图像处理理论-图像数字化

一、数字图像的表示：

数字图像采用矩阵来表示，

 

数字图像根据灰度级数的差异可分为：黑白图像、灰度图像和彩色图像。

 

黑白图像：

图像的每个像素只能是黑或者白，没有中间的过度，故称为二值图像，二值图像的像素值为0或者1；

 

灰度图像：

每个像素的信息由一个量化的灰度来描述的图像，没有彩色信息，字节（8位）可表示256级灰度【0,255】；

 

彩色图像：

彩色图像是指每个像素由R、G、B分量构成的图像，其中R、G、B由不同的灰度级来描述。3字节（24位）可表示一个像素。

 

 

 

二、图像数字化过程：

采样：

采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样；

 

采样间隔：采样点之间的距离，如要数字图像能与模拟图像质量媲美，采样间隔需要符合信号与系统中的采样定理，

即需要再一定的时间间隔之下，能够完全把原始信号回复的一个原则。

 

采样孔径：

 

 

 量化：

 量化：将像素灰度转换为离散的整数值的过程。一副数字图像中不同灰度值的个数称为灰度级，用G表示。一般

数字图像灰度级G为2的整数幂，即G=2^g，g为量化bit数。如果一副数字图像的量化灰度级为G=256=2^8，灰度级范围为0-255，常称为8bit量化。

 

图像数据量：

一副MxN、灰度级为G的蚃所需的存储空间为MxNxg(bit)为图像数据量。

 

三、采样、量化参数与数字化图像间的关系：

均匀采样、量化：所谓“均匀”指的是采样、量化为的关键个方式。数字图像一般采用均匀采样和均匀量化采样。

非均匀采样：根据图像细节的丰富程度改变采样间距，细节丰富的地方，采样间距小，否则间距大。

非均匀量化：对图像层次少的区域采样间隔大的量化，而对图像层次丰富的区域采用间隔小的量化。

 

采样间隔越大，图像像素就越少，空间分辨率低，质量差。采样间隔越小，所得图像像素越多，空间分辨率高，图像质量好，但数据量大。

量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率越高，质量越好，但数据量大；量化等级越少，图像层次欠丰富，灰度分辨率低，质量变差，会出现假轮廓现象，但数据量小。

 

四、图像数字化设备：

数字化器必须能将图像划分为若干像素并分别给他们地址，能够度量每一个像素的灰度并量化为整数，能够将这些整数写入存储设备。

 

五、灰度直方图：

灰度直方图