2.2 图形、图像的获取与加工
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第二章 图形 、图像
2.2 图形、图像的获取与加工
1 ８ 16 23 ２ 10 17 24 ３ ４ 11 12 18 19 25 26 ５ 13 20 27 ６ ７ 14 15 21 22 28 29
图形、图像已经成为我们表 达思想、交流情感的一种重要 信息载体。 利用多媒体表达思想意图时， 图形、图像有着特别的魅力。
Red分量 Green分量 Blue分量
例1：黑白图像的表示
• 黑白图像的每个像素只有一个分量，且只用
1个二进位表示，其取值仅“0”(黑)和
“1”(白)两种
黑白图像
例2：灰度图像的表示
• 灰度图像的每个像素也只有一个分量，一般用812个二进位表示，可表示2n个不同的亮度。
灰度图像
例3：彩色图像的表示
– 对在屏幕上显示出来的大小有影响
• 颜色空间的类型，指彩色图像所使用的 颜色描述方法，如：
– RGB(红、绿、蓝)模型，显示器使用 – CMYK(青、品红、黄、黑)模型，彩色打印机使用 – HSB(色彩、饱和度、亮度)模型，用户界面中使用
– YUV(亮度、色度)模型，彩色电视信号传输时使用
• 像素深度，即像素的所有颜色分量的二进位数目之和
Word和PowerPoint的图像编辑功能
使用“图片工具栏”编辑图片
•使用快捷菜单，屏幕上显示“图片”工具 栏，进入图片编辑状态：
颜色控制 裁剪图片 文字环绕 设置图片格式 设置透明色
增加对比度 降低对比度 增加亮度 降低亮度 旋转图片
压缩图片
线型
Word和PowerPoint的图像编辑功能
图片编辑举例(外形修改)
对取样点每个分 量的亮度值进行 A/D转换，使用 数字整型量表示
2.2.2 图像的表示与压缩
数字(取样)图像的组成
• 数字取样图像由M(列) × N(行)个取样点组成 • 取样点是组成数字取样图像的基本单位，称为“像素” • 彩色图像的像素通常由3个彩色分量组成 • 灰度图像和黑白图像的像素只包含1个亮度分量
开发组织
Microsoft Aldus， Microsoft CompuServe ISO/IEC
DCT(离散余弦变换)， Huffman编码
图像文件格式例1：BMP格式
不透明背景
• BMP格式是Windows操作系统
下使用的一种标准图像格式
• 支持单色、16色、256色、真 彩色图像 • 一个文件一幅图像，可以进 行无损压缩，也可不压缩
动 态 图 透 明 背 景
自由女神.gif
• GIF图像格式能支持动画
秋千.gif
图像文件格式例3：JPEG图像
• JPEG是静止图像压缩编码的 国际标准，采用JPEG标准的 图像文件扩展名是 .jpg • JPEG特别适合各种连续色调 的彩色或灰度图像，在计算 机和数码相机中广泛应用 • JPEG的最新标准是JPEG2000 （图像文件扩展 .jp2 ）， 它采用更先进的技术，可取 得更好的效果
a. 240X300
b. 60X70
c. 放大4倍
实践3： 查看图片收藏文件夹中图像的分辨率。
数字图像的压缩
• 图像数据压缩的必要性： – 节省存储数字图像所需要的存储器容量 – 提高图像的传输速度，减少通信费用 • 图像数据压缩的可能性： – 数字图像中有大量的数据冗余 – 人眼视觉有局限性，允许图像有一些失真
2、数码相机可以直接获取数字化图像素材。
3、摄像头
手机摄像头
电脑摄像头
实践1：
上网查找数字图像的获取途径还有哪些？ 总结出来。
总结：
获取途径
扫描仪 数码像机 摄像头 自己绘制 抓图
小技巧：
1、使用键盘上光标控制区上方的Print Screen 键。 Print Screen 拷贝屏幕 Alt+Print Screen 拷贝当前窗口 2、登陆QQ号码后，使用Ctrl+Alt+A。
• 图像数据压缩的两种类型：
– 无损压缩：用压缩后的数据还原出来的图像没有任何误差（WMF格式） • 有损压缩：用压缩后的数据还原出来的图像有一定的误差（JPG格式）
