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图形图像处理基础知识与实践一、概述图形图像处理图形图像处理是一项涉及数字图像的技术，通过使用计算机算法对图像进行处理和改变的过程。
这项技术广泛应用于计算机视觉、数字艺术、医学影像、遥感图像和图像和视频压缩等领域。
本文将介绍图形图像处理的基础知识和实践应用。
二、图形图像处理的基本原理1. 图像的表示和存储：图像通常使用像素矩阵来表示，每个像素包含图像中的一个点的颜色和亮度信息。
图像可以以不同的格式存储，如位图、矢量图和压缩图像。
2. 空间域和频域处理：图形图像处理可以通过在空间域（像素级别）或频域（频率级别）上进行操作来改变图像。
空间域处理通常包括图像增强、滤波和几何变换等方法，而频域处理则涉及傅里叶变换和频谱分析等技术。
三、图像增强和滤波1. 直方图均衡化：直方图均衡化是一种常用的图像增强方法，它通过重新分配图像像素的亮度来改变图像的对比度和亮度分布。
2. 图像平滑：图像平滑可以通过应用低通滤波器来减少图像中的噪声和细节。
常用的平滑滤波器包括均值滤波和中值滤波。
3. 锐化和边缘检测：为了增强图像的细节和边缘特征，可以使用锐化和边缘检测算法。
常用的算法包括拉普拉斯锐化和Sobel算子。
四、几何变换和图像配准1. 缩放和旋转：通过缩放和旋转操作，可以改变图像的大小和方向。
这些操作对于图像的对比度增强、目标检测和图像配准非常重要。
2. 平移和投影变换：平移和投影变换用于对图像进行空间位移和透视变换。
这些变换可以用于纠正图像畸变、视角校正和图像合成等应用。
3. 图像配准：图像配准是将多个图像对齐以进行进一步的分析和处理。
常用的图像配准方法包括特征匹配、互信息和形状匹配等。
五、数字图像处理与计算机视觉1. 特征提取和描述：图像的特征提取和描述对于图像识别和目标检测非常重要。
常用的特征包括边缘、角点和纹理等。
2. 目标检测和识别：图像处理可以应用于目标检测和识别，如人脸识别、车牌识别和物体识别等。
常用的方法包括模板匹配、级联分类器和卷积神经网络等。
第3章图像处理技术与应用3.1 图像基础知识3.2 图像处理软件Photoshop CS3.1 图像基础知识图形与图像图像的基本属性色彩与颜色模型图像的数字化图像文件的格式图形图像组成用计算机指令来表示一幅图，如画点、画线、画圆、画矩形等。
由像素点组成,每个像素点用若干二进制位表示其颜色、亮度和饱和度等属性。
优点任意缩放不变形适合表现自然界真实的景象缺点不适合描述复杂图形及真实世界所需存储空间比较大1．图形与图像2．图像的基本属性⏹像素：组成图像的基本单位，数字化过程中最小的采样点。
⏹图像大小：构成图像横向和纵向的像素点数目。
⏹分辨率：72ppi，打印时一般设为300ppi。
⏹像素深度：每个像素点所用二进制的位数，RGB彩色图像至少为24位，每个像素点可以有 224（约1600多万）种颜色中的一种。
3．色彩与颜色模型（1）色彩的产生物体本身是无色的，是光使物体有了颜色。
例如：在3ds Max的场景中放置了一个茶壶和一盏泛光灯，不同灯光颜色下茶壶所呈现的颜色。
色彩的三要素：色相、亮度和饱和度饱和度增加亮度增加色相①色相：色彩的外在表现，如红色、绿色和蓝色等。
②亮度：人眼感觉到的颜色明亮程度。
③饱和度：色彩的纯度，即颜色的深浅程度。
