图形与图像处理技术
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
彩色图：真彩色、伪彩色
❖ 位图图像适合于表现比较细腻、层次较多、色彩 较丰富、包含大量细节的图像。
显示速度快、占用存储空间较大
12.1.3 图形与图像的区别
网络与多媒体技术
存储方式 缩放
图形
画图函数
不失真、能适应不同分 辨率
图像 像素的位置、颜色和灰
度
会失真
处理方式 旋转、扭曲、拉伸 对比度增强、边缘检测
像素分辨率：指像素的宽和高的比例, 一般为 1:1。
网络与多媒体技术
12.2.4 数字图形、图像的性能指标
❖ 1、分辨率 • 相同大小的显示屏上，显示分辨率越高，像素越
高，像素密度越大，显示的图像越精细，但同一 字号的字在屏幕上却显得越小。 • 显示分辨率：最大显示分辨率和当前显示分辨率 最大显示分辨率由显示器和显卡（显示缓存）决 定；当前显示分辨率由当前设置的参数决定。 • 图像分辨率决定图像的显示质量。图像分辨率和 显示分辨率决定了显示图像的大小。
• 调配色：是通过每个像素点的R、G、B分量分别作为单 独的索引值进行变换，经相应的颜色变换表找出各自的强 度，用变换后的R、G、B强度值产生的色彩。
网络与多媒体技术
12.2.4 数字图形、图像的性能指标
❖ 比较
• 调配色与伪彩色相比，相同之处都是采用查找表， 不同之处是前者对R、G、B分量分别进行查找变 换，后者把整个像素当作查找的索引进行查找变 换。
静止的图像是一个矩阵，阵列中的各
项数字用来描述构成图像的各个点（称为 像素点 pixel ）的强度与颜色等信息。这种 图像也称为位图（ bit-mapped picture ）。
12.1.2 图像
网络与多媒体技术
❖ 位图图像：由一组进制位组成，这些位定义图像 中每个像素点的颜色和亮度。
❖ 二值图和彩色图 二值图：黑白图
❖ 取样点：将一幅画面分为M*N个网格，每个网 格称为一个取样点，用其亮度值来表示。
❖ 采样原理：
12.2.2 量化
网络与多媒体技术
❖ 量化：将扫描得到的离散的像素点对应的连续色 彩值进行A/D转换，称为量化。
❖ 原理：实际就是把采样后的样本值的范围分为有 限个区域，把落入某区域中的所有样本值用同一 值表示，是用有限的离散数值量来代替无限的连 续模拟量的一种映射操作。
❖ 矢量图：主要用于表示线框型的图画、工程制图、 美术字等。用矢量图表示复杂图像如人物、风景 照片等对象并要求较高质量时，需要花费大量的 时间进行交换、着色、处理光照效果等。
12.1.2 图像
网络与多媒体技术
图像（Image）是指由摄像机或扫描仪等 输入设备捕捉的实际场景画面，或以数字化
形式存储的任意画面。
图形的格式是一组描述点、线、面 等几何图形的大小、形状及其位置、维 数的指令集合。
在图形文件中只记录生成图的算法 和图上的某些特征点，因此也称矢量图。
12.1.1 图形
网络与多媒体技术
❖ 图形软件：编辑和显示矢量图的软件；这些软件 可以产生和操作矢量图的各个成分，并对矢量图 的各个组成部分进行移动、缩放、叠加、旋转和 扭曲等变换，而不会破坏图像的清晰度，显示时 通过延时处理能看到绘图的过程。
算法
几何算法
滤波、统计算法
其他 根据客观事物主观形成 对客观事物的真实描述
12.2 图像的数字化
网络与多媒体技术
❖ 数字化：是将许多复杂多变的信息转变为可以度 量的数字，再以数字建立起适当的数字化模型， 把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内 部，进行统一处理。
❖ 数字化将任何连续变化的输入分离为独立的单元， 在计算机中用数字“0”和“1”表示。
❖ 量化级数：量化时所确定的离散取值个数。
❖ 量化字长：也称图像深度，量化的亮度值（或色 彩值）所需的二进制位数。
12.2.3 编码
网络与多媒体技术
❖ 编码：把离散的像素矩阵按一定方式编成二进制 编码组，所得到的图像数据按某种图像格式记录 在图像文件中。
❖ 图像的分辨率越高，图像深度越深，则数字化后 的图像效果越逼真，图像数据量就越大。
网络与多媒体技术
12.2.4 数字图形、图像的性能指标
