图形图像学基础13：图像基础
5-图形图像基础知识
一个像素通常被视为图像的最小的完整采样。像 素数量的多少就会直接影响到图像的质量。
位图
又称光栅图，一般用于照片品质的图像处理， 是有前面提到的像小方块一样的“像素”组 成的图形。通过位置与颜色值的表示，表现 出图象颜色阴影的变化。
将照片中的局部放大到1200%，可以 清楚地看到像素
矢量图
又称向量图形，通过运用数学函数，来描述图形 的位置、大小、形状、色彩。最大的特点是可以 任意放大或缩小图形而不会影响出图的清晰度。
图象处理基础知 识
——初识象素、位图及矢量图
十字绣是年轻人 钟爱的手工艺品
一个又一 个色彩各异的 “十”字组成 了完整而生动 的图画。 象素的原 理恰恰与“十” 字相类似。
一、初识象素
为了把图像数据化，我们把一幅完整的图象分割 成一个一个的小方块，每个小方块都保存着相应 的单色颜色信息，这些小方块就是象素。
这幅图片的颜色 变化太丰富，颜 色点之间的跳跃 非常激烈，没有 一致的规律，因 此，矢量图要按 照每一个颜色点 来建立数量浩瀚 的数学公式。而 每一个数学公式 的信息量，肯定 要大于一个像素 的信息量，由此 可知，这幅图片 转换成矢量图以 后，比位图还要 大得多的多，计 算机会不堪重负。
归纳： 归纳：
图像——像素——位图 图形——数学——矢量图
结构梳理
一、象素是什么？ 二、位图与矢量图的概念和特点 三、 图像——像素——位图 图形——数学——矢量
←矢量图形
（以刚才的矢量图“2”为例）
位图也可以用像素来记录这条曲 线，在黑线的位置上是黑色的像 素，没有黑线的地方是白色像素， 一行一行的像素整齐地排列，最 终我们看到了由所有的黑色像素 所组成的这条黑线。 尽管这些白色像素，对于我们这 条黑色的曲线是没有意义的，但 是却一个也不能少，这样下来， 文件就非常的大。 而矢量图只需要确定这条曲线的 起点、终点等相关的坐标，给定 相关的函数，表述曲线的颜色和 粗细即可，这样一来，记录的文 件就非常小。
《图形图像学基础》PPT课件
成绩构成
平时成绩〔40%〕 出勤〔10%〕 课后作业〔10%〕 随堂小测验〔20%〕 期末考试〔60%〕
第一章 绪论
什么是计算机图形学 图形学的研究内容 应用领域 交互式图形系统输入输出设备 与相关学科的关系
Computer Graphics <CG>
国际标准化组织<ISO>的定义： 计算机图形学是研究通过计算机将
CG的发展简史
硬件 1950年第一台图形显示器诞生 20世纪70年代光栅显示器产生,图形学进图了第一个兴盛
时期并开始出现实用的CAD图形系统 20世纪80年代中期,超大规模集成电路的发展使计算机运
算能力提高,图形处理速度加快,图形学得到快速发展 基础理论 1962年,Ivan E.Sutherland发表题为"Sketchpad:一个人机
图形用户界面
Window system and large-screen interaction metaphor
图形输入设备
鼠标、键盘 数码相机 采用的摄像感应器有两种 CCD CMOS：便宜,但质量相对较差 扫描仪
图形输入设备
数据手套<Data glove>
可测量出手的位置和形状,从而实现环境中的虚 拟手及其对虚拟物体的操纵.
数据转换为图形,并在专门显示设备上显 示的原理、方法和技术的学科.
它是建立在传统的图学理论、应用数 学和计算机科学基础上的一门边缘学科.
计算机图形学是研究怎样用计
算机表示、生成、处理和显示图形 的一门学科.