三原色（三基色）⏹光色三原色：红绿蓝（R G B）①任何颜色都可以用红、绿、蓝3种颜色按不同的比例混合而成；②红绿蓝是白光分解后的主要色光，符合人眼的视觉生理效应；③红绿蓝相互独立，其中一种色光不能由另外两种混合而成。
⏹印刷三原色：青色、品红色、黄色（C M Y）⏹颜料三原色：红黄蓝(符合人眼的感觉实际)颜色模型：描述和表示颜色的一种抽象的数学模型。
⏹计算机处理图像：RGB模型⏹印刷彩色图像：CMYK模型⏹彩色电视信号传输：YUV或YIQ模型RGB颜色模型的色彩空间（4）颜色模型和色彩空间色彩空间：用特定的颜色模型可以生成的颜色范围。
⏹Lab颜色模型：固定的色彩空间，与设备无关；⏹RGB、CMYK、HSB和HSL等颜色模型：与设备有关，不同设备可能具有不同的色彩空间。
图形图像处理教学大纲图形图像处理教学大纲引言：图形图像处理是计算机科学领域中的重要分支，它涉及到对数字图像进行处理、分析和改进的技术和方法。
随着计算机技术的不断发展，图形图像处理在各个领域中得到了广泛应用，如医学影像、计算机游戏、虚拟现实等。
为了培养学生对图形图像处理的理论和实践能力，制定一份科学合理的教学大纲至关重要。
一、课程目标本课程旨在使学生掌握图形图像处理的基本概念、原理和技术，培养学生的图形图像处理能力和创新思维，为学生今后从事相关领域的工作或研究打下坚实的基础。
二、教学内容1. 图像基础知识- 图像的表示与存储- 图像的采样与量化- 图像的亮度、对比度调整2. 图像增强与滤波- 直方图均衡化- 空域滤波器- 频域滤波器3. 图像变换与编码- 傅里叶变换- 离散余弦变换- 图像压缩与编码4. 彩色图像处理- RGB与CMYK颜色模型- 彩色图像增强- 彩色图像分割与合成5. 图像分割与边缘检测- 阈值分割- 区域生长算法- 边缘检测算法6. 特征提取与目标识别- 形状描述子- 纹理特征提取- 目标识别算法7. 三维图像处理- 三维重建与建模- 三维图像的显示与渲染- 三维图像的分析与处理三、教学方法本课程将采用理论教学与实践相结合的教学方法，通过理论讲解、案例分析和实验实践相结合的方式，培养学生的理论分析和问题解决能力。
1. 理论讲解- 通过课堂讲解，向学生传授图形图像处理的基本概念和原理。
- 结合具体案例，讲解图形图像处理的实际应用。
2. 案例分析- 分析经典的图形图像处理案例，让学生了解实际问题的解决方法。
- 引导学生思考，提出自己的解决方案。
3. 实验实践- 设计一系列图形图像处理实验，让学生亲自动手实践。
- 引导学生分析实验结果，总结经验教训。
四、教学评估1. 平时成绩- 出勤情况- 课堂表现- 作业完成情况2. 实验报告- 实验设计与实施- 实验结果与分析3. 期末考试- 理论知识考核- 应用能力考核五、教材与参考书目教材：- 《数字图像处理》（冈萨雷斯，伍兹著）- 《数字图像处理与计算机视觉》（斯塔利奇著）参考书目：- 《数字图像处理》（拉法尔著）- 《计算机视觉：模型、学习和推理》（斯皮策著）六、总结通过本课程的学习，学生将全面了解图形图像处理的基本理论和技术，培养图形图像处理的实践能力和创新思维。
高一书图形图像处理知识点高一数学图形图像处理知识点一、概述图形图像处理是数学中的一个重要分支，它涉及到对二维和三维图形的表示、变换和操作等内容。
在高一数学学习中，我们需要掌握一些基本的图形图像处理知识点，以便更好地理解和应用。
二、坐标系在图形图像处理中，常常使用坐标系来表示和操作图形。
坐标系分为平面直角坐标系和空间直角坐标系两种。
在平面直角坐标系中，我们可以通过给定点的横纵坐标来确定一个点的位置。
