图像视频处理技术

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1、第2章图像/视频处理技术第2章视频信息的获取与处理（4学时）http://det.tjfsu.edu.cn/jiaoxueguanli/jiaoxuedagang/7.htm教学内容：1．图像的彩色空间表示及其转换2．视频信息的获取技术3．视频信息的实时处理4．视频信息显示技术及图像文件格式转换教学要求：熟练掌握：图像的、视频信息获取技术；掌　　握：图像文件格式及其转换；了　　解：视频信息的实时处理技术；视频信息的显示技术。§2.1彩色空间表示及其转换图像是多媒体中携带信息的极其重要的媒体，人类接受的信息70%来自视觉,其中

2、图像、视频（活动图像）是信息量最丰富、直观、具体的一种承载信息的媒体。常见视频（video）信号：电视，电影，动画等。而这一切是以图像为基础的。http://mti.xidian.edu.cn/multimedia/multi/【林福宗，清华大学智能技术与系统国家重点实验室多媒体技术基础及应用】RGB颜色000黑001蓝010绿011青100红101品红110黄111白一、图像的数字化模拟图像→数字图像。多媒体计算机处理图像和视频，首先必须把连续的图像函数f(x,y)进行空间和幅值的离散化处理，空间连续坐标(x,y)的离散化

3、，叫做采样；f(x,y)颜色的离散化，称之为量化。两种离散化结合在一起，叫做数字化，离散化的结果称为数字图像。一幅彩色图像（光学相片）：采样——看成由许多的点——像素(pixel)组成的。【】量化——每个像素都有一个值，称为像素值，它表示特定颜色的强度。一个像素值往往用R，G，B三个分量表示。如果每个像素的每个颜色分量用二进制的1位来表示，那末每个颜色的分量只有“1”和“0”这两个值。（每种颜色的强度是100%，或者是0%）。那么，每个像素的可能颜色有2*2*2＝8种。在Microsoft公司的Windows中，对于标准的电

4、视图形阵列(Videographicsarray，VGA)适配卡的16种标准颜色，其对应的R，G，B值如下。用代码0～15表示。代码RGBHSL颜色000016000黑(Black)10012816024060蓝(Blue)2012808024060绿(Green)3012812812024060青(Cyan)412800024060红(Red)5128012820024060品红(Magenta)612812804024060褐色(Darkyellow)71921921921600180白(Lightgray)812812

5、81281600120深灰(DarkGray)900255160240120淡蓝(Lightblue)100255080240120淡绿(Lightgreen)110255255120240120淡青(Lightcyan)12255000240120淡红(LightRed)132550255200240120淡品红(LightMagenta)14255255040240120黄(yellow)152552552551600240高亮白(Brightwhite)其中，每种基色的强度是用8位（0-255）表示的，因此可产生224

6、=16777216种颜色。二、视觉系统对可见光的感知可见光是波长在380nm～780nm之间的电磁波，我们看到的大多数光是由许多不同波长的光组合成的。研究表明，人的视网膜中有对红、绿、蓝颜色敏感程度不同的三种锥体细胞【另外还有在光功率极端低的条件下才起作用的杆状体细胞，在计算机图像处理中，不考虑它】。因此，通过分析人的视觉系统，自然界中的任何一种颜色都可以由R，G，B这3种颜色值之和来确定，它们构成一个3维的RGB矢量空间。三、彩色空间为了使用人的视角特性以降低数据量，通常把RGB空间表示的彩色图像变换到其他彩色空间。目前采

7、用的彩色空间变换有三种：YIQ,YUV和YCrCb。每一种彩色空间都产生一种亮度分量信号和两种色度分量信号，而每一种变换使用的参数都是为了适应某种类型的显示设备。其中，YIQ适用于NTSC彩色电视制式，YUV适用于PAL和SECAM彩色电视制式，而YCrCb适用于计算机用的显示器。【3种彩色电视制式：*NTSC制(正交平衡调幅制),美国、加拿大，台湾、日本、韩国、菲律宾等采用*PAL制(逐行倒相正交平衡调幅制),德国、英国，中国、朝鲜等采用*SECAM制(顺序传送彩色与存储制),法国、苏联及东欧国家采用.】YUV与YIQ模型

8、——彩电制式中在PAL彩色电视制式中使用YUV模型，其中Y表示亮度，UV用来表示色差，U、V是构成彩色的两个分量；在NTSC彩色电视制式中使用YIQ模型，其中的Y表示亮度，I、Q是两个彩色分量。YUV表示法的重要性是它的亮度信号(Y)和色度信号(U、V)是相互独立的，也就是Y信号分量构成的