• 图像压缩的基本过程：
变换部分 —— 量化部分 —— 编码部分
(Quatizer) (Coder) （Transformer）
图形、图像的存储格式
• Word和PowerPoint具有基本的图像编辑功能
• Windows附件中的“画图”软件
• Windows切图片和传真查看器
• ACD System公司的ACDSee
• Adobe PhotoShop
实践4：
在word中插入一幅图，两人一小组，完成下列 任务： 1、利用图片工具栏完成图片的外形修改（缩小、 放大、压扁和拉长）。 2、利用图片工具栏完成图片的旋转与裁切（旋 转90度，裁切底部，裁切左部）。 3、利用图片工具栏完成图片的属性修改（增加 对比度，降低亮度，灰度，黑白）。
• 彩色图像的每个像素有三个分量，分别表示三个基色的亮
度，假设3个分量分别用n，m，k个二进位表示，则可表示 2n+m+k种不同的颜色
红 色 分 量 绿 色 分 量 蓝 色 分 量
wk.baidu.com
数字(取样)图像的主要参数
• 图像大小（图像分辨率）：
– 组成该图像的行列数目(即图像所包含的像素数目)
– 使用 水平分辨率x垂直分辨率 表示
校园.jpg
2.2.3 图形、图像加工
数字图像处理的应用
(1)图像通信，包括图像传输、电 视电话、电视会议等。 (2)遥感 (3)医疗诊断 (4)工业生产中的应用，如产品质 量检测，生产过程自动控制等 (5)机器人视觉 (6)军事、公安、档案管理等方面
指纹图像
核磁共振 图像
X光图像
CT图像
常用的图像编辑软件
• 非压缩的BMP文件是一种通用
的图像文件格式，几乎所有 Windows 应用软件都能支持
校园.bmp
图像文件格式例2： GIF 图像
• 颜色数目不超过256色 ，适 合用作插图、剪贴画等色彩 数要求不高的场合，文件特 别小，适合网络传输 • GIF图像格式具有累进显示功 能，适合网络浏览器观看 • GIF图像格式能支持透明背景 （JPEG不支持）
缩小
压扁
原始图片
放大
拉长
Word和PowerPoint的图像编辑功能
图片编辑举例(裁剪与旋转)
原始图片
裁剪左部
裁剪底部
旋转90度
旋转任意角度
Word和PowerPoint的图像编辑功能
图片编辑举例(图像属性修改)
原始图片
增加对比度
降低对比度
增加亮度
降低亮度
灰度图片
黑白图片
ACDSee 常用的图像浏览工具，不但可浏览图片，而 且可以改变图片的格式，翻转图片，调整图片的 大小，往图片中加入音乐等。
图像类型 单色图像 彩色图像 像素的组成 像素深度(位数) 颜色空间
黑白图像
灰度图像 彩色图像
仅1个分量
仅1个分量 3个分量以上
1位
2～12位 8～36位
不使用
不使用 RGB，CMY，YUV等
举例：分辨率与图像尺寸的关系
在显示比例相同时，显示在屏幕上的图像尺寸与图像分辨率成正比， 分辨率确定的条件下，图像放大会失真。
• 不同的图象文件格式采用了不同的数据压缩技术和数 据组织方法，有不同的应用。 • 常用的图像文件格式有： 名称
BMP TIFF GIF JPEG
压缩编码方法
RLE(行程长度编码) RLE,LZW(字典编码) LZW
性质
无损 无损 无损 有损
典型应用
Windows应用程序 桌面出版 因特网 因特网,数码相机等
实践2：
使用Print Screen和Alt+Print Screen获 取屏幕图像。
图像的获取过程
模 拟 图 像
取样
量化 量化 量化
数 字 图 像
扫描
分色
取样
取样
将画面划分为 M × N个网格，每 个网格称为 一 个取样点
将彩色图像取样 点的颜色分解成 R，G，B三个 基色
测量每个取样点 的每个分量（基 色）的亮度值
欣赏：《绿色柳职中》多媒体作品 问题：这部作品中使用了哪些媒体？
（文字、声音、图像）
总结：
图形、图像已经成为我们表达思想、交 流情感的一种重要信息载体。利用多媒体表达 思想意图时，图形、图像有着特别的魅力。 1、信息丰富，形象直观； 2、图像可以跨越语言障碍，增进人们更 广泛的思想交流。