❖ 2、颜色深度 是指记录每个像素所使用的二进制位数。
• 对于彩色图像，颜色深度决定了图像可以使用的 最大颜色数目。
• 对于灰度图像，颜色深度决定了该图像可以使用 的亮度级别数目。
• 颜色深度越大，显示的图像越丰富，画面越好， 但数据量也随之增长。
第十二章 图形与图像处理技术
网络与多媒体技术
图形与图像处理技术
12.1 12.2 12.3
图形与图像 图像的数字化 数字图像的文件格式
12.4
图像处理软件
网络与多媒体技术
12.1 图形与图像
网络与多媒体技术
❖ 12.1.1 图形
图形（Graphic）一般指用计算机绘 制的画面，如直线、圆、圆弧、矩形、 任意曲线和图表等。
网络与多媒体技术
12.2.4 数字图形、图像的性能指标
❖ 3、颜色类型
图像的颜色需要使用三维空间来表示，但表示法不 唯一，每个像素点的图像深度的分配与图像所使用的颜色 空间有关。
• 真彩色：图像中的每个像素值都分成R、G、B三个基色 分量，每个基色分量直接决定其基色的强度。
• 伪彩色：图像的每个像素值实际上是一个索引值或代码值。 该代码值作为颜色查找表CLUT中某一项的入口地址。根 据该地址可以查找出包含实际R、G、B的强度值。这种 用查找映射的方法产生的色彩称为伪彩色。
❖ 图像获取设备：从现实世界中获取数字图像所使 用的设备通称
❖ 数字转换设备获取图像的过程实质上是信号扫描 和数字化的过程，它的处理步骤大体分为采样、 量化、编码三个步骤
12.2.1 采样
网络与多媒体技术
❖ 图像分辨率：在（X，Y）坐标上对图像进行采 样（也称为扫描），类似于声音信号在时间轴上 的采样要确定采样频率一样，在图像信号坐标轴 上的采样也要确定一个采样间隔，这个间隔即为 图像分辨率。
❖ 压缩编码技术：实现图像传输与存储的关键，常 用的图像压缩编码有预测编码和变换编码。
网络与多媒体技术
12.2.4 数字图形、图像的性能指标
❖ 1、分辨率 显示分辨率、图像分辨率、像素分辨率
显示分辨率：在某种显示方式下,显示器屏幕 上的最大显示区域，即水平与垂直方向的像 素个数。
图像分辨率源自文库数字化图像的大小，即该图像 的水平与垂直方向的像素个数。
❖ 位图图像适合于表现比较细腻、层次较多、色彩 较丰富、包含大量细节的图像。
显示速度快、占用存储空间较大
12.1.3 图形与图像的区别
网络与多媒体技术
存储方式 缩放
图形
画图函数
不失真、能适应不同分 辨率
图像 像素的位置、颜色和灰
度
会失真
处理方式 旋转、扭曲、拉伸 对比度增强、边缘检测
像素分辨率：指像素的宽和高的比例, 一般为 1:1。
网络与多媒体技术
12.2.4 数字图形、图像的性能指标
❖ 1、分辨率 • 相同大小的显示屏上，显示分辨率越高，像素越
高，像素密度越大，显示的图像越精细，但同一 字号的字在屏幕上却显得越小。 • 显示分辨率：最大显示分辨率和当前显示分辨率 最大显示分辨率由显示器和显卡（显示缓存）决 定；当前显示分辨率由当前设置的参数决定。 • 图像分辨率决定图像的显示质量。图像分辨率和 显示分辨率决定了显示图像的大小。
• 调配色：是通过每个像素点的R、G、B分量分别作为单 独的索引值进行变换，经相应的颜色变换表找出各自的强 度，用变换后的R、G、B强度值产生的色彩。
网络与多媒体技术
12.2.4 数字图形、图像的性能指标
❖ 比较
• 调配色与伪彩色相比，相同之处都是采用查找表， 不同之处是前者对R、G、B分量分别进行查找变 换，后者把整个像素当作查找的索引进行查找变 换。
静止的图像是一个矩阵，阵列中的各
项数字用来描述构成图像的各个点（称为 像素点 pixel ）的强度与颜色等信息。这种 图像也称为位图（ bit-mapped picture ）。
12.1.2 图像
网络与多媒体技术
❖ 位图图像：由一组进制位组成，这些位定义图像 中每个像素点的颜色和亮度。
❖ 二值图和彩色图 二值图：黑白图
❖ 取样点：将一幅画面分为M*N个网格，每个网 格称为一个取样点，用其亮度值来表示。
❖ 采样原理：
12.2.2 量化
网络与多媒体技术
❖ 量化：将扫描得到的离散的像素点对应的连续色 彩值进行A/D转换，称为量化。
