一. 数字图像处理基础
1.1 图像表示
图像就是矩阵,在python中表示为数组形式。
1.2 图像模型
1.2.1 RGB模型
- R:红,【0,255】
- G:绿
- B:蓝
EG:#FF255255255:以两位为跨度,前两位为透明度,随后依次为:R、G、B
模型如下:
1.2.2 HSI模型
- H(Hue,色调):与光波的波长有关,表示人的感官对不同颜色的感 受,如红色、绿色、蓝色等。
- S(saturation,饱和度):表示颜色的纯度,纯光谱色是完全饱和的,加入白光会稀释饱和度。饱和度越大,颜色看起来就会越鲜艳, 反之亦然。
- I(intensity,亮度):对应成像亮度和图像灰度,是图像的明亮程度,与图像的彩色信息无关。
模型如下:
1.3 图像数字化
1.3.1 采样
思路:将图像分割成一个个小区域(像素),每个小区域用一个值来表示,关键在于:
- 采样间隔:反应原连续图像的程度。采样间隔越小,图像像素数量越多,分辨率越高。
- 采样孔径:有不同的形状,包括:圆、正方形、长方形、椭圆。
1.3.2 量化
就是将像素值转换离散整数值的过程。存在以下指标:
-
灰度级:像素量化后的值称为像素的灰度级(或灰度值/灰值),反映了像素的明暗程度。
-
灰度级数(G):
-
意义:一副数字图像中不同灰度级的个数,代表了一副数字图像的层次。G越大,图像越丰富,视觉效果越好。
-
EG:一副[0,255]的100*100灰度图像中,数据量为:100*100*8bit,0表示最暗,255表示最亮。
-
1.3.3 分辨率
分为两种:
- 图像分辨率:取决于采样间隔。同一幅图,采样间隔越小,图像像素数量越多,分辨率越高。
- 灰度分辨率:取决于G的大小。同一幅图,G越大,灰度分辨率越高,图像层次丰富,数据量越大。G过下则会造成虚假轮廓现象。
1.3.4 函数表示
三种情况下的函数形式: