图像处理技术-PPT课件

3.2 图像文件 3.2.1 图像文件格式
● 数字化图像以文件的形式存在，其文件名有严格的约定。
文件 .GIF . BMP . TIF . JPG . TGA . PCD
颜色与分辨率
用途
256 / 96dpi 用于动画、多媒体程序界面，网页界面
256 ～ 224/ * dpi 用于Windows环境下的任何场合
3.1.3 图像颜色与颜色深度 ● 与自然界中的影像不同，数字化图像的颜色数量具有准确的数量级，
这是采用一定长度的二进制数描述颜色的缘故。
● 颜色深度 颜色深度 —— 图像中描述每个像素所需的二进制位数，单位为bit。 彩色或灰度图像分别用4 bit、8 bit、16 bit、24 bit和32 bit二进制数 表示。当彩色深度达到或高于24 bit位时，图像的颜色数量已经足够 多，基本上还原了自然影像，习惯上把这种图像叫做“真彩色”图像。
● 矢量图和位图的比较（2）
矢量图
位图
应用
侧重于“绘制”和“创
侧重于“获取”和“复制”
建” ,常用于商标、标志、
图案设计
典型的处理软 AutoCAD，3DMax 件
Photoshop,
注意：
随着计算机科学的发展，图形和图像之间的区别越来越模糊，图形与图 像的内涵日益接近，以致于在某些情况下，图形和图像两者已融合在一起， 无法区分。利用真实感图形绘制技术可以将图形数据变成图像，利用模式 识别技术可以从图像数据中提取几何数据，把图像转换成图形。
256 ～ 232/ * dpi 用于专业印刷
216 ～ 232/ * dpi 用于数字图片保存、传送
பைடு நூலகம்
256～224/ 96dpi 用于专业动画影视制作
216～232/ * dpi 用于PHOTO CD
● 注意：图像文件的扩展名不要轻易修改，否则不能使用
3.2.2 图像文件的体积与保存
数据对比
A4幅面(横) 24 bit彩色 300 dpi分辨率
. JPG . GIF . BMP . TGA . PCD . TIF
883 KB 4,501 KB 25,481 KB 25,481 KB 25,481 KB 25,697 KB
损失15%色 256色 真彩色 真彩色 真彩色 真彩色
重复保存,损失加剧 格式转换容易失真
● 数据量大 ● 数据量大 ● 数据量大 ● 数据量大
存在严格的“位映射”关系 ● 具有位映射关系的图叫作“位图”
8bit (28 =256色) 16bit (216=65536色) 24bit (224=16M色)
● 8位图像 ● 16位图像 ● 24位图像
● “位图”特指图像
● 位图的放大
● 矢量图的放大
● 矢量图和位图的比较（1）
矢量图
位图
2．色调 色调也称为色相，指颜色的基本面貌，即人们称呼某种颜色的名称，
如红、绿、蓝等。色调与光波的波长有关，不同的波长反映不同的颜色 感。色调是人们看到一种或多种波长的光时所产生的综合效果。它反映 颜色的种类，是决定颜色的基本特性。
3．饱和度 饱和度也称为纯度，指颜色的深浅程度。对于同一色调的彩色光，
3.1.3 图像颜色与颜色深度
色彩模型 色彩模型是指已经建立好的用于描述和重现色彩的各种模型。各个
应用领域一般使用不同的色彩模型。常用的色彩模型有HSB、RGB、CMYK 以及Lab色彩模型。
2．RGB模型 RGB是指红（Red）、绿
（Green）、蓝（Blue）三 种色光。该模式采用加色法 混合方式。
表达对象的复 适合表现比较细致，层次 不适合表达复杂的对象
杂程度
和色彩比较丰富，包括大
量细节的场景
显示速度 文件大小 缩放时的性质
显示速度较快，存储器中 在显示时需要经过重新计算，因 图像的数据可以装入内存 而显示速度相对慢一些 直接显示在显示器上
要存储二维对象的每一个 像素，图像文件所占存储 空间较大，通常要进行压 缩
● 图形处理的内容
图形处理研究的是如何通过计算机生成、处理和显示图形，其广 泛用于计算机辅助设计与制造、计算机艺术、计算机模拟、计算机动 画和虚拟现实等领域。