❖ 原理：实际就是把采样后的样本值的范围分为有 限个区域，把落入某区域中的所有样本值用同一 值表示，是用有限的离散数值量来代替无限的连 续模拟量的一种映射操作。
❖ 矢量图：主要用于表示线框型的图画、工程制图、 美术字等。用矢量图表示复杂图像如人物、风景 照片等对象并要求较高质量时，需要花费大量的 时间进行交换、着色、处理光照效果等。
12.1.2 图像
网络与多媒体技术
图像（Image）是指由摄像机或扫描仪等 输入设备捕捉的实际场景画面，或以数字化
形式存储的任意画面。
图形的格式是一组描述点、线、面 等几何图形的大小、形状及其位置、维 数的指令集合。
在图形文件中只记录生成图的算法 和图上的某些特征点，因此也称矢量图。
12.1.1 图形
网络与多媒体技术
❖ 图形软件：编辑和显示矢量图的软件；这些软件 可以产生和操作矢量图的各个成分，并对矢量图 的各个组成部分进行移动、缩放、叠加、旋转和 扭曲等变换，而不会破坏图像的清晰度，显示时 通过延时处理能看到绘图的过程。
算法
几何算法
滤波、统计算法
其他 根据客观事物主观形成 对客观事物的真实描述
12.2 图像的数字化
网络与多媒体技术
❖ 数字化：是将许多复杂多变的信息转变为可以度 量的数字，再以数字建立起适当的数字化模型， 把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内 部，进行统一处理。
❖ 数字化将任何连续变化的输入分离为独立的单元， 在计算机中用数字“0”和“1”表示。
❖ 量化级数：量化时所确定的离散取值个数。
❖ 量化字长：也称图像深度，量化的亮度值（或色 彩值）所需的二进制位数。
12.2.3 编码
网络与多媒体技术
❖ 编码：把离散的像素矩阵按一定方式编成二进制 编码组，所得到的图像数据按某种图像格式记录 在图像文件中。
❖ 图像的分辨率越高，图像深度越深，则数字化后 的图像效果越逼真，图像数据量就越大。
网络与多媒体技术
12.2.4 数字图形、图像的性能指标
❖ 2、颜色深度 是指记录每个像素所使用的二进制位数。
• 对于彩色图像，颜色深度决定了图像可以使用的 最大颜色数目。
• 对于灰度图像，颜色深度决定了该图像可以使用 的亮度级别数目。
• 颜色深度越大，显示的图像越丰富，画面越好， 但数据量也随之增长。
第十二章 图形与图像处理技术
网络与多媒体技术
图形与图像处理技术
12.1 12.2 12.3
图形与图像 图像的数字化 数字图像的文件格式
12.4
图像处理软件
网络与多媒体技术
12.1 图形与图像
网络与多媒体技术
❖ 12.1.1 图形
图形（Graphic）一般指用计算机绘 制的画面，如直线、圆、圆弧、矩形、 任意曲线和图表等。
网络与多媒体技术
12.2.4 数字图形、图像的性能指标
❖ 3、颜色类型
图像的颜色需要使用三维空间来表示，但表示法不 唯一，每个像素点的图像深度的分配与图像所使用的颜色 空间有关。
• 真彩色：图像中的每个像素值都分成R、G、B三个基色 分量，每个基色分量直接决定其基色的强度。
• 伪彩色：图像的每个像素值实际上是一个索引值或代码值。 该代码值作为颜色查找表CLUT中某一项的入口地址。根 据该地址可以查找出包含实际R、G、B的强度值。这种 用查找映射的方法产生的色彩称为伪彩色。
❖ 图像获取设备：从现实世界中获取数字图像所使 用的设备通称
❖ 数字转换设备获取图像的过程实质上是信号扫描 和数字化的过程，它的处理步骤大体分为采样、 量化、编码三个步骤
12.2.1 采样
网络与多媒体技术
❖ 图像分辨率：在（X，Y）坐标上对图像进行采 样（也称为扫描），类似于声音信号在时间轴上 的采样要确定采样频率一样，在图像信号坐标轴 上的采样也要确定一个采样间隔，这个间隔即为 图像分辨率。
❖ 压缩编码技术：实现图像传输与存储的关键，常 用的图像压缩编码有预测编码和变换编码。
网络与多媒体技术
12.2.4 数字图形、图像的性能指标
❖ 1、分辨率 显示分辨率、图像分辨率、像素分辨率
显示分辨率：在某种显示方式下,显示器屏幕 上的最大显示区域，即水平与垂直方向的像 素个数。
图像分辨率源自文库数字化图像的大小，即该图像 的水平与垂直方向的像素个数。