数字图像处理笔记
第二章、数字图像处理基础
一、人眼视觉特性
1、光与电磁波谱
可见光谱：380nm~780nm
2、人类视觉基础
人眼的空间分辨能力为1‘
灰度分辨能力大约为64级
视频特性：>15帧/s，连贯的感觉
二、图像感知与获取
传感器：
胶片（化学反应）；
电荷耦合器件CCD（将光能转化为电荷，并将转化得到的电荷进行存储）；
CMOS金属-氧化物-半导体。CMOS传感器中，每个像素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。
三、图像的数字化
-将模拟图像经过离散化后，得到数字表示的图像
-采样定理：采样频率≥2*图像的频带
-灰度级：表示象素明暗程度的整数量称为灰度级。
假定图像尺寸为M、N，每个像素所具有的离散灰度级数为G，G=22，那么存储这幅图像所需的位数是：
b=M*N*k bit
所需的字节数：
Byte=M*N*k/8 Byte
四、像素间的基本关系
-图像由像素组成，像素在图像空间上按规律排列，相互之间有一定的联系。
1、像素的邻域与邻接
邻域：在一定意义下，与某一像素相邻的像素的集合。
-三种邻域：N4(P)，ND(P)，N8(P)。
像素邻接：空间上相邻，且像素灰度值相似（满足灰度相似准则）。
-三种邻接：
假设V为灰度值集合。
-4—邻接
2个像素p和q在v中取值；
且q在N4(P)中。
-8—邻接
2个像素p和q在v中取值；
且q在N8(P)中。
-m—邻接（混合邻接）
2个像素p和q在v中取值，且满足下列条件之一：
（1） q在N4(P)中
（2） q在ND(P)中且集合N4(P) ∩N4(q)是空集
m-邻接的实质：当像素间同时存在4-邻接和8-邻接时，优先采用4-邻接，屏蔽两个和同一像素间存在4-邻接的像素之间的8-邻接。
2、连通性
反应两个像素间的空间关系。
连通：连通路上的所有像素灰度值满足相似准则。
种类：4-连通；
8-连通
m-连通
3、距离度量
-距离
-定义：对于像素p(x,y)，q(s,t)和z(u,v)，如果：
(a) D(p,q)≥0 [D(p,q)=0,当且仅当p=q];
(b) D(p,q)=D(q,p);
(c) D(p,z)≤D(p,q)+D(q,z).
则D是距离函数或度量。