在空间直角坐标系中，我们可以通过给定点的三个坐标来确定一个点的位置。
三、平移平移是图形图像处理中常用的一种操作。
平移是指保持图形的大小和形状不变，只改变图形的位置。
我们可以通过平移向量来描述平移的过程。
具体而言，对于平面上的图形，平移向量的横纵坐标表示横向和纵向的平移距离；对于空间中的图形，平移向量的三个坐标表示横向、纵向和竖向的平移距离。
四、旋转旋转是图形图像处理中的另一种常见操作。
旋转是指保持图形的大小和形状不变，只改变图形的方向。
我们可以通过旋转角度和旋转中心来描述旋转的过程。
对于平面上的图形，旋转角度可以为正数或负数，表示顺时针或逆时针旋转；对于空间中的图形，旋转角度还涉及到旋转轴的选择。
五、缩放缩放是图形图像处理中的另一个重要操作。
缩放是指改变图形的大小，同时保持图形的形状不变。
我们可以通过缩放比例因子来描述缩放的过程。
具体而言，对于平面上的图形，缩放比例因子可以为正数或负数，表示扩大或缩小图形；对于空间中的图形，缩放比例因子还涉及到各个方向的缩放比例。
六、对称对称是图形图像处理中的一种常见操作。
对称是指关于某一直线或点的镜像。
在平面上，我们可以通过关于 x 轴、y 轴或原点的对称来实现图形的镜像。
在空间中，我们可以通过关于坐标轴或某一平面的对称来实现图形的镜像。
七、应用图形图像处理在实际生活中有着广泛的应用。
例如，在建筑设计中，我们可以通过图形图像处理技术来制作建筑平面图和立体模型；在计算机图形学中，我们可以通过图形图像处理技术来实现计算机游戏和动画效果；在医学影像处理中，我们可以通过图形图像处理技术来对医学影像进行分析和诊断等。
图形图像处理
图形图像处理是一种数字图像处理的分支领域，它主要涉及对图形图像进行各
种操作和处理，以提升图像质量、改变图像外观或提取图像中的有用信息。
在现代技术领域中，图形图像处理已经被广泛应用于许多领域，包括计算机视觉、数字摄影、医学影像分析等。
图形图像处理的基本概念
图形图像处理的基本概念包括图像获取、图像预处理、图像增强、图像分割、
图像特征提取与图像识别等。
图像获取是指通过各种设备获取原始图像数据的过程，而图像预处理则是对原始图像数据进行去噪、尺寸调整、色彩校正等处理以准备进行后续处理。
图像增强是通过增强对比度、调整亮度等手段改善图像质量，而图像分割则是将图像分割成不同的区域或物体。
图像特征提取是从图像中提取出具有代表性的特征，用于图像识别或分类。
图形图像处理的应用领域
图形图像处理在许多应用领域都发挥着重要作用。
在医学领域，图像处理被广
泛应用于医学影像分析、病灶检测等方面；在自动驾驶领域，图像处理用于实现车辆的环境感知和行驶路径规划；在数字艺术领域，图像处理则用于创作出各种艺术效果的图像。
图形图像处理技术的发展趋势
随着计算机技术的不断发展，图形图像处理技术也在不断创新和进步。
未来，
随着深度学习、神经网络等技术的不断普及，图形图像处理技术将更加智能化，并能够处理更加复杂的图像任务。
同时，随着硬件性能的不断提升，图形图像处理技术也将更加高效、快速地处理大规模图像数据。
总结
图形图像处理作为一种重要的数字图像处理技术，在当今技术领域具有广泛的
应用前景和发展空间。
通过不断的技术创新和研究探索，图形图像处理技术将为人类社会带来更多的便利和发展机遇。
图形图像处理技能培训和鉴定标准1定义使用计算机及图形图像输入输出设备和图形图像处理软件处理静态或动态图形图像的工作技能。
