数字图像处理一(数字图像基础)


图像取样和量化

一、 取样和量化的概念

取样:对连续图像的坐标值进行数字化 (x,y)
量化:对连续图像的幅值进行数字化 f(x,y)

二、 数字图像表示

M*N的矩阵,矩阵中的每个元素代表一个像素

三、 空间和灰度分辨率

空间分辨率:图像中可辨别的最小细节的度量。通常用每单位距离线对数和每单位距离点数(像素数)。(我的理解:图像大小
灰度分辨率:灰度级中可分辨的最小变化。基于硬件考虑,灰度级数通常是2的整数次幂。最通常使用的是8比特,在某些特殊的图像增强应用中,会使用16比特。(我的理解:颜色丰富度

四、 图像内插

内插:放大、缩小、旋转、几何校正图像任务中的工具
具体方法:最近邻插值、双线性插值、双三次插值


像素间的基本关系

一、 相邻像素

位于坐标(x,y)处的像素p
p的4邻域N4(p):(x+1,y)(x-1,y)(x,y+1)(x,y-1)
p的对角线像素坐标ND(p):(x+1,y+1)(x+1,y-1)(x-1,y+1)(x-1,y-1)
p的8邻域N8(p):N4(p)∪ND(p)

二、 邻接性、连通性、区域和边界

考虑灰度值集合V
4邻接:p、q为N4,且p、q的像素值都在V中
8邻接:p、q为N8,且p、q的像素值都在V中
m邻接(混合邻接):满足下列条件之一①p、q为N4,且p、q的像素值都在V中②p、q为ND,且N4(p)∩N4(q)中的像素的灰度值不在V中,且p、q的像素值都在V中。混合邻接是为了消除8邻接情况的二义性

邻接性

通路:邻接线路(4,m)
闭合通路:闭合的邻接线路
令S是图像中的一个像素子集,如果S的像素p和q之间存在一个通路,则可以说两个像素p和q在S中是连通的。对于S中的任何像素p,S中连通到该像素的像素集成为S的连通分量。如果S中的所有的像素,每两个相邻的像素之间是相邻接的(4,8,m),并且只有一个通路,那么S为连通集
区域:令R是图像中的一个像素子集,如果R是连通集,则称R是一个区域
邻接区域:两个区域联合能形成一个连通集,称为邻接区域
谈到区域时考虑的是4邻接和8邻接
前景背景:假设一幅图像中含有K个不邻接的区域Rk,且它们都不接触图像的边界,令它们的并集为R,则称R中的所有点为图像的前景,Rc中所有点为图像的背景
区域的内边界(轮廓):区域中和区域补集邻接的点的集合
外边界:背景边界。为了保证结果形成闭合通路,通常由外边界确立。当区域为整幅图像时,需要附加定义边界情况。

三、 距离度量

欧氏距离:D = [(x-s)2+(y-t)2]1/2
城市街区距离:D = |x-s|+|y-t|

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