几何或3D的问题
图像或2D的问题
CG研究的问题 一般说来,要在计算机上生成一幅表示物体的图形, 有三个要素： 如何在计算机中"表示"多彩的客观世界：造型技 术 在计算机中建立所要生成图像的物体的模型 即给出表示该物体的几何数据和拓扑关系 如何在计算机中"表现"多彩的客观世界：绘制技 术 按照给定的观察点及观察方向将物体模型在计算 机屏幕上显示出来 人机交互技术： 为造型和绘制这两个过程提供友好的人机界面
图形图像的基础知识
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CorelDraw图形图像的基础知识
（4）BMP格式（*.BMP） BMP格式是常用位图格式之一，是Windows 操作系统中“画图”程序的标准文件格式。 该格式不支持CMYK颜色模式的图像，采用 无损压缩，图像优点是不失真，缺点是文件 尺寸较大。
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CorelDraw图形图像的基础知识
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CorelDraw图形图像的基础知识
（2）矢量图 矢量图也称为向量图，由一连串的直线和曲线组成， 所以图形中每个物件都是单独存在的。这种保存图 像信息的方法与分辨率无关。因此在缩放图形时， 完全由物件本身的属性来重新计算，所以即使将图 形放大到相当高的倍数，也不会失真，清晰度和边 缘平滑度都不会改变，还可自由地改变形状、大小 和颜色，尤其适用于标志设计、图案设计、文字设 计、版式设计等，它所生成文件也比位图文件要小。 基于矢量绘画的软件有CorelDRAW、Illustrator、 Freehand等。
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（2）CMYK颜色模式 由青（Cyan）、品红（Magenta）、黄 （Yellow）、黑（Black）四种油墨颜色组 成，由于C、M、Y三色混合后无法印刷出纯 正黑色，因此在印刷时加入单纯的黑色来辅 助印刷效果。图1-38为CMYK减色混合。
（5）TIFF格式（*.TIF） TIFF格式是一种应用非常广泛的文件格式， 几乎支持所有绘画、图像编辑和页面排版软 件，同时也是一种标准的印刷格式。
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CorelDraw图形图像的基础知识
计算机图像学基础
计算机图像学基础——图形图像图素象素位图的概念一、计算机图形学（Computer Graphics）1、什么是计算机图形学？计算机图形学是研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。
IEEE定义：Computer graphics is the art or science of producing graphical images with the aid of computer.2、计算机图形学的研究内容计算机图形学的研究内容非常广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。
简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。
图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。
从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。
计算机图形学主要目的就是要利用计算机表达的真实感图形。
为此，必须建立图形描述的场景的几何表示，运用某种光照模型，计算出假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。
所以计算机图形学与计算机辅助几何设计有着密切的关系。
图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。
同时，真实感图形计算的结果是以数字图象的方式提供的，计算机图形学和图形图象处理有着密切的联系3、计算机图形学的主要应用领域1）.计算机辅助设计与制造（Computer Aided Design / Computer Aided Manufacture）机械结构、零部件、土木建筑工程、集成电路等的设计等，利用计算机图形学不仅可提高设计效率、缩短设计周期、改善设计质量、降低设计成本，而且可以为后续的计算机辅助制造建立起数据库，CAD/CAM一体化，生产的自动化奠定基础。
