数字图像处理(入门篇)一 图像的数字化与表示
目录
1 人眼图像是如何形成的?
2 图像的感知与获取?
3 图像的数字化
4 数字图像的表示
1 人眼图像是如何形成的?
人眼近似为一个球体,物体的光线经过角膜和晶状体的折射,在视网膜上形成“倒立缩小”的实像。
视网膜上分布光线接收的神经细胞,分为锥状体和杆状体。
锥状体-负责亮光视觉,对颜色敏感。
杆状体-负责暗视觉。对颜色不敏感。
2 图像的感知与获取?
阵列成像传感器是最常用的成像方式。图像的采集过程与人眼获取图像的过程类似。使用大量的光敏感器构成阵列来获取图像。图像的质量由传感器的单元数,尺寸和性能决定的。
3 图像的数字化
图像数字化包括:采样和量化。
采样:空间上连续的图像变换成离散点的过程叫做采样,即离散化。
采样后得到的离散图像的尺寸为图像分辨率。一幅图像的分辨率是1920*1080,则说明这幅图像由1920*1080=2073600个点组成的。
量化:像素灰度转换成离散的整数值的过程。
灰度级(depth):表征了每个采样点的传感器输出中可分辨的最小变化。灰度级越多,视觉效果越好。一幅8位的图像,可以分辨个级别。
4 数字图像的表示
取样和量化后的数字图像在数学上可以表示为一个矩阵。
矩阵的宽和高对应着图像分辨率的宽和高。
像素:数字图像中的每个采样点,被称作像素(pixel),可以又位置坐标(x,y)来描述。
像素的数据维度为通道(channel)。
如果只有一个通道,即单通道,对应的图像为灰度图。
单通道记录了像素点的亮度信息。
0表示黑色,255表示白色。
左上角的像素为原点(0,0)。见下图:
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