● 图形的输入 ● 图形的变换处理 ● 图形的生成与输出
图形的输入研究的是如 何 软 以图 投 算 处开 件 便的 形 于 形(理形 影发 将 进如是 式 在接图。进 变利 图 行图如 转 显受图形行 换用 形 各形何 换 示的形的变 、图 输 种的将 成 屏表的变换 建形 入 处并图 图 或示生换模(输到理、如形 形 打形成处、入计。交几式特输印与理造设算、何定出机，输包型备机差变的系等并出括)及中运换和表统输将研对，算、运示便出图究)
落霞与孤鹜齐飞 秋水共长天一色
● 讨论题目
图像处理技术给我们 学习、工作和生活带来了 哪些好的和不好的变化？
● 几张搞笑图片
● 几张搞笑图片
● 几张搞笑图片
● 几张搞笑图片
● 几张搞笑图片
● 几张搞笑图片
● 夫妻相
● 官员悬浮照
● 凤姐+范冰冰
+=
● 华南虎事件
第3章
图像处理技术
设备上显示输出。
3.1.2 图像分辨率 ● Resolution (分辨率)单位
dpi (display pixels / inch)
每英寸显示的像点数
● dpi的数值越大，图像越清晰
清晰度
绝对清晰度
视觉效果
dpi
300 dpi
96 dpi
21 dpi
3.1.2 图像分辨率
A:200dpi
B:50dpi
4．Lab模型 Lab色彩模型用三组数值表示色彩：
L ： Lightness 亮度数值，从0到100。 a ： 红色和绿色两种原色之间的变化区域，数值从-120到+120 b ： 黄色到蓝色两种原色之间的变化区域，数值从-120到+120
3.1.3 图像颜色与颜色深度
色彩模型的相互转换
在一个典型的多媒体计算机系统中，常常涉及到用几种不同的 颜色空间表示图形和图像的颜色，以对应于不同的场合和应用，各
饱和度越高则颜色越纯。凡是经过混合后所产生的颜色，它的色彩饱和 度比未混合的原来的颜色低。饱和度的增减还会影响到颜色的亮度。
3.1.3 图像颜色与颜色深度
色彩模型 色彩模型是指已经建立好的用于描述和重现色彩的各种模型。各个
应用领域一般使用不同的色彩模型。常用的色彩模型有HSB、RGB、CMYK 以及Lab色彩模型。
3.2.2 图像文件的体积与保存
1. PCX格式
◆ PCX格式最初由Z-Soft公司为其图像处理软件——PC Paintbrush设计的文 件格式 。该格式使用游程长编码（RLE）方法进行压缩，压缩比适中，适合于 一般软件的使用，压缩和解压缩的速度都比较快。另外，各种扫描仪扫描得到 的图像一般都能存成PCX格式。
3．CMYK模型
CMYK是指青色（Cyan）、 品红(Magenta)、黄色 （Yellow)、黑色(blacK)四 种油墨色。该模式采用减色 法混合方式。
加色法混合方式
减色法混合方式
3.1.3 图像颜色与颜色深度
色彩模型
色彩模型是指已经建立好的用于描述和重现色彩的各种模型。各个 应用领域一般使用不同的色彩模型。常用的色彩模型有HSB、RGB、CMYK 以及Lab色彩模型。
只保存生成图形的算法、图形的 控制点和属性信息，因此占用的 存储空间很小。
放大后图像会失真，呈现 并不保存具体的绘制的像素，保 锯齿状，这是因为图像存 存的是图形的算法信息，当对矢 放的是固定像素的信息， 量图形进行放大时，它需要进行 当对位图图像进行放大时， 重新计算和重新显示即可，所以 像素个数并没有增加，而 不会失真。 是像素本身放大，
● 平板扫描仪：1200 dpi
● 激光打印机： 600~1200 dpi
● 喷墨打印机： 720～2880 dpi
● 印刷图片: 300～600 dpi
3.1.3 图像颜色与颜色深度
色彩的亮度、色调和饱和度
1．亮度 亮度也称为明度，是指彩色所引起的人眼对明暗程度的感觉。它与
被观察物体的发光强度有关。对于色调、饱和度固定的光而言，当其全 部能量增强时，亮度增加，因此亮度与光功率有关。
种颜色空间可以方便地进行转换。
RGB颜色空间可与HSI空间相互转换，HSI颜色空间与RGB颜色空 间的转换关系如下：
F2RGB GB
I RGB 3
S1minRI(,G,B)