图形图像学基础
• 平移变换
二维平移变换
1 0 tx
HT 0
1
t
y
0 0 1
点用列向量表示
1 0 0
or
HT '
0
1
0
tx ty 1
点用行向量表示
变换方程：
x' 1 0 tx x
y'
0
1
t
y
y
or
1 0 0 1 1
1 0 0
x' y' 1 x y 1 0 1 0
tx ty 1
三维平移变换
0 0 1
a b e
H c d
f
0 0 1
仅平行关系保持不变
图形几何变换的计算
一般，几何变换均可表示成P’=HּP的形式，其 中，P为变换前图形的规范化齐次坐标，P’为 变换后图形的规范化齐次坐标，H为变换矩阵。
图形几何变换的计算
(1) 点的变换
将点表示为规范化齐次坐标形式，可为行矩阵 （或列矩阵），则P’=TּP的形式可写为：
（1）图形输出设备自身都有一个坐标系， 称之为设备坐标系
（2）是一个二维平面坐标系 （3）度量单位： 像素 （4）定义域： 整数域且是有界的
二 窗口与视口
1 窗口：
（1）窗口是在世界坐标系中定义的， 用来确定显示内容的一个矩形区域。
（2）窗口内的图形在设备坐标系下能被输出， 窗口外的部分被裁掉。
2 视区：
Vyb
0
Sy
10
1
Wyb
0
Sy Vyb SyWyb
0 0 1 0 0 10 0 1 0 0
1
其中缩放比例： Sx Vxr Vxl Wxr Wxl
沪科版信息技术选修二2.2图形与图像的基本概念图形图像基础优秀教学案例
2.通过本节课的学习，使学生认识到图形图像在日常生活和学习中的重要性，提高学生的信息素养。
3.培养学生尊重他人劳动成果的良好品质，教育学生诚实守信、遵纪守法。
4.鼓励学生发挥创意，培养学生的创新意识和审美观念，提升学生的综合素质。
二、教学目标
（一）知识与技能
1.理解图形与图像的基本概念，区分图形和图像的差异。
2.掌握常见图形和图像的种类及其特点，如矢量图、位图等。
3.学会使用相关软件工具对图形图像进行基本操作，如绘制、编辑、转换等。
4.了解图形图像在信息技术应用中的广泛用途，提高实际操作能力。
5.通过案例分析，培养学生分析问题和解决问题的能力，提升学生的创新意识。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.利用多媒体手段，如图片、视频等，为学生提供丰富的视觉感受，激发学习兴趣。
2.设计具有现实意义的教学案例，让学生在解决问题的过程中自然地引入图形图像的基本概念。
3.创设互动性强、充满趣味的课堂氛围，鼓励学生积极参与，提高课堂活力。
（二）讲授新知
1.采用生动、形象的语言，详细讲解图形图像的基本概念，如矢量图、位图等。
2.设计具有现实意义的教学案例，让学生在解决问题的过程中自然地引入图形图像的基本概念。
3.创设互动性强、充满趣味的课堂氛围，鼓励学生积极参与，提高课堂活力。
（二）问题导向
1.提出具有启发性的问题，引导学生独立思考，激发学生的探究欲望。
2.设计逐步深入的问题序列，让学生在解决问题的过程中逐步掌握图形图像的基本概念。
五、案例亮点
1.情境创设丰富多样：本案例通过多媒体手段，如图片、视频等，为学生提供了丰富的视觉感受，激发学习兴趣。同时，设计具有现实意义的教学案例，让学生在解决问题的过程中自然地引入图形图像的基本概念。这样的情境创设既符合学生的认知特点，又有助于提高他们的学习积极性。
第一章 图形图像的基础知识ppt课件
MSP文件格式：Animator Pro中的一种图形文件格式
图像文件格式
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1.2 图像文件的格式
文件格式的分类
PICT文件格式：PICT文件格式主要用于Macintosh平台 OPT文件格式：Animator Pro创建的一种图形文件格式 PBM（PGM、PPM）文件格式：Portable Pixmap的缩写 PCD文件格式：是KODAK开发的一种Photo CD文件格式 PCX文件格式：专用于存储PC Paintbrush生成的图像 PDD文件格式：是PhotoShop专用的一种图形文件格式
CMYK色属于色料减色呈色方式
色彩模式的分类
用青、品红、黄做基色，在青、品红、黄的减色空间中增加 一个黑色（K）。
