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1、第三章图像信息的获取与处理一．图像概述二．图像颜色与彩色空间三．数字化图像四．静态图像压缩一.图像概述1.图像定义2.图像属性:分辨率,图像色深,颜色类型,显示色深3.图像种类:矢量图和位图,灰度图和彩色图4.图像显示进入人类大脑的信息约80%来自眼睛,10%来自耳朵,其它来自嗅觉和触觉器官.景物和图像可以用语言和文字来描述.但是直接用图形来表述往往更加简单,更加容易被人们理解和接受.而多媒体计算机使得我们能够通过静态图像和动态影像来快捷地获取知识,本章将讲述计算机是如何获取和表示这些图像信息.1.图像与图形表示“图”的手段有两种:一种是图像,一种是图形.图像:用像素点描述,可具有23~
2、232彩色数,又称为位图.可对其压缩,以利于存储和传输.放大后图像会变得模糊.图形：用矢量段描述,又称为矢量图.经过计算机运算后可形成图形.数据量小.放大缩小图形后,其光滑清晰程度不会改变.2.图像属性2.1显示分辨率用每行显示的像素点数×屏幕显示行数来表示.有最大显示分辨率和当前显示分辨率的区别.最大显示分辨率:由显示器和显示卡（显示缓存）决定.当前显示分辨率:由当前设置的参数决定.2.2图像分辨率用每英寸多少点（DPI）表示，给出图像的像素密度.对同样大小的一幅图，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
3、素点阵数.匹配问题:两种分辨率(信息源和显示器材)2.3图像色深(ImageDepth，色阶)分辨率给出一幅图像中有多少个像素点,而图像色深是描述图像中每个像素数据所占的二进制位数,它表示了彩色图像中可出现的最多颜色数,或者灰度图像中灰度的最大级数.彩色图像的色深例:一幅彩色图像的每个像素用R、G、B这3个分量表示,如果每个分量使用8个二进制位,则一个像素就需要24个二进制位来表示,此时图像色深为24位.问题:试计算该图像可以表达的颜色数目.答案:224=16,777,2162.4颜色类型图像颜色可用三维空间表示,每个像素点的图像色深与图像所使用的颜色空间有关.图像色深与颜色的对应关系主
4、要包括真彩色、伪彩色和调配色.真彩色:真彩色图像中的每个像素包含R、G、B三个基色分量,每个基色的强度由真实采样方法得到,这样产生的颜色称为真彩色.真彩色可以反映原图的真实色彩.例如:图像色深为24，R、G、B各占用8位来表示基色分量的强度,每个基色分量的强度分为28=256级,图像可容纳224=16M种色彩,这样得到的颜色称为真彩色.伪彩色和调配色当原有数字图像没有颜色信息,或者当显示设备的颜色空间与真实图像的图像色深信息不匹配时,可以设定一个源图像的灰度信息(或者颜色色深信息)与显示器的RGB颜色的对应规则,实现这一规则的办法就是查表,从而可以近似地将已经有的源图像信息显示出来.这样
5、形成的图像为伪彩色图像或者调配色图像.比较而言,调配色方式得到的显示图像更接近于源图像.2.5显示色深图像色深是图像文件中记录一个像素点所用的位数，而显示色深则表示显示缓存中每个存储单元的位数,其对应于屏幕上一个点的颜色色深.最终显示一幅图像的颜色效果取决于图像色深和显示色深两个因素.3.图像种类3.1矢量图:记录图形的几何性质.3.2位图:记录像素点阵图.位图可分为灰度图和彩色图a.灰度图:黑白两色,其亮度在计算机中用灰度等级表示.在报纸的旧印刷技术中亮度用黑点的密集程度表示.b.彩色图:RGB颜色模式(光线显示),CMYK颜色模式(颜料显示).4.图像显示a.模拟显示CRT:模拟电路
6、行扫,电子束的强度与图像像素点的亮度成正比.b.数字显示方法:7段LED显示,LED点阵显示,LCD点阵显示,PDP点阵显示.这些方式都需要显示驱动系统,每一个显示单元的颜色和亮度信息存在内存的指定地址，计算机扫描工作的任务就是依次将存储的信息送到显示屏的指定单元,周而复始,亦称为扫描.5.CRT,LED,LCD和PDP简介a.CRT显示:CathodeRayTube半个多世纪以来的主流电视机技术是阴极射线管,主要由电子枪、偏转线圈及阴极射线管组成.CRT特点可视角度大,无坏点,色彩还原度高,色度均匀,多分辨率可调节,响应时间短和价格低等特点.b.LED显示lightemittingdi
7、ode.发光二极管能将电能转化为可见光,它不同于白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而是电子在能带之间跃迁时发光.第一个商用二极管产生于1960年.LED性能高抗震性,寿命长(10万小时约50倍于白炽灯)低电压电流(2V10mA)低功耗(<白炽灯10%)光效高(最高达100流明/瓦,白炽灯15流明/瓦,LED光谱大部分在可见光频段)流明:光通量单位纳秒级响应时间(白炽灯10毫秒级)主动发光(室外显示屏)电流调节亮度调节颜色LE
