图相处理自学（一）：数字图像基本概念

数字图像基本概念

1）数字图像就是能够在计算机上显示和处理的图像，
位图通常使用数字阵列来表示，常见格式有BMP、GlF等；
矢量图由矢量数据库表示，我们接触最多的就是PNG图形。

2）将一幅图像视为一个二维函数f(x，y)外，其中x和y是空间坐标，
而在x-y平面中的任意一对空间坐标（x,y）上的幅值f称为该点图像的灰度、亮度或强度。此时，如果f(x, y)均为非负有限离散，则称该图像为数字图像〈位图〉。

3）一个大小为M×N的数字图像是由M行N列的有限元素组成的，每个元素都有特定的位置和幅值，代表了其所在行列位置上的图像物理信息，如灰度和色彩等。这些元素称为图像元素或像素．

4）二值图像：每个像素只有黑、自两种颜色的图像称为二值图像。在二值图像中，像素只有 0和1两种取值，一般用0来表示黑色，用1表示白色。

5）灰度图像：在二值图像中进一步加入许多介于黑色与白色之间的颜色探度，就构成了灰度图像。这类图像通常显示为从最暗黑色到最亮的白色的灰度，每种灰度〈颜色深度〉称为一个灰度级，通常用L表示.在灰度图像中，像素可以取 O～L-1之间的整数值，根据保存灰度数值所使用的数据类型的不同，可能有256种取值或者2k种取值，当k=1时即退化为二值图像．

6）RGB图像：自然界中几乎所有颜色都可以自红（Red,R）、绿（Green,G）、蓝（Blue,B) 3种颜色组合，通常称它们为RGB三原色．计算机显示彩色图像时采用最多的就是RGB模型。对于每个像素，通过控制R、G、B三原色的合成比例则可决定该像素的最终显示颜色，对于三原色RGB中的每一种颜色，可以像灰度图那样使用L个等级来表示含有这种颜色成份的多少。例如对于含有256个等级的红色，0表示不含红色成份，255表示含有10的红色成份，绿色和蓝色也可以划分为256个等级。这样每种原色可以用 8位二进制数据表示，于是3原色总共需要24位二进制数，这样能够表示出的颜色种类数目为256× 256×256==224，大约有1600万种，RGB颜色代码可以使用十六进制数以减少书写长度，按照两位一组的方式依次书写R、G、B三种颜色的级别，未经压缩的原始BMP文件就是使用RGB标准给出的3个数值来存储图像数据的，称为 RGB图像。

7）图像的空间分辩率（Spatial Resolution)：图像的空间分辨率是指图像中每单位长度所包含的像素或点的数目，常以像素／英寸( pixels per inch,ppi)为单位来表示。如72ppi表示图像中每英寸包含72个像素或点．分辨率越高，图像越清晰，图像文件所需的磁盘空间也越大，编辑和处理所需的时间也越长。像素越小，单位长度所包含的像素数据就越多，分辨率也就越高，但同样物理大小范围内所对应图像的尺寸也会越大，存储图像所需要的字节数也越多。因而，在图像的放大缩小算法中，放大是对图像的过采样，缩小则是对图像的欠采样，通常在没有必要对涉及像素的物理分辨率进行实际度量时，通常会称一幅大小为 M×N的数字图像的空间分辨率为M×N像素。

8) 图像的灰度级／辐射计量分辩率
在数字图像处理中，灰度级分辨率又称色阶，是指图像中可分辨的灰度级数目，即前文提到的灰度级数目L，它与存储灰度级别所使用的数据类型有关。由于灰度级度量的是投射到传感器上光辐射值的强度，所以灰度级分辨率也叫辐射计量分辨率．随着图像灰度级分辨率的逐渐降低，图像中包含的颜色数目变少，从而在颜色的角度造成图像信息受损，同样使图像细节表达受到一定影响，

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