CMYK色彩模式的图像可以 在Photoshop中的“通道”中查 看
图信息的基本概念
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1.1 图信息的基本概念
HLS色空间
色相、亮度、饱和度的模型方式
色彩模式的分类
第一章 图形 图像的基础知 识
图信息的基本概念
1.1 图信息的基本概念
图信息可以分为：
信息的分类
图形信息（即矢量图）：计算机自主绘制形成的图信息 属于图形信息 比较流行的矢量图处理软件： CorelDraw Illustrator Freehand AutoCAD
图信息的基本概念
PIC文件格式：其中包含了未经压缩的图像信息
图像文格式
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1.2 图像文件的格式
文件格式的分类
PNG文件格式：针对网页设计的无损压缩图像文件格式 PSD文件格式：Photoshop图像处理软件的文件格式 PXR文件格式：该格式支持灰度图像和RGB彩色图像 RIF文件格式：是著名软件Painter的专用图像格式 RLE文件格是：是一种压缩过的位图文件格式 Scitex CT文件格式：在Scitex高档印前工作站上创建
《图形图像学基础》课件
深度学习与图像识别
01
深度学习技术已广泛应用于图像识别，如人脸识别、物体识别
等，大大提高了识别的准确性和效率。
生成对抗网络（GAN）
02
GAN在图像生成、超分辨率、风格转换等方面表现出色，能够
生成高质量的假图像，为图形设计提供更多可能Байду номын сангаас。
强化学习在图形设计中的应用
03
强化学习可以帮助机器学习如何进行有效的图形设计，提高设
PNG
TIFF
PNG是一种支持透明通道的图像格式，具 有较好的压缩性能和跨平台兼容性。
TIFF是一种灵活的图像格式，支持多种颜色 模式和数据类型，常用于印刷和出版领域 。
常见的图形文件格式
DXF
DXF是一种用于CAD软件的矢量图形 格式，支持直线、圆弧、多段线等基 本图形元素。
SVG
SVG是一种基于XML的矢量图形格式 ，可在网页上直接显示，并支持交互 操作。
02 图形图像处理基础
色彩理论
01
02
03
色彩的属性
色彩具有三个基本属性， 即色相、明度和饱和度， 它们决定了色彩的表现形 式和感觉。
色彩的混合
通过不同色彩的混合，可 以创造出新的色彩效果， 如加色混合、减色混合和 中性混合等。
色彩的匹配
在图形图像处理中，色彩 的匹配是关键，需要掌握 色彩校正、色彩平衡等技 巧。
图形图像学的发展历程
总结词：发展脉络
详细描述：图形图像学的发展可以追溯到20世纪50年代，随着计算机技术的不断发展，图形图像学经 历了从简单二维图形到复杂三维模型的演变。近年来，随着虚拟现实、增强现实等技术的兴起，图形 图像学的发展更加迅速。
图形图像学在各领域的应用
数字图形图像基础共50页PPT
第一章 概述 1.3 数字图像理论W格式是一种最原始的文件格式，它的结构记录 所有的像素，因此文件很大，用于在多个应用程序和计 算机平台之间传递文件。该格式支持带Alpha通道的 CMYK、RGB、灰度文件和不带Alpha通道的多通道、 Lab、索引颜色、双色调文件。
第一章 概述 1.3 数字图像理论基础
1.3.3 图像文件格式
图像文件格式指的是图像以什么方式保存在磁盘上。 Photoshop可支持包括PSD、BMP、JPG、GIF、TIFF、 PNG、TGA、PCX、PDF和RAW等20多种文件格式。
1、PSD格式 PSD格式是Photoshop专用格式，也是Photoshop默 认文件格式，可以包含图层、通道和颜色模式，还可以 保存具有调节层、文本层的图像。将其转换其它文件格 式前，将合并图层。 PSD文件保留了所有原图像的数据信息，是唯一能 够支持全部图像颜色模式的格式。
第一章 概述 1.3 数字图像理论基础
1.3.3 图像文件格式
6、PNG格式 PNG格式用于在网上进行无损压缩和显示图像。支持 带有一个Alpha通道的RGB、灰度模式和不带Alpha通道的 位图、索引颜色模式。 7、TGA格式 TGA是为视频摄影机图像而设计的图像格式。是一种图 形、图像数据的通用格式，是计算机生成图像向电视转换的 一种首选格式。支持带一个Alpha通道32位RGB文件和不带 Alpha通道的索引颜色、灰度、16位和24位RGB文件。
第一章 概述 1.3 数字图像理论基础
1.3.3 图像文件格式