2适用对象从事工艺美术、室内装璜、广告艺术、建筑外观、产品模型、影视图像、图文排版、图文印刷、计算机多媒体技术工作人员以及其他需要掌握图形图像处理软件操作技能的社会劳动者。
3相应等级图像制作员:专项技能水平达到相当于于中华人民共和国职业资格技能等级四级。
能独立、熟练地应用图形图像制作软件基本功能完成静态或动态图形图像处理工作。
高级图像制作员:专项技能水平达到相当于于中华人民共和国职业资格技能等级三级。
能独立、熟练地结合应用图形图像软件基本功能完成静态和动态图形图像处理工作。
图像制作师:专项技能水平达到相当于于中华人民共和国职业资格技能等级二级。
能独立、熟练地结合应用图形图像软件的功能完成静态和动态图形图像创意和设计工作。
4培训期限图像制作员:短期强化培训 100~120学时。
高级图像制作员:短期强化培训 150~170学时。
图像制作师:短期强化培训 150~170学时。
5技能标准5.1图像制作员5.1.1一般知识要求了解平面及立体构图基本知识和计算机彩色模式及基本配色原理;掌握微机及常用图形图像处理设备 (如鼠标器、扫描仪、打印机等基本连接和简单使用的相关知识;掌握计算机 DOS 和 Windows 两种操作系统的基本知识和基本命令的使用, 特别是文件管理、图形图像文件格式及不同格式的特点和相互间转换的基本知识;掌握点阵图像和矢量图形的特点;了解动画的基本概念。
5.1.2技能要求具有图形图像制作软件基本的使用能力;具有基本的图像扫描设备和输出设备的使用能力;实际能力要求达到:能使用图形图像处理相关软件和图像扫描、输出设备独立完成三维静态图像和动画制作工作。
5.2高级图像制作员5.2.1一般知识要求了解平面和立体构图基本知识和计算机彩色模式及基本配色原理;掌握微机及常用图形图像处理设备 (如鼠标器、扫描仪、打印机等基本连接和简单使用的相关知识;掌握计算机 DOS 和 Windows 两种操作系统的基本知识和基本命令的使用, 特别是文件管理、图形图像文件格式及不同格式的特点和相互间转换的基本知识;掌握点阵图像和矢量图形的特点;掌握图层、通道、蒙版、分色、图像分辨率等基本概念;熟悉动画的基本概念。
5.2.2技能要求具有三维动画制作软件基本的使用能力;具有平面图像处理软件基本的使用能力;具有平面及三维动画软件结合使用的能力;具有基本的图像扫描设备和输出设备使用能力;实际能力要求达到:能结合使用三维动画制作软件和平面图形图像处理软件、图像扫描和输出设备独立地完成平面静态图像或三维静态图像及动画的创意、设计工作。
5.3图像制作师5.3.1一般知识要求了解平面和立体构图知识,计算机彩色模式及配色原理;掌握微机及常用图形图像处理设备 (如鼠标器、扫描仪、打印机等连接和使用的相关知识;掌握计算机 DOS 和 Windows 两种操作系统的基本知识和基本命令的使用, 特别是文件管理、图形图像文件格式及不同格式的特点和相互间转换的基本知识;掌握点阵图像和矢量图形的特点;掌握有关的印前知识和视频知识。
5.3.2技能要求具有三维动画制作软件的使用能力和技巧;具有位图图像处理软件和矢量绘图软件的使用能力和技巧;具有综合运用三维动画及平面图像处理软件处理三维动画和平面静态图像的能力和技巧;具有图像扫描和输出设备的高级使用能力;实际能力要求达到:熟练地综合使用三维动画制作软件, 位图处理软件和矢量绘图软件以及图像扫描和输出设备独立地完成复杂的平面静态图像或三维静态图像和动画的创意、设计工作。
6鉴定要求6.1申报条件考试面向全体社会劳动者。
