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1、§数字图像概念定义：一幅图像可以用一个2-D数组f(x,y)来表示，这里x和y表示2-D空间坐标点，而在任何一对空间坐标(x,y)上的幅值f称为该点图像的强度或灰度。当x,y和幅值为有限的、离散的数值时，称该图像为数字图像。像素：数字图像是由有限的元素组成，每一个元素都有一个特定的位置和幅值，这些元素称为图像元素、画面元素或像素。数字图像的概念与描述——基本概念§所谓的数字图像的描述是指如何用一个数值方式来表示一个图像。§数字图像是图像的数字表示，像素是其最小的单位。数字图像的概念与描述——图像的描述§因为矩阵是二维的，所以可以用矩阵
2、来描述数字图像。§描述数字图像的矩阵目前采用的是整数阵，即每个像素的亮暗，用一个整数来表示。数字图像的概念与描述——图像的坐标系§矩阵是按照行列的顺序来定位数据的，但是图像是在平面上定位数据的，所以有一个坐标系定义上的特殊性。§为了编程方便起见，这里以矩阵坐标系来定义图像的坐标。数字图像的概念与描述——黑白图像§黑白图像是指图像的每个像素只能是黑或者白，没有中间的过渡，故又称为２值图像。§2值图像的像素值为0、1。数字图像的概念与描述——灰度图像§灰度图像是指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像，没有彩色信息。数字图像的概念与
3、描述——彩色图像§彩色图像是指每个像素的信息由RGB三原色构成的图像，其中RGB是由不同的灰度级来描述的。§彩色图像不能用一个矩阵来描述了，一般是用三个矩阵同时来描述。数字图像的概念与描述——彩色图像为什么要进行图像处理§1、“一图值千字”。§2、计算机技术、数学理论的成熟；§3、航天、医学、工业领域的强烈需求；§4、数字图像处理已经在三个与图像相关的重要问题上获得了迅速发展：Ø图像数字化和编码，以便于图像的传输、打印和存储；Ø图像的增强和复原，以便于更容易地辨别各种探测器所拍摄到的其他行星表面的图像；Ø图像的分割和描述，可作为机器视
4、觉的前期环节。如何进行数字图像处理图像的数字化§所谓的图像数字化，是指将模拟图像经过离散化之后，得到用数字表示的图像。§图像的数字化包括了空间离散化（即采样）和明暗表示数据的离散化（即量化）。图像的数字化——采样概念§采样是指将在空间上连续的图像转换成离散的采样点（即像素）集的操作。§由于图像是二维分布的信息，所以采样是在x轴和y轴两个方向上进行的。§一般情况下，x轴方向与y轴方向的采样间隔相同。 图像的数字化——采样间隔•采样时的注意点是：采样间隔的选取。采样间隔太小，则增大数据量；太大，则会发生信息的混叠，导致细节无法辨认图像的数
5、字化——采样指标分辨率§分辨率是指映射到图像平面上的单个像素的景物元素的尺寸。§单位：像素/英寸，像素/厘米（如：扫描仪的指标300dpi）•分辨率或者是指要精确测量和再现一定尺寸的图像所必需的像素个数。•单位：像素*像素（如：数码相机指标30万像素（640*480））图像的数字化——量化概念§量化是将各个像素所含的明暗信息离散化后，用数字来表示。一般的量化值为整数。§充分考虑到人眼的识别能力之后，目前非特殊用途的图像均为8bit量化，即采用0~255的整数来描述“从黑到白”。§在3bit以下的量化，会出现伪轮廓现象。图像的数字化——
6、量化方法§量化可分为均匀量化和非均匀量化。1.均匀量化是简单地在灰度范围内等间隔量化。2.非均匀量化是对像素出现频度少的部分量化间隔取大，而对频度大的量化间隔取小。 一般情况下，对灰度变化比较平缓的部分用比较多的量化级，在灰度变化比较剧烈的地方用比较高的分辨率。空间和灰度分辨率§1、取样值是决定一幅图像空间分辨率的主要参数，空间分辨率是图像中可辨别的最小细节。灰度级分辨率是指在灰度级别中可分辨的最小变化。§2、通常就把大小为M×N，灰度为L级的数字图像称为空间分辨率为M×N像素、灰度级分辨率为L级的数字图像。§3、灰度图象：是只含有亮
7、度信息，不含彩色信息的图像，也称为单色图像。像素间的基本关系§相邻（4－领域，8－邻域，对角邻域）§邻接§连通§距离度量Ø欧氏距离Ø城市街区距离（D4）Ø棋盘距离（D8）§2.3.3像素间的联系和运算§2.3.3.1像素间的联系一、像素的邻域1.4-邻域（近邻像素）设像素p，坐标为（x,y），有4个近邻像素ri，坐标分别为（x+1,y）（x-1,y），（x,y+1），（x,y-1），组成p的4-邻域，记为N4（p）；4-邻域近邻像素间相距一个单位距离；r(x-1,y)r(x,y-1)P(x,y)r(x,y+1)r(x+1,y)•一、像
8、素的邻域•2.对角近邻像素•像素si：•（x-1,y-1），•（x-1,y+1）,•（x+1,y+1），•（x+1,y-1），•组成p的对角近邻像素，记为ND（p）；sspss•一、像素的邻域•3.8-邻域•p的周围8个
