多媒体图像处理技术

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1、第五章多媒体图像处理技术5.1图像基础知识图像是人们非常容易接收的信息媒体，人们接收信息的83%来源于视觉，图像其最大的特点是形象、生动、直观，是多媒体技术的重要组成部分。5.1图像基础知识5.1.1图像的基本概念1.色彩色彩源于光，1672年牛顿用三棱镜将太阳光（白光）分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫顺序排列渐变的彩带，这种现象称为色散。太阳光经过三棱镜后产生的色散现象5.1图像基础知识2.色彩的三要素色彩可用亮度、色调和饱和度来描述，人眼所看到的任一色彩都是这三个特性的综合效果。这三个特性被称为色彩的三要素。亮度是指光作用于人眼时所引起的明亮程度

2、的感觉，它与被观察物体的发光强度有关。色调是当人们看到一种或多种波长的光时所产生的彩色感觉。饱和度是指颜色的纯度或者说是指颜色的深浅程度，5.1图像基础知识5.1.2色彩模型1.RGB模型自然界常见的颜色，都可以由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色光按不同比例混合而成。同样，绝大多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝三种色彩。这就是色度学的基本原理——三基色原理。在RGB模型中，对于任意彩色光F，其配色方程可写成：F＝r(R)+g(G)+b(B)其中r、g、b为三色系数，r(R)、g(G)、b(B)为彩色光的三色分量。5.1图像基础知识5.1.2色彩模型

3、1.RGB模型RGB颜色模型构成一个立方体的三维坐标空间结构，用红、绿、蓝表示三条坐标轴。R=G=B=0处，为黑色，R=G=B=255处，为白色。红(255,0,0)青(0,255,255)绿(0,255,0)黄(255,255,0)蓝(0,0,255)白(255,255,255)白(255,0,255)RGB颜色模式（空间）5.1图像基础知识5.1.2色彩模型2.HSL模型HSL模型是使用H、S和L三个参数来生成颜色。H为颜色的色调，改变它的值可生成不同的颜色；S为颜色的饱和度，改变它的值可使颜色变亮或变暗；L为颜色的亮度参量。5.1图像基础知识5

4、.1.2色彩模型3.CMY（CMYK）模型当阳光照射到一个物体上时，这个物体将吸收一部分光线，剩下的光线被反射，反射的光线就是我们所看见的物体颜色。这是一种减色色彩模型，在印刷时应用的也是这种减色模式，根据这种减色模式，就衍变出了适合印刷的CMYK色彩模型。CMYK代表印刷上用的四种颜色，C代表青色，M代表洋红色，Y代表黄色，K代表黑色。5.1图像基础知识5.1.2色彩模型3.CMY（CMYK）模型CMY模型与RGB模型的图像可以通过公式4.1进行转换，CMY模型与CMYK模型可由公式4.2进行转换：（4.1）（4.2）5.2图像数据的数字化5.2.

5、1图像信息数字化过程图像数字化过程大体分为3个步骤。模拟图像的数字化过程5.2图像数据的数字化1.采样图像采样就是将二维空间上模拟的连续彩色信息，转化为一系列离散数值来表示。图像采样就是对图像在水平方向和垂直方向上进行间隔取样，每个采样点组成图像的基本单位，我们称之为像素（Pixel)。5.2图像数据的数字化2.量化采样是对图像的空间坐标进行离散化处理，量化则是对每个像素的灰度或颜色值进行数字化处理，把模拟量的亮度值用指定位数的数字量表示。3.编码编码是对量化的数据的二进制表示。数字化后的图像数据量非常大，必须采用编码技术来压缩信息。编码压缩技术是实

6、现图像传输与存储的关键，第6章将详细介绍。5.2图像数据的数字化5.2.2数字图像的表示一幅采样图像由M（行）×N（列）个采样点组成，每个采样点是组成图像的基本单位。黑白图像的像素只有1个亮度值，彩色图像由多个彩色分量组成，比如红、绿、蓝，因此，图像在计算机中表示时：单色图像用一个矩阵来表示；彩色图像用一组（一般是3个）矩阵来表示，矩阵中的元素是像素颜色分量的亮度值，使用整数表示。5.2图像数据的数字化5.2.2数字图像的表示彩色图像的数字化表示示例5.2图像数据的数字化5.2.3数字图像的基本属性1.分辨率⑴显示分辨率显示分辨率是指显示屏上能够显示

7、出的像素数目。例如，显示分辨率为640×480，表示将显示屏分成480行，每行640个像素，这样，整个显示屏就含有3072200个像素点。屏幕能够显示的像素越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图像质量也就越好。⑵图像分辨率图像分辨率指一幅图像的像素数。对同样大小的一幅图，如果表示该图像的像素数目越多，则图像的分辨率越高，看起来就越逼真细腻；反之，图像就越粗糙。5.2图像数据的数字化区别：图像分辨率与显示分辨率是两个不同的概念。图像分辨率是确定组成一幅图像的像素数目，而显示分辨率是确定显示图像的区域大小。5.2图像数据的数字化2.图像的像素深度像素深

8、度是指存储每个像素的颜色（或亮度）信息所占用的二进制位数。像素深度决定彩色图像的每个像素可能有的颜色数。图像