具有微型计算机基本知识, 具备应用图形图像处理软件完成基本静态或动态图形图像处理工作能力者,可参加本模块设置的相应等级、平台的考试。
6.2考评员构成考核应由经劳动部职业技能鉴定中心注册的考评员组成考评组主持, 考试的考评组须由三名以上的注册考评员组成,每位考评员在一场考试中最多监考、评判 10名考生。
6.3鉴定方式与鉴定时间鉴定方式:使用全国统一题库, 按照操作要求完成指定的考试题目; 考试全部在相应的应用软件中完成,实际测试应试者的操作技能。
鉴定时间:图像制作员:实际测试操作技能 180分钟; 高级图像制作员:实际测试操作技能 180分钟;图像制作师:实际测试操作技能 240分钟。
7鉴定内容7.1图像制作员7.1.1平面图像处理软件(推荐使用 Photoshop v5.07.1.1.1基础知识扫描仪、打印机(或其它输出设备与主机的正确连接,配置和操作;Photoshop 软件的正确安装和配置。
7.1.1.2屏幕操作菜单、工具箱、控制板、窗口、视图显示的基本使用方法;内部各种文件格式的意义及转换。
7.1.1.3绘制图形绘画工具的应用:毛笔、喷枪、铅笔、涂抹、橡皮檫、图章、渐变、画线、颜料桶等; 编辑工具的应用:调焦、色调明暗;编辑菜单的应用:剪切、拷贝、粘贴、清除、裁切、变换、定义图案、填充、勾边; 刷形面板的应用:建新笔刷、编辑修改刷形、定义新刷形、装载特殊刷形;文字的输入和编辑;各种色彩调色板的使用方法;前景色与背景色的选取及调节方法。
7.1.1.4路径 (Path的运用路径的创建、节点的编辑、路径的选择等;路径的编辑:路径的复制、移动、变换、勾路径轮廓、填充路径;路径与选定的关系:路径与选择区域之间的相互转换。
7.1.1.5选择技巧选择工具的使用:框取、套索、魔术棒工具创建选择区域;选择菜单的使用:全选、反选、颜色选取法、羽化、相似选择法、选定的修正、选择区域的变换、选择区域的存储和调出;利用蒙板工具和通道选择法;选择区域的移动、复制、增加、减少等操作技巧。
7.1.1.6图层(Layer 的运用图层的概念及操作:新建调整、剪切等各种新层、删除、复制、排序、透明度、层的合成模式、层信息调整、组合、变换、合并、修边;图层中蒙板的使用;图层的效果控制与编辑;文本层的概念及操作。
7.1.1.7图像加工及色彩修饰各种色彩模式知识:Bitmap 、 Grayscale 、 Duotone 、 Indexed Color、 RGB 、CMYK 、 Lab Color 、 Multichannel 等;色彩的调整:Levels 色阶、 Curves 曲线、 Color Balance 色彩校正、Brightness/Contrast亮度 /对比度、 Hue/Saturation色调 /饱和度、 Desaturate 饱和度降至为 0、 Replace Color 颜色取代、 Selective Color颜色选择、 Channel mixed通道混合、 Invert 负像、 Equalize 亮度均匀、 Threshold 转换点、 Posterize 色调分离、 V ariations 可视化调整等;加工对象:选择区域、当前活动层、整个图像;加工方法:剪切、尺寸、精度、角度等;扫描图像的去网加工修饰。
7.1.1.8综合技法通道(Channel 的概念及操作:增加、复制、删除、调节、合并、分离等;利用通道加工图像;文字特技效果;图像特技效果。
