第三章 图像信息的获取 与处理
主要内容
理论篇
数字图像基础 色度学基础 数字图像处理 图像压缩标准JPEG
实践篇
典型图像处理工具简介 图像的获取 图像的基本处理
1. 数字图像和图形
理论篇－数字图像基础
图像（image），又被称为“位图”，是直 接量化的原始信号形式。 是由像素点 组成的。
1. 数字图像和图形
理论篇－数字图像基础
图形（graphic）， 又称为矢量图，是 由计算机运算而形 成的抽象化结果。
是具有方向和长度 的矢量线段组成。 其基本的组成单元 是描点和路径。
2. 图像的采样和量化
理论篇－数字图像基础
图像的采样是指将图像转变成为像素集合 的一种操作。 在采样过程中，采样孔径和采样方式决定 了采样得到的图像信号。 不同采样方式所获取的图像信号是不同的。
图像的采样
理论篇－数字图像基础
2. 图像的采样和量化
理论篇－数字图像基础
量化就是对采样后的连续灰度值进行数字 化的过程，以还原真实的图像 图像的量化分为两类： 等间隔量化——即将采样值的灰度范围进 行等间隔分于像素灰度值在黑-白范围内均 匀分布的图像，其量化误差可变得最小化。 非等间隔量化——即将小的灰度值的级别 间隔细分，而将大的灰度值的级别间隔粗 分的方法
图像的量化
3. 图像的存储格式
图像文件的组成
理论篇－数字图像基础
识别信息 图像数据 压缩技术（可选项）
理论篇－数字图像基础
识别信息
图像宽度 图像高度 图像分辨率 ……
理论篇－数字图像基础
识别信息
主要包括文件识别和图像识别两个部分 识别信息被设计成一定的数据结构，放置 在文件的首部，作为文件头出现 其中文件识别信息通常包含图像文件的识 别码以及版本号：如，PCX图像文件的识别 码为0x0A
理论篇－数字图像基础
图像数据
流式存储 是否压缩 对非压缩图像数据：扫描、存储方式问题 （如BMP格式，自下而上，自左而右）
理论篇－数字图像基础
压缩技术
压缩技术并不是必须的 采用压缩技术的目的是为了节省图像的存 储空间（如不压缩，一幅A4 幅面的真彩色 图像就需要6M字节的存储空间） 压缩=编码 解压缩=解码 编码和解码均需要时间开支
理论篇－数字图像基础
在图像文件中
识别信息和图像数据是必不可少的基本组 成部分 压缩方式则是作为一个选项出现，用户可 以根据实际需要决定是否采用压缩方式以 及采用何种压缩算法
3. 图像的存储格式
理论篇－
数字图像基础
图像文件一般格式
文件头——软件信息和图像参数
文件体——图像数据和彩色变换表
文件尾——用户信息（可选）
3. 图像的存储格式
理论篇－数字图像基础
常用的静态图像文件格式 （1）JPEG格式 （2）BMP格式 （3）GIF格式 （4）PNG格式 （5）TIFF格式 （6）TGA格式 （7）PSD格式
4. 图像的重要参数
理论篇－数字图像基础
（1）图像的分辨率（Image Resolution）
确立组成一幅图像的像素数目，用每英寸 多少点（DPI）表示，指组成一幅图像像素 密度的度量方法。 对同样大小的一幅原图，如果数字化时图 像分辨率高，则组成该图的像素点数目越 多，看起来就越逼真。图像分辨率在图像 输入和输出时起作用，它决定图像的像素 点阵数。
4. 图像的重要参数
理论篇－数字图像基础
（2）显示分辨率（Display Resolution） 确定屏幕上显示图像区域的大小，即构成 全屏显示的像素点个数，以每行拥有的像 素点数×屏幕显示行数来表示。
显示分辨率有最大显示分辨率和当前显示 分辨率之分：最大显示分辨率由物理参数， 即显示器和显示卡（显示缓存）决定，当 前显示分辨率由当前设置的参数决定。
理论篇－数字图像基础
背景景色清晰 度高、层次细腻
前景人像清晰 度低、层次粗糙
该图像是在一幅背景图上叠上人群像和文字，输入时采用了不同的 分辨率。可看出：不同的分辨率会造成不同的图像清晰度。