图形与图像处理技术

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1、第十二章图形与图像处理技术网络与多媒体技术图形与图像处理技术图形与图像12.1图像的数字化12.2数字图像的文件格式12.3图像处理软件12.412.1图形与图像12.1.1图形图形（Graphic）一般指用计算机绘制的画面，如直线、圆、圆弧、矩形、任意曲线和图表等。图形的格式是一组描述点、线、面等几何图形的大小、形状及其位置、维数的指令集合。在图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特征点，因此也称矢量图。12.1.1图形图形软件：编辑和显示矢量图的软件；这些软件可以产生和操作矢量图的各个成分，并对矢量图的各个组成部分进行移动、缩放、叠加、旋转和扭曲

2、等变换，而不会破坏图像的清晰度，显示时通过延时处理能看到绘图的过程。矢量图：主要用于表示线框型的图画、工程制图、美术字等。用矢量图表示复杂图像如人物、风景照片等对象并要求较高质量时，需要花费大量的时间进行交换、着色、处理光照效果等。12.1.2图像图像（Image）是指由摄像机或扫描仪等输入设备捕捉的实际场景画面，或以数字化形式存储的任意画面。静止的图像是一个矩阵，阵列中的各项数字用来描述构成图像的各个点（称为像素点pixel）的强度与颜色等信息。这种图像也称为位图（bit-mappedpicture）。12.1.2图像位图图像：由一组进制位组成，这些

3、位定义图像中每个像素点的颜色和亮度。二值图和彩色图二值图：黑白图彩色图：真彩色、伪彩色位图图像适合于表现比较细腻、层次较多、色彩较丰富、包含大量细节的图像。显示速度快、占用存储空间较大12.1.3图形与图像的区别图形图像存储方式画图函数像素的位置、颜色和灰度缩放不失真、能适应不同分辨率会失真处理方式旋转、扭曲、拉伸对比度增强、边缘检测算法几何算法滤波、统计算法其他根据客观事物主观形成对客观事物的真实描述12.2图像的数字化数字化：是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字，再以数字建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进

4、行统一处理。数字化将任何连续变化的输入分离为独立的单元，在计算机中用数字“0”和“1”表示。图像获取设备：从现实世界中获取数字图像所使用的设备通称数字转换设备获取图像的过程实质上是信号扫描和数字化的过程，它的处理步骤大体分为采样、量化、编码三个步骤12.2.1采样图像分辨率：在（X，Y）坐标上对图像进行采样（也称为扫描），类似于声音信号在时间轴上的采样要确定采样频率一样，在图像信号坐标轴上的采样也要确定一个采样间隔，这个间隔即为图像分辨率。取样点：将一幅画面分为M*N个网格，每个网格称为一个取样点，用其亮度值来表示。采样原理：12.2.2量化量化：将扫

5、描得到的离散的像素点对应的连续色彩值进行A/D转换，称为量化。原理：实际就是把采样后的样本值的范围分为有限个区域，把落入某区域中的所有样本值用同一值表示，是用有限的离散数值量来代替无限的连续模拟量的一种映射操作。量化级数：量化时所确定的离散取值个数。量化字长：也称图像深度，量化的亮度值（或色彩值）所需的二进制位数。12.2.3编码编码：把离散的像素矩阵按一定方式编成二进制编码组，所得到的图像数据按某种图像格式记录在图像文件中。图像的分辨率越高，图像深度越深，则数字化后的图像效果越逼真，图像数据量就越大。压缩编码技术：实现图像传输与存储的关键，常用的图像

6、压缩编码有预测编码和变换编码。12.2.4数字图形、图像的性能指标1、分辨率显示分辨率、图像分辨率、像素分辨率显示分辨率：在某种显示方式下,显示器屏幕上的最大显示区域，即水平与垂直方向的像素个数。图像分辨率：数字化图像的大小，即该图像的水平与垂直方向的像素个数。像素分辨率：指像素的宽和高的比例,一般为1:1。1、分辨率相同大小的显示屏上，显示分辨率越高，像素越高，像素密度越大，显示的图像越精细，但同一字号的字在屏幕上却显得越小。显示分辨率：最大显示分辨率和当前显示分辨率最大显示分辨率由显示器和显卡（显示缓存）决定；当前显示分辨率由当前设置的参数决定。图

7、像分辨率决定图像的显示质量。图像分辨率和显示分辨率决定了显示图像的大小。12.2.4数字图形、图像的性能指标2、颜色深度是指记录每个像素所使用的二进制位数。对于彩色图像，颜色深度决定了图像可以使用的最大颜色数目。对于灰度图像，颜色深度决定了该图像可以使用的亮度级别数目。颜色深度越大，显示的图像越丰富，画面越好，但数据量也随之增长。12.2.4数字图形、图像的性能指标3、颜色类型图像的颜色需要使用三维空间来表示，但表示法不唯一，每个像素点的图像深度的分配与图像所使用的颜色空间有关。真彩色：图像中的每个像素值都分成R、G、B三个基色分量，每个基色分量直接决

8、定其基色的强度。伪彩色：图像的每个像素值实际上是一个索引值或代码值。该代码值作为颜色查找表CL