4、GIF格式 GIF格式是一种LZW压缩格式，可以缩减文件大小和电 子传递时间，广泛应用于网络的HTML网页文档中。GIF格 式支持位图、灰度和索引颜色的颜色模式，不支持Alpha通 道。 5、TIFF格式 TIFF是Mac中广泛使用的图像格式。特点是图像格式复 杂、存储信息多，有利于原稿的复制。支持RGB、Lab、索 引颜色、CMYK、灰度的色彩模式和位图模式，并且在 CMYK、RGB和灰度三种颜色模式中支持Alpha通道。
图形图像基础知识
图形图像基础知识什么是图形图像图形图像是一种可视化的表达方式，通过使用线条、形状、颜色和纹理来呈现出视觉信息。
它广泛应用于各个领域，包括计算机图形学、计算机视觉、游戏开发、动画制作等。
图形图像可以通过计算机生成、处理和显示，也可以通过摄影和扫描等手段获取和存储。
图形图像的主要元素图形图像由不同的元素组成，这些元素共同构成了图像的形状、颜色和纹理等特征。
1. 点点是图形图像的基本元素，它没有大小和形状，只有位置坐标。
点可以用来表示图像中的一个像素，像素是图像的最小单位。
2. 线线由一系列连接的点组成，它具有长度、方向和位置。
直线是最简单的线段，它由两个端点确定。
曲线是由多个点连接而成的线段，它可以是直线段或弯曲线段。
3. 形状形状是由一系列连接的线段或曲线组成的封闭图形。
常见的形状包括矩形、圆形、椭圆形等。
形状可以有填充颜色和边框颜色。
4. 颜色颜色是图形图像的一个重要特征，它可以通过RGB值或颜色模型来表示。
常见的颜色模型包括RGB模型、CMYK模型以及灰度模型。
颜色可以用来填充形状、添加纹理以及绘制渐变效果。
5. 纹理纹理是图形图像的一种特殊效果，它可以为形状或图像添加表面细节。
纹理可以是有规律的图案，也可以是随机的像素集合。
纹理可以用来模拟实物的质感，增加图像的真实感。
图形图像的生成和处理1. 图像生成图像可以通过计算机生成，具体方法包括绘制基本图元、生成几何形状、应用纹理等。
计算机生成的图像可以基于数学模型，也可以基于图像处理算法。
2. 图像处理图像处理是一种对图像进行操作和改变的方法，常见的图像处理操作包括缩放、旋转、裁剪、滤镜等。
图像处理可以改变图像的大小、形状、颜色和纹理等特征。
3. 图像显示图像显示是将图像在屏幕上或其他输出设备上显示的过程。
图像显示可以通过色彩空间转换、色彩映射、混合和渲染等技术来实现。
图像显示技术的发展使得图形图像在多媒体、游戏和虚拟现实等领域得到了广泛应用。
图形图像的应用领域图形图像广泛应用于各个领域，以下是一些主要的应用领域：1. 计算机图形学计算机图形学研究如何使用计算机生成、处理和显示图像。
图形图像处理基础入门指南
图形图像处理基础入门指南第一章：图形图像处理概述图形图像处理是一门应用广泛的技术，其目的是改善、增强或提取图像的特定特征。
本章将介绍图形图像处理的基本概念，包括图像的表示方式、像素及其属性等。
1. 图像的表示方式图像可表示为数字矩阵或二进制流的形式。
数字矩阵表示是将图像划分为像素，每个像素表示图像上一个点的颜色或亮度信息。
二进制流表示则是将图像编码为一串连续的比特流。
2. 像素及其属性像素是图像处理中最基本的单元，是对图像进行编码的最小单位。
每个像素可以包含多个属性，如亮度、颜色、透明度等。
这些属性会影响到后续的图像处理操作。
第二章：图形图像处理算法及工具本章将介绍图形图像处理常用的算法和工具，包括滤波、变换、分割等。
1. 滤波滤波是一种常用的图像处理方法，通过去除或增强图像的某些频率成分来实现图像的改善。
常见的滤波算法有均值滤波、中值滤波、高斯滤波等。
2. 变换变换是将图像从一个域映射到另一个域的过程。
常见的图像变换包括傅里叶变换、小波变换等，可以用于图像压缩、频域分析等应用。
3. 分割图像分割是将图像分成若干个子区域，使得每个区域具有一定的特征或属性。
常用的分割算法有阈值分割、边缘检测、聚类分割等。
第三章：图形图像处理应用领域本章将介绍图形图像处理在各个领域的应用，包括医学影像处理、卫星图像处理、数字艺术等。
1. 医学影像处理医学影像处理是图形图像处理的重要应用领域之一。
通过对医学影像的处理，可以辅助医生进行疾病的诊断和治疗。
常见的医学影像处理任务有图像增强、边缘检测、肿瘤分割等。
2. 卫星图像处理卫星图像处理是利用遥感技术对航天器观测到的地球表面图像进行处理和分析。
通过卫星图像处理，可以监测自然资源、环境变化，应用于气象预测、城市规划等领域。
3. 数字艺术图形图像处理技术在数字艺术中有着广泛的应用，如图像合成、特效处理、图像修复等。
