮度
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亮度（辉度）表示某种颜色在人眼视觉上引 起的明暗程度，它由光的强度（能量）决定：光 的强亮越大，景物就越亮；光的强度越小，景物 就越暗。
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几何运算
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考试题型与分值分布
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➢ 单项选择题（20题，20分） ➢ 简答题（4题，20分）
图像与图形、调色板、空域与频域滤波、均值与中值滤波
➢ 计算题（7题，40分）
双线性插值、直方图均衡化、直方图规定化、傅里叶变换、模 板操作、膨胀与腐蚀、开闭运算
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与其他相关学科的关系（知识结构）
Digital Image Processing
图像工程
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图像技术近年来得到了极大的重视和长足的进 展，出现了许多新理论、新方法、新算法、新手段、 新设备。图像界一致认为亟需对他们进行研究和集成 应用，而这个工作需要在一个整体框架下进行，这个 框架就是图象工程。
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