1、扫描仪可以将原稿数字化后输入到计算机中， 它还能用于文字识别、图像识别等。
2.2 图形、图像的获取与加工
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图形、图像已经成为我们表 达思想、交流情感的一种重要 信息载体。 利用多媒体表达思想意图时， 图形、图像有着特别的魅力。
Red分量 Green分量 Blue分量
例1：黑白图像的表示
• 黑白图像的每个像素只有一个分量，且只用
1个二进位表示，其取值仅“0”(黑)和
“1”(白)两种
黑白图像
例2：灰度图像的表示
• 灰度图像的每个像素也只有一个分量，一般用812个二进位表示，可表示2n个不同的亮度。
灰度图像
例3：彩色图像的表示
– 对在屏幕上显示出来的大小有影响
• 颜色空间的类型，指彩色图像所使用的 颜色描述方法，如：
– RGB(红、绿、蓝)模型，显示器使用 – CMYK(青、品红、黄、黑)模型，彩色打印机使用 – HSB(色彩、饱和度、亮度)模型，用户界面中使用
– YUV(亮度、色度)模型，彩色电视信号传输时使用
• 像素深度，即像素的所有颜色分量的二进位数目之和
Word和PowerPoint的图像编辑功能
使用“图片工具栏”编辑图片
•使用快捷菜单，屏幕上显示“图片”工具 栏，进入图片编辑状态：
颜色控制 裁剪图片 文字环绕 设置图片格式 设置透明色
增加对比度 降低对比度 增加亮度 降低亮度 旋转图片
压缩图片
线型
Word和PowerPoint的图像编辑功能
图片编辑举例(外形修改)
对取样点每个分 量的亮度值进行 A/D转换，使用 数字整型量表示
2.2.2 图像的表示与压缩
数字(取样)图像的组成
• 数字取样图像由M(列) × N(行)个取样点组成 • 取样点是组成数字取样图像的基本单位，称为“像素” • 彩色图像的像素通常由3个彩色分量组成 • 灰度图像和黑白图像的像素只包含1个亮度分量
开发组织
Microsoft Aldus， Microsoft CompuServe ISO/IEC
DCT(离散余弦变换)， Huffman编码
图像文件格式例1：BMP格式
不透明背景
• BMP格式是Windows操作系统
下使用的一种标准图像格式
• 支持单色、16色、256色、真 彩色图像 • 一个文件一幅图像，可以进 行无损压缩，也可不压缩
动 态 图 透 明 背 景
自由女神.gif
• GIF图像格式能支持动画
秋千.gif
图像文件格式例3：JPEG图像
• JPEG是静止图像压缩编码的 国际标准，采用JPEG标准的 图像文件扩展名是 .jpg • JPEG特别适合各种连续色调 的彩色或灰度图像，在计算 机和数码相机中广泛应用 • JPEG的最新标准是JPEG2000 （图像文件扩展 .jp2 ）， 它采用更先进的技术，可取 得更好的效果
a. 240X300
b. 60X70
c. 放大4倍
实践3： 查看图片收藏文件夹中图像的分辨率。
数字图像的压缩
• 图像数据压缩的必要性： – 节省存储数字图像所需要的存储器容量 – 提高图像的传输速度，减少通信费用 • 图像数据压缩的可能性： – 数字图像中有大量的数据冗余 – 人眼视觉有局限性，允许图像有一些失真
2、数码相机可以直接获取数字化图像素材。
3、摄像头
手机摄像头
电脑摄像头
实践1：
上网查找数字图像的获取途径还有哪些？ 总结出来。
总结：
获取途径
扫描仪 数码像机 摄像头 自己绘制 抓图
小技巧：
1、使用键盘上光标控制区上方的Print Screen 键。 Print Screen 拷贝屏幕 Alt+Print Screen 拷贝当前窗口 2、登陆QQ号码后，使用Ctrl+Alt+A。
• 图像数据压缩的两种类型：
– 无损压缩：用压缩后的数据还原出来的图像没有任何误差（WMF格式） • 有损压缩：用压缩后的数据还原出来的图像有一定的误差（JPG格式）
• 图像压缩的基本过程：
变换部分 —— 量化部分 —— 编码部分