这些技术不仅可以用于电影、电视剧的特效制作，也可以用于游戏、动画等数字娱乐产业。
图形图像的基本知识
常用工具软件实用教材
8.4 图形编辑处理软件
–
– –
–
–
重新选择图像 设置文件特有属性（转场、标题等） 设置幻灯放映选项 设置文件选项 测试或安装屏保程序
常用工具软件实用教材
8.3 截图软件
从需求来看……
我们经常听到这么一句话“有图有真相”
，我们怎么把看到的东西展示给别人呢？
在书本上经常看见各种菜单的图片，如何
截取打开的各式菜单呢？
从需求来看……
大家有没有注意到在室外大型广告牌上看
到的图片，虽然很大，却还是非常精细？
如此大型的图片是如何制作的呢？
常用工具软件实用教材
8.4 图形编辑处理软件
8.4.1
8.4.2 8.4.3
FreeHand 简介
FreeHand 操作 FreeHand 实例
常用工具软件实用教材
捕获的具体步骤如下：
– – – –
捕获对象的类型中选择其一； “配置设置”栏的“捕获类型”列表中选择捕 获的具体对象； “共享”列表中选择输出对象的类型； “效果”列表对截图进行特殊效果的设置；
–
– –
“选项”进行选择；
单击“捕获”按钮，捕获结束后会进入 “Snagit 编辑器”进行截图的后期处理；
– –
常用工具软件实用教材
8.2 看图软件
8.2.1
8.2.2
ACDSee简介
计算机图形学基础知识重点整理
计算机图形学基础知识重点整理1.计算机图形学是研究和开发用于创建、处理和显示图像的计算机技术领域。
它涵盖了图像生成、图像处理、图像显示等方面的知识。
本文将重点整理计算机图形学的基础知识，包括基本概念、图形编程、图像处理等内容。
2. 基本概念2.1 图形学基本概念•点：图形学中最基本的元素，用于构建图形对象。
•线段：由两个点连接而成，是构建更复杂图形的基础。
•多边形：由多个线段连接而成，可以构建更为复杂的图形。
•直线方程与曲线方程：描述线段和曲线的数学表达式。
•三角形：最简单的多边形，广泛应用于计算机图形学中。
•二维坐标系：用于描述图形位置的平面坐标系。
•三维坐标系：用于描述图形位置的立体坐标系。
2.2 图形学算法与技术•光栅化：将连续曲线或曲面转化为离散像素的过程。
•扫描线算法：用于处理复杂图形填充的算法。
•边缘检测：用于检测图像中的边缘信息。
•图像变换：包括平移、旋转、缩放等操作，用于对图形进行变换和处理。
•隐式曲线：用一种隐含的方式表达的曲线或曲面。
•着色模型：用于给图形上色的模型，如灰度模型、RGB模型等。
3. 图形编程3.1 图形编程环境•OpenGL：跨平台的图形编程接口，支持高性能图形渲染。
•DirectX：微软开发的多媒体编程接口，专注于游戏图形渲染。
•WebGL：基于Web标准的图形编程接口，用于在浏览器中渲染图形。
3.2 图形渲染流程•顶点处理：对图形中的顶点进行变换和处理。
•图元装配：将顶点组装成基本图元，如线段、三角形等。
•光栅化：将基本图元转化为像素点。
•片元处理：对每个像素点进行颜色计算。
3.3 图形效果实现•光照模型：用于模拟光照效果的算法。
•材质：描述图形的表面特性，如光滑、粗糙等。
•纹理映射：将二维纹理贴到三维图形表面的过程。
•反射与折射：模拟物体表面的反射和折射效果。
4. 图像处理4.1 基本图像处理操作•图像读取与保存：从文件中读取图像数据并保存处理结果。
•图像分辨率调整：改变图像的大小和分辨率。
图像全部知识点
图像全部知识点1. 图像的基本概念图像是由像素组成的二维数组或矩阵，每个像素表示图像中的一个点的亮度或颜色。
图像可以是灰度图像（每个像素表示一个灰度值），也可以是彩色图像（每个像素表示红、绿、蓝三个颜色通道的值）。
2. 图像的采集与表示图像的采集可以通过摄像头、扫描仪等设备进行，采集到的图像可以用数字方式表示。
数字图像通常使用灰度级或色彩深度来表示像素的亮度或颜色范围。
常用的灰度级有8位灰度（256级灰度）和24位真彩色（每个通道8位）。
3. 图像的处理与增强图像处理是指对图像进行一系列的操作，以获得更好的视觉效果或提取图像中的有用信息。
常见的图像处理操作包括滤波、锐化、边缘检测、图像增强等。
这些操作可以改变图像的亮度、对比度、清晰度等特性。
4. 图像的特征提取与描述图像特征提取是指从图像中提取出具有代表性的特征，用于图像识别、分类或检索等任务。
常用的图像特征包括颜色直方图、纹理特征、形状特征等。
特征描述是将提取到的特征进行表示和编码，以便进行比较和匹配。
