數(shù)字圖像處理第2章(已修改)
2025-05-30 08:57 本頁(yè)面
【正文】 第 2章 數(shù)字圖像表示及其處理 本章重點(diǎn)： 圖像的數(shù)字化以及數(shù)字化圖像表示方法 圖像存儲(chǔ)格式 用 VC++實(shí)現(xiàn)圖像的讀、寫(xiě)以及顯示的編程 人眼成像過(guò)程 簡(jiǎn)單的圖像形成模型 圖像的數(shù)字化 數(shù)字圖像的基本類型 數(shù)字圖像的基本文件格式 第 2章 數(shù)字圖像表示及其處理 人眼成像過(guò)程 人眼是一個(gè)平均半徑為 20mm的球狀器官。它由三層薄膜包圍。最外層是堅(jiān)硬的蛋白質(zhì)膜，其中，位于前方的大約 1／ 6部分為有彈性的透明組織，稱為角膜，光線 從這里進(jìn)入眼內(nèi)。 其余 5／ 6為白色不透明組織，稱為鞏膜，作用是鞏固和保護(hù)整個(gè)眼球。中間一層由虹膜和脈絡(luò)膜組成。 虹膜的中間有一個(gè)圓孔，稱為瞳孔。它的大小可以由連接虹膜的環(huán)狀肌肉組織來(lái)調(diào)節(jié)，以控制進(jìn)入眼睛內(nèi)部的光通量大小，其作用和照相機(jī)中的光圈一樣。最內(nèi)一層為視網(wǎng)膜，它的表面分布有大量光敏細(xì)胞。 除了三層薄膜，在瞳孔后面還有一個(gè)扁球形的透明水晶體。水晶體的作用如同可變焦距的一個(gè)透鏡，它的曲率可以由睫狀肌的收縮進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使景象始終能剛好地聚焦于黃斑區(qū)。眼睛的晶狀體和普通光學(xué)透鏡之間的主要差別在于前者的適應(yīng)性強(qiáng)。 用眼睛看建筑物側(cè)面的圖解 ， C點(diǎn)是晶狀體的光心 簡(jiǎn)單的圖像形成模型 一幅圖像實(shí)際上記錄的是物體輻射能量的空間分布，這個(gè)分布是空間坐標(biāo)、時(shí)間和波長(zhǎng)的函數(shù)，即 : I=(x,y,z,λ,t)。 當(dāng)一幅圖像為平面單色靜止圖像時(shí)，空間坐標(biāo)變量z ,波長(zhǎng) λ和時(shí)間變量 t可以從函數(shù)中去除，一幅圖像可以用二維函數(shù) f(x,y)來(lái)表示 : f(x,y)=i(x,y)r(x,y) 這里 0i(x,y)? 0r(x,y)1 反射分量限制在 0和 1之間。 i(x,y)的性質(zhì)取決于照射源，而 r(x， y)取決于成像物體的特性。 圖像的數(shù)字化 數(shù)字圖像可以理解為對(duì)二維函數(shù) f(x， y)進(jìn)行采樣和量化 (即離散處理 )后得到的圖像，因此，通常用二維矩陣來(lái)表示一幅數(shù)字圖像。 將一幅圖像進(jìn)行數(shù)字化的過(guò)程就是在計(jì)算機(jī)內(nèi)生成一個(gè)二維矩陣的過(guò)程。 數(shù)字化過(guò)程包括三個(gè)步驟：掃描、采樣和量化。 采樣 