数字图象处理复习

黑白图象是1位元的图象，也就是每个象素都由一个 位元来表示，不是黑色就是白色。 占用的内存最小，但所支持的功能也最受限制。例 如黑白图象并不能够表现出渐变的色彩。当图象从 灰度转换黑白时，用户可以在对话框中选择转换成 为什么样子黑白图象。 注意，其他的彩色图象并不能直接转换成为黑白图 象，必须先将它转换成为灰度图象，然后才能将其 转换成为黑白图象。
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4.1 图象的采样
二.采样传感器
采样传感器
CCD
(Charge Couple Device)电荷耦合器件； CMOS：互补性金属氧化物半导体。
采样设备
扫描仪， 数码照相机， 数码摄像机， 采集卡。
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4.1 图象的采样
三. 采样设备 1. 扫描仪
扫描仪主要由光学系统、线阵CCD（电荷耦合器件）扫描头
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4.1 图象的采样
三. 采样设备
2.数码相机 镜头将光线会聚到感光器件CCD（Charge Couple Device 光 电荷耦合器件）上，它是利用微电子技术制成的表面光电器 件，它的功能是把光信号转变为电信号。即得到了对应于拍 摄景物的电子图像的模拟信号，经ADC（模数转换器）器件 转换为数字信号，再由MPU（微处理器）进行压缩并转化为 特定的图像格式，例如JPEG格式，存储在内置存储器中。
图象处理系统主要包括：
一个基本的图象（处理和分析）系统构成可由下图表示。 图中各模块都有特定的功能，分别是采集、显示、存储、
通信、处理和分析。 为完成各自的功能每个模块都需一些特定的设备。
通信
采集
处理和分析
显示
存储
图象系统的构成示意图
1.4 图象信息源和图象处理系统
图象处理系统主要包括：
Y:
代表亮度； Cb、Cr：代表色差。
与YUV模式不同的是它充分考虑了色彩组成时 RGB三
色的重要因素。 YUV考虑的是简单，YCbCr考虑的是 压缩时可以充分取出冗余量。
2.5 常用表色系: CMY（ CMYK ）
红绿蓝三原色的补色是淡青色、品红色和黄色。用这三种原色
可以构成了CYM色彩模式。 在 CYM 色彩模式中，红色是品红色与黄色混合而成，蓝色是 淡青色与品红色混合而成的。 CYM 色彩模式不流行的原因之 一是这些深色的原色是不自然的，而且不容易得到。 理论上，利用 C 、 M 、 Y 三种基本色便可以混合为黑色，但是 由于考虑到印刷油墨混合的误差，所以再加进一定量的黑色。 CMYK是由青（Cyan）、品红（Magenta）、黄（Yellow）以 及黑（ Black ）四种基本色调配合成各种不同的颜色，一般应 用在印刷输出的分色处理上面。 CMYK 与 RGB 所不同的地方，除了组成的基本色不同之外， RGB 的合成是采取颜色加法，而 CMYK 则是采用颜色减法（ 过滤）。
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4.2 图象的存储格式
一.概述
这样就必须在文件中某处注明该图象的尺寸，即长度与宽度
，（以象素为单位）通常记录在文件头（header）中。 文件头是有关图象整体的信息数据块，除记录图象的尺寸外 ，还记录诸如象素的位长、图象的颜色表等有关信息。文件 头之后才是图象的数据流。因此，图象数据文件是文件头加 数据流。 应用较广，比较常见的静态图象文件格式有：PCX、Tiff、 Gif、Targa、BMP/DIB、PostScript、Sun、JPEG、DXF、 HP-GL、LotusPic、WMF。
4.1 图象的采样
三. 采样设备 2.数码相机
一般数码相机都使用面阵CCD。 CCD本身不能分辨色彩，它仅仅是光电转换器。 为了实现彩色输入，通常给CCD器件表面加以CFA（Color
Filter Array，彩色滤镜阵列），或者使用分光系统将光线分 为红、绿、蓝三色，分别用3片CCD接收。 数码相机是由镜头、CCD、A/D（模/数转换器）、MPU（微 处理器）、内置存储器、LCD（液晶显示器）、PC卡（可移 动存储器）和接口（计算机接口、电视机接口）等部分组成 。
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4.2 图象的存储格式
四. BMP文件的细节
bmp文件大体上分成四个部分：
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5.2 灰度直方图
在数字图像处理中，灰度直方图是最简单且最有用
的工具。 直方图是用来表达一幅图像灰度级分布情况的统计 图表。图中：
横坐标表示灰度值， 纵坐标图
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、A/D转换电路及机械传动部分组成。 扫描时，原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上; 扫描仪内部 的可移动光源通过机械传动机构在控制电路的控制下带动装 着光学系统和CCD的扫描头沿垂直方向扫过整个原稿，并每 扫一行就得到原稿 横向一行的图像信 息; CCD将RGB光 线转变为模拟电信 号，再经A/D变换 器转变为数字信号 ，传送至计算机内 部逐步形成原稿的 全图。