H I[ 9 a 0rF c /3 t) a { 0 ,n G B (; 1,G 8 B 0 }] 360
3.1.3 图像颜色与颜色深度
● 与自然界中的影像不同，数字化图像的颜色数量具有准确的数量级， 这是采用一定长度的二进制数描述颜色的缘故。
• 图像的颜色 – 二值图像 • 黑白双色（0或1） – 灰度图像 • 2的8次方=255种黑白变化色 – 彩色图像 • 采用RGB彩色空间（R,G,B） • 一般写成（0~255，0~255，0~255）
辨率，通常它用像素之间的距离来表示，即点距。 4．像素分辨率
像素分辨率指一个像素的宽和长的比例（也称为像素的长宽比）， 在像素分辨率不同的机器间传输图像时会产生意想不到的畸变。
● 常见分辨率
● 显示器：96 dpi ● 显示用图片：96 dpi ● 动画、视频：96 dpi
● 底片扫描仪 4800 dpi
● 图像处理的内容
图像处理是研究如何通过有关技术修改和解释现有图像。图像处理 的研究对象是数字图像，其研究的主要内容包括以下方面。
♣ 图像的数字化 ♣ 图像编码压缩 ♣ 图像变换 ♣ 图像恢复技术 ♣ 图像识别
幅 码 数大 信 处 常图 转字的 不 可 还， 息 理见波 和 的像 变图图处 仅 获变需 ， 的的数方 模图通 成像像理 可 得换图采 以 时压字法 糊像图过 计。的转 以 更包像用 便 间缩化， 等。像采 算数换 减 有括的编 节 ，编后如 ，恢样 机字为 少 效传变码 省 减码的去 恢复、 能化变 计 的统换包技 图 少图除复是量够是的换 算 处是术像存括像噪或采化接指域量理几将来传储预数声重用、受将的，。何空压输容测据、建某编的一处而图变间缩和量编量干原种理且像换域。扰来滤，， 码例、如变图换像编的码缩、放分、形旋编转码、、平 小移波、变投换影等等。。
2. DIB和BMP格式
◆ DIB是Windows 所使用的与设备无关的点位图文件存储格式。 ◆ BMP是标准的Windows和OS/2的图像格式的基本位图格式。BMP文件格式 存储的图像数据都不能压缩，因此图像文件的大小较大。
图像B放大四倍
3.1.2 分辨率
分辨率是影响图像质量的重要因素，分为屏幕分辨率、图像分辨 率、显示器分辨率和像素分辨率。
1．屏幕分辨率 屏幕分辨率是指某一种显示方式下，计算机屏幕上最大的显示区
域，以水平和垂直的像素表示。 2．图像分辨率
图像分辨率指数字化图像的大小，以水平和垂直的像素点表示 。
3．显示器分辨率 显示器分辨率指显示器本身所能支持各种显示方式下最大的屏幕分
1．HSB模型
色相变化
HSB指的是色调(Hue)、饱和度 纯 (Saturation)、亮度(Brightness)。 度
明 度
该模型是用色彩的三要素来描述颜 变
变
色，适合于色彩设计，绝大部分的 化
化
设计软件都提供了这种色彩模型，
包括Windows的系统调色板也是采
用这种色彩模型。
windows系统调色板
3.1 图像原理 3.1.1 图像与图形
● 图像：直接量化的原始信号形式 ● 图形：运算形成的抽象化产物
● 图像的最小单位是像点 ● 用于表现自然影像
● 图形由具有方向和长度的 矢量表示
● 用于分析运算结果，简单 图形表示
● 位图图像
图像像点
● 图像由基本显示单元“像点”构成 ● 像点由若干个二进制位进行描述 ● 二进制位代表图像颜色的数量 ● 二进制位与图像之间
3.1 图像原理 3.1.1 图像与图形 3.1.2 图像分辨率 3.1.3 图像颜色与颜色深度
3.2 图像文件 3.2.1 图像文件格式 3.2.2 图像文件的体积与保存
3.3 图像的获取 3.3.1 获取途径 3.3.2 图像扫描技术
3.3.3 数码拍摄技术 3.4 图像处理技术
3.4.1 图像的点处理 3.4.2 图像的组处理 3.4.3 图像的几何处理 3.4.4 图像的帧处理 3.5 图像的浏览 3.5.1 图像浏览软件简介 3.5.2 图片浏览界面基本功能 3.5.3 图像文件格式 3.5.4 建立或取消文件关联 3.6 图像数据的压缩