数字图像处理基础

参考文献：数字图像处理(第三版) 何东健 西安电子科技大学出版社

 

数字图像：以数字格式存储图像数据。

数字图像处理：利用计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、识别等理论、方法和技术。

数字图像处理的特点：（1）处理精度高，再现性好；（2）易于控制处理效果；（3）处理的多样性；（4）图像数据量庞大；（5）处理费时；（6）图像处理技术综合性强。

数字图像处理的主要内容：（1）图像获取、表示和表现；（2）图像复原；（3）图像增强；（4）图像分割；（5）图像分析；（6）图像重建；（7）图像压缩编码。

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思考：连续图像f(x,y)和数字图像g(x,y)中的变量有何含义？它们有何联系？

答：①f(x,y)为图像在(x,y)处的值，(x,y)和f(x,y)均是连续的；②g(i,j)为图像在(i,j)处的灰度值，(i,j)取值不连续，对应二维平面的第i行第j列，g(i,j)取值不连续；③联系：数字图像是对连续图像经过采样和量化两个过程得到。

名词解释：

1.采样：图像在空间上的离散化。也就是用空间上部分点的灰度值代表图像，这些点称为采样点。

2.量化：模拟图像经过采样后，在空间上离散化为像素，但采样所得的像素值（灰度值）仍是连续量。把采样得到的各像素的灰度值从模拟量到离散量的转换称为图像灰度的量化。

 

一幅图像在采样时，行、列的采样点与量化时每个像素量化的级数，既影响数字图像的质量，也影响数据量的大小。

影响：

采样点数越多，图像质量越好；采样点数减少时，图像的块状效应逐渐明显。

量化级数越多，图像质量越好；量化级数越少，图像质量越差。量化级数最小的极端情况就是二值图像，图像出现假轮廓。

当限定数字图像的大小时，采用如下原则，可得到质量较好的图像：

（1）对缓变的图像，应该细量化、粗采样，避免出现假轮廓；

（2）对细节丰富的图像，应该细采样、粗量化，避免出现模糊。

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数字图像类型：矢量图Vector，位图Bitmap（也称栅格图像）。

矢量图：用一系列计算机指令来表示一幅图。

位图：由许多像素点来表示一幅图像，每个像素具有颜色属性和位置属性。

位图的有关术语：

像素Pixel：在计算机中，图像是由显示器上的许多光点组成的，将显示在显示器上的这些点（光的单元）称为像素。

样点Sample：扫描仪将源图像看成是由大量的网格组成的，然后在每个网格里取出一点，用该点的值代表该网络里所有点的颜色值，这些被选中的点就是样点。

分辨率：指数字图像在单位长度内所含有的像素数。

　　（1）图像分辨率：每英寸图像含有多少个点或像素，单位：（点/英寸）dpi。

　　（2）屏幕分辨率：显示器上每单位长度显示的像素或点的数量，单位：（点/英寸）dpi。该分辨率由计算机的显示卡决定。

　　（3）打印机分辨率：打印机输出图像时每英寸的点数dpi。

　　（4）扫描仪分辨率：通过扫描元件将扫描对象以每英寸多少点来表示，dpi。不过这里的点是样点。

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OpenCV的安装与配置  参考链接：Win7 64 + VS2010 + OpenCV2.4.10环境配置