成象传感器：获取图象；不同信息源采用不同的传感器； 图象显示器：显示图象；CRT,LCD,PDP等不同输出； 图象存储器：图象帧数据存储；光盘存储器； 图象处理器：图象高速处理（硬件和软件）； 图象通讯与传输设备。
2.5 常用表色系：三色学说
三基色相加混色：红、绿、兰；

2.5 常用表色系:灰度
亦称灰阶。在灰度图象中，每一个象素都以 8 位元表
示，因此可以表现出256种层次。 如果将纯黑和纯白之间的层次等分成 256 个层次，就 成了 256灰度模式，可以用来模拟黑白照片的图像效 果。所以每一个位元都是介于黑色与白色之间 256种 灰度的一种。
2.5 常用表色系:黑白
登月； 火星及外太空照片传输与处理。
1.4 图象信息源和图象处理系统
图象信息源有：
可见光成象； 红外、紫外光成象； 超声成象； X光成象，射线成象； 显微图象； 核磁共振成象，铁磁共振成象，同位素质谱仪； 其它传感器（温度、压力、流速、应力、应变等）。
1.4 图象信息源和图象处理系统
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4.2 图象的存储格式
一.概述
图象是由排成矩形点阵的象素组成的。 图象有不同的编码方式：无压缩、无损压缩、有损压缩 把一幅图象记录进文件时，必须同时记录下各象素在点阵中
的位置及象素的灰度值。 实际上我们可以利用各象素在文件中的记录位置来表示其在 图象点阵中的位置，这样就可以省去记录象素位置坐标的数 据量，而各象素的数据只用来记录其灰度值。
120o 为绿色，
%时为灰色，100 %时为纯色
。 Brightness （Intensity）：亮度（强度），0 %为黑色，100 %时为白色。
所谓的色调，指的是不同波长的光谱，例如红色和绿
色便是属于不同的色调。 色浓度则是指颜色的深浅，例如同样是红色，也会因 为浓度的不同而分为深红或浅红。 亮度（强度）则指的是颜色明暗的程度。
1.2 图象处理的应用领域
遥感图象处理：
用于地质、森林、海洋资源探测； 农作物估产、灾害估计; 水文、气象监测； 卫星云图分析处理； 天气预报等。
生物医学图象处理：
断层图象重构
(Computer Tomograph CT)； MRI（核磁共振）； X光透视及X光片； B超体内病变检测； 各种细胞自动计数、自动检测和识别； 染色体的分析； 虚拟人体等。
数字图象处理复习
2006年11月
第一章 绪论
图像处理即数字图像处理（Digital
Image Processing），又称为计算机图像处理，它是指将 图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处 理的过程。 处理过程主要包括：
图象的采集、获取、编码、存储、显示输出和传输； 图象的变换、增强、恢复（复原）和重建； 图象的特征的提取、识别及其解释和理解等。
2.5 常用表色系: Lab
Lab 模式是一般人较为陌生的色彩模式，这个模式的
色彩定义是由国际照明委员会 CIE所制定的，也是目 前所有模式中含盖色彩范围最广的模式。 Lab 模式是以一个亮度分量 L （ Lightness ） —— 范围 是 0-100；以及两个颜色分量 a 与 b 来表示颜色。 a 分 量是由绿色演变到红色 ——范围是 -120-120；而b分 量则是由蓝色演变到黄色——范围是 -120-120。
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3.1光栅扫描显示原理
3.1.4 光栅扫描显示器工作原理
彩色表技术：不增加帧缓存每个单元的位数，却能具有在很
大范围内挑选颜色的能力。如图，此时由帧缓存中读出来的 值并不是相应象素的彩色值，而是彩色表中的一个编号（入 口地址）按这个编号在彩色表中取出的数才是该象素的彩色 值。彩色表也就是调色板。 显示器所能显示的颜色都可被彩色表选用，所以灵活地建立 、设置与 修改彩色 表，虽然 没有增加 彩色种类 ，但总的 来说扩大 了色彩的 显示范围 。
2.5 常用表色系: RGB
2.5 常用表色系: HSI
HSI （ HSB ） 模 式 是 利 用 色 调 （ Hue ） 、 色 浓 度 （
Saturation）以及亮度（ Intensity （ Brightness ）） 三种基本向量来表示一种颜色。
Hue ：色调，沿着色调环从 0 度（纯红）， 240o为蓝色，再转回360度（纯红）。 Saturation：色彩的饱和度。0
三基色相减混色：黄、青、品红（黄、兰、红）
2.5 常用表色系: RGB
国际照明委员会（CIE）
规定以：
700 nm(红) 546.1 nm (绿) 435.8 nm (蓝) 三个色光为三基色。又称为物理三基色。自然界的所 有颜色都可以通过用这三基色按不同比例混合而成。 RGB 模式的混色原理是以颜色加法来混合出各种不同 的颜色。 彩色电视机的显像管（CRT）以及计算机屏幕，都是 以这种方式来混合出各种不同的颜色效果。