7.1.2DOS 平台下的三维动画制作软件(推荐使用 3D Studio v4.07.1.2.1基础知识扫描仪、打印机(或其它输出设备与主机的正确连接,配置和操作;软件的正确安装和配置。
7.1.2.2屏幕操作命令面板的操作;菜单、命令行、命令工具栏、视图区、提示行、对话框的基本使用方法;内部各种文件格式的意义及转换。
7.1.2.3二维造形操作图形元素点、线、面以及曲线步数的概念;画直线、徒手画线、画多边形、画圆、画椭圆、创建文本、多边形复制、打开封闭的边形、封闭一个开放的多边形、顶点连接、顶点焊接、双线勾边;点(V ertex 、线段(Segment 和多边形选择集操作;点(V ertex 、线段(Segment 和多边形的移动、旋转、放缩、扭曲、调整、线性化、曲线化、删除、点的合并、多边形的镜橡,以及公用轴的显示、移动、居中、隐藏和归位; 图形的选定、钩点位置的设置、图形的合法性检查等;多边形布尔运算、图形的轮廓化操作;显示方式的设置。
7.1.2.4三维放样操作图形引入和回传,当前水平设置、图形移动、旋转、放缩,图形顶点对齐、居中,图形对齐、删除和放样步数设置及其对物体复杂度的影响等;路径引入和回传,路径移动,路径顶点移动和插入,圆形路径、螺旋形路径的使用,路径旋转等;放样变形工具的使用,放缩变形、扭曲变形、斜切变形、导角变形和 Fit 适配变形等; 三维物体放样预视和制作。
7.1.2.5三维编辑操作创建各类基本物体:方体、长方体、球体、半球体、圆柱体、管状体、圆环、圆台、圆锥点、面,物体拷贝、结合、细化等;各类物体的布尔运算;点、面、元素和物体选择集操作;点、边、面、元素和物体的移动、二维或三维放缩、旋转、扭曲、镜像、弯曲、导边, 合并点,分割边、分割面,物体对齐,物体属性设置,公用轴设备等。
7.1.2.6灯光、照相机及环境效果控制环境光、泛光灯、有目标聚光灯的操作,灯光效果(如光色、光强、投影形式、排除设置、光线衰减等控制、聚光灯视图的使用等;摄影机操作, Camera 视图的使用等;背景设置,场景环境效果(水平雾和层雾设置;渲染及渲染参数的设置。
7.1.2.7材质设定和编辑操作材质选择、获取、显示,材质库装入和存储,材质设定,光滑群组的设定,面的法线调整,贴图类型、调整、对齐、比例和设定等;材质库的打开、关闭和重建;材质的取入、存储和删除;材质表面颜色、反射强度、双面、发光、透明、网格等属性;各类贴图的材质设计。
7.1.2.8动画设计操作物体链接和解除链接, 重复链接, 分支链接, 链接继承, 虚拟物体的创建及其使用技巧; 物体的变形动画操作;动画轨迹设计;灯光动画设计;摄像机动画设计;物体、光源或摄像机运动路径的设置及调整;轨迹 (Track View 视图的使用和关键祯信息控制;动画预演,静态图像和动画渲染;显示方式控制。
7.1.2.9影像合成Video Post合成编辑器的使用;静态图像合成;动画合成。
7.1.2.10外挂模块的使用基本外挂模块的使用。
7.1.3Windows 平台下的三维动画制作软件(推荐使用 3D Studio Max v2.57.1.3.1基础知识扫描仪、打印机(或其它输出设备与主机的正确连接,配置和操作;Windows 95/98或 Windows NT基本操作;软件的正确安装和配置。
7.1.3.2屏幕操作屏幕布局、视图布局及其控制;菜单、命令工具栏、视图区、状态提示行、对话框的基本使用方法;命令面板、面板卷展栏和编辑堆栈的操作;选择集和命名选择操作:选择状态、命名选择集的编辑、选择集的锁定等;网格捕捉和角度捕捉;内部各种文件格式的意义及转换。