(Quatizer) (Coder) （Transformer）
图形、图像的存储格式
• Word和PowerPoint具有基本的图像编辑功能
• Windows附件中的“画图”软件
• Windows切图片和传真查看器
• ACD System公司的ACDSee
• Adobe PhotoShop
实践4：
在word中插入一幅图，两人一小组，完成下列 任务： 1、利用图片工具栏完成图片的外形修改（缩小、 放大、压扁和拉长）。 2、利用图片工具栏完成图片的旋转与裁切（旋 转90度，裁切底部，裁切左部）。 3、利用图片工具栏完成图片的属性修改（增加 对比度，降低亮度，灰度，黑白）。
• 彩色图像的每个像素有三个分量，分别表示三个基色的亮
度，假设3个分量分别用n，m，k个二进位表示，则可表示 2n+m+k种不同的颜色
红 色 分 量 绿 色 分 量 蓝 色 分 量
wk.baidu.com
数字(取样)图像的主要参数
• 图像大小（图像分辨率）：
– 组成该图像的行列数目(即图像所包含的像素数目)
– 使用 水平分辨率x垂直分辨率 表示
校园.jpg
2.2.3 图形、图像加工
数字图像处理的应用
(1)图像通信，包括图像传输、电 视电话、电视会议等。 (2)遥感 (3)医疗诊断 (4)工业生产中的应用，如产品质 量检测，生产过程自动控制等 (5)机器人视觉 (6)军事、公安、档案管理等方面
指纹图像
核磁共振 图像
X光图像
CT图像
常用的图像编辑软件
• 非压缩的BMP文件是一种通用
的图像文件格式，几乎所有 Windows 应用软件都能支持
校园.bmp
图像文件格式例2： GIF 图像
• 颜色数目不超过256色 ，适 合用作插图、剪贴画等色彩 数要求不高的场合，文件特 别小，适合网络传输 • GIF图像格式具有累进显示功 能，适合网络浏览器观看 • GIF图像格式能支持透明背景 （JPEG不支持）
缩小
压扁
原始图片
放大
拉长
Word和PowerPoint的图像编辑功能
图片编辑举例(裁剪与旋转)
原始图片
裁剪左部
裁剪底部
旋转90度
旋转任意角度
Word和PowerPoint的图像编辑功能
图片编辑举例(图像属性修改)
原始图片
增加对比度
降低对比度
增加亮度
降低亮度
灰度图片
黑白图片
ACDSee 常用的图像浏览工具，不但可浏览图片，而 且可以改变图片的格式，翻转图片，调整图片的 大小，往图片中加入音乐等。
图像类型 单色图像 彩色图像 像素的组成 像素深度(位数) 颜色空间
黑白图像
灰度图像 彩色图像
仅1个分量
仅1个分量 3个分量以上
1位
2～12位 8～36位
不使用
不使用 RGB，CMY，YUV等
举例：分辨率与图像尺寸的关系
在显示比例相同时，显示在屏幕上的图像尺寸与图像分辨率成正比， 分辨率确定的条件下，图像放大会失真。
• 不同的图象文件格式采用了不同的数据压缩技术和数 据组织方法，有不同的应用。 • 常用的图像文件格式有： 名称
BMP TIFF GIF JPEG
压缩编码方法
RLE(行程长度编码) RLE,LZW(字典编码) LZW
性质
无损 无损 无损 有损
典型应用
Windows应用程序 桌面出版 因特网 因特网,数码相机等
实践2：
使用Print Screen和Alt+Print Screen获 取屏幕图像。
图像的获取过程
模 拟 图 像
取样
量化 量化 量化
数 字 图 像
扫描
分色
取样
取样
将画面划分为 M × N个网格，每 个网格称为 一 个取样点
将彩色图像取样 点的颜色分解成 R，G，B三个 基色
测量每个取样点 的每个分量（基 色）的亮度值
欣赏：《绿色柳职中》多媒体作品 问题：这部作品中使用了哪些媒体？
（文字、声音、图像）
总结：
图形、图像已经成为我们表达思想、交 流情感的一种重要信息载体。利用多媒体表达 思想意图时，图形、图像有着特别的魅力。 1、信息丰富，形象直观； 2、图像可以跨越语言障碍，增进人们更 广泛的思想交流。
1、扫描仪可以将原稿数字化后输入到计算机中， 它还能用于文字识别、图像识别等。