5. 图像的分割与边界检测图像分割是将图像划分为若干个子区域，每个子区域具有一定的连续性和一致性。
图像分割可以用于目标检测、图像分析等领域。
边界检测是在图像中检测出目标的边界或轮廓，常用的边界检测算法包括Sobel算子、Canny算子等。
6. 图像的压缩与编码图像压缩是对图像进行编码和压缩，以减少存储空间和传输带宽。
常用的图像压缩算法包括JPEG、PNG等。
图像编码是将图像转换为二进制数据的过程，常用的图像编码算法有无损编码和有损编码。
7. 图像的识别与分类图像识别是指将图像中的目标或物体识别出来，常用的图像识别方法包括模板匹配、特征匹配、深度学习等。
图像分类是将图像按照类别进行分类，常用的图像分类算法有支持向量机、卷积神经网络等。
8. 图像的重建与复原图像重建是指从损坏或不完整的图像中恢复出原始图像。
图像复原是指对受到噪声或失真影响的图像进行恢复和修复，常用的图像复原方法有滤波、去噪等。
图形图像处理教学大纲
图形图像处理》教学大纲课程名称：（图形图像处理/GraphicsandImagesProcessing）开课专业：计算机应用技术（专业方向：计算机应用技术）一、课程性质、目的和培养目标本课程是计算机类专业的专业基础课程。
计算机图形图像处理技术运用数字技术进行图形图像的处理，是现代数字技术中的一个重要分支。
本课程通过对目前广泛流行的图形图像软件的学习使用，掌握计算机图形图像处理的基本技术，为平面设计、多媒体制作、动画制作等课程奠定基础。
本课程的教学目标：一是通过讲授计算机图形图像处理的基本概念，使学生掌握数字图像的基础知识，了解计算机对图形图像的处理方法与传统方法的异同；二是通过讲授具体的图形图像处理软件的使用方法，培养学生使用计算机进行图形图像处理的能力。
二、预修课程计算机应用基础三、课程内容、要求和建议学时分配绪论（14课时）主要介绍photoshop概论。
第1章图形图像处理基本知识（2课时）要点：掌握数字图像的基本概念和分类，了解常用的图像文件格式。
主要内容：第一节数字图像数字图像的基本概念；数字图像的分类。
第二节常用的图像文件格式矢量图和点阵图的区别；象素和图形分辨率的含义；色彩模式和工作环境优化。
第2章色彩理论（2课时）要点：掌握色彩的基本概念和色光三原色，了解数字图像的色彩模式。
主要内容：第一节色彩的产生颜色的基本概念；颜色的描述。
第二节色光三原色三基色。
2课时）4课时） 适用于视频和电影制 6课时） 第三节色料三原色RGB 颜色模式。
第四节数字图像的色彩模式RGB 模式与CMYK 模式；lab 模式；HSB 模式；灰度模式；位图模式。
第3章图形图像输入输出设备 要点：掌握常见图形图像的输入设备的类型。
主要内容： 第一节监视器显示系统；分辨率；像素；点距。
第二节图形显示卡颜色位数；显示存储器；显示分辩率。
第三节扫描仪扫描仪的分类；扫描仪解析度。
第四节打印机打印机的分类。
第4章PhotoshopCS 简介 要点：掌握PhotoshopCS 工作界面的构成和文档的基本操作。
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• 对图像数据进行变换、 编码和压缩， 以便于图像的存储 和传输
图像特征及常规处理方法
– 数字图像中基本单位称为像素（pixel）。数字图像是 由像素组成的
• 数字图像可以看成是一个矩阵
灰 度信 息 数 字化
像素
数 字化
1 12 4 4 2 1 1 1 27 8 8 7 2 1 1 58 5 5 8 6 1 1 68 5 6 8 6 1 1 68 7 5 4 2 1 1 58 4 1 6 6 1 1 48 3 1 6 6 1 1 26 1 1 1 1 1
x
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模拟图像和数字ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ像
• 常见的各种照片、 图片、海报、广告画等均属模拟图像 • 用计算机进行图像处理的前提是图像必须以数字格式存储，
我们把以数字格式存放的图像称之为数字图像。在计算机 中，图像被分割成像素（Pixel），各像素的灰度值用整数 表示。一幅 M×N个像素的数字图像，其像素灰度值可以 用M行、N列的矩阵表示
数字图像处理概述
• 基本概念 • 研究内容 • 图像处理的常规方法
基本概念——图像
• 图像：是二维或三维景物（万事万物）呈现在 人心目中的影象
• 图像的特点
– 图像带有大量的信息，一幅图像顶得上千言万语 – 图像包括照片、绘图、视频图像等 – 人类从外界获得的信息约有75%来自视觉系统
• 图像表示
✓灰度图像：每一个像素由一个量化的灰度级来描述 的图像，没有彩色信息
✓ 黑白图像
✓ 二值图像，每个像素只能是黑(0)或白(1)
✓ 彩色图像
✓可以用红绿蓝三元组的二维矩阵来表示
✓通常，三元组的每个数值也是在0到255之间， 0表示相应的基色在该像素中没有，而255则 代表相应的基色在该像素中取得最大值，这 种情况下每个像素可用三个字节来表示
基本概念—数字图像处理
• 数字图像处理（Image Processing）是指应用计 算机来合成、变换已有的数字图像，从而产生一 种新的效果，并把加工处理后的图像重新输出， 这个过程称为数字图像处理
• 另一种提法：把利用计算机对图像进行去除噪声 、 增强、复原、分割、提取特征等的理论、 方法 和技术称为数字图像处理(Digital Image Processing)
• 即：图像（可见或不可见）-〉计算机 -〉图像
图 像 灰 度 变 换
图 像 灰 度 直 方 图 均 衡
去除噪声
原图像
噪声污染图像
中值滤波结果
图像恢复
图像对齐/拼接
数字图像处理的目的
• 提高图像视感质量， 以达到赏心悦目的目的，如去除图 像中的噪声， 改变图像的亮度、颜色，增强图像中的某 些成份、 抑制某些成份，对图像进行几何变换等，从而 改善图像的质量， 以达到或真实的、或清晰的、或色彩 丰富的、或意想不到的艺术效果
• 数字图像：（Digital Image）
– 把连续空间的图像在坐标空间(X,Y)和性质空间F都离散 化，便于计算机进行加工处理，这种离散化的图像就 是数字图像
• 数字图像表示
– 数字图像用I（r,c）来表示，其中r = row 行,c = column 列，表示空间离散点的坐标，I 表示离散化的图像f 。 I ,r,c都是整数。
彩色图像(128x128)及其对应的数值矩 阵（仅列出一部分）
(207,137,130) (220,179,163) (215,169,161) (210,179,172) (210,179,172) (207,154,146) (217,124,121) (226,144,133) (226,144,133) (224,137,124) (227,151,136) (227,151,136) (226,159,142) (227,151,136) (230,170,154) (231,178,163) (231,178,163) (231,178,163) (236,187,171) (236,187,171) (239,195,176) (239,195,176) (240,205,187) (239,195,176) (231,138,123) (217,124,121) (215,169,161) (216,179,170) (216,179,170) (207,137,120) (159, 51, 71) (189, 89,101) (216,111,110) (217,124,121) (227,151,136) (227,151,136) (226,159,142) (226,159,142) (237,159,135) (237,159,135) (231,178,163) (236,187,171) (231,178,163) (236,187,171) (236,187,171) (236,187,171) (239,195,176) (239,195,176) (236,187,171) (227,133,118) (213,142,135) (216,179,170) (221,184,170) (190, 89, 89) (204,109,113) (204,115,118) (189, 85, 97) (159, 60, 78) (136, 38, 65) (160, 56, 75) (204,109,113) (227,151,136) (226,159,142) (237,159,135) (227,151,136)
常见图像是连续的，用f（x,y）表示一幅图像，其中
(x,y)表示空间坐标点的位置， f 表示图像在点（x,y)）
的某种性质的数值，如亮度等。 f (x,y)可以是任意 实数
图像
• 灰度图像（单色图像）是一个二维灰度（或亮度）函 数f(x,y)
• 彩色图像由三个（如RGB)二维灰度（或亮度）函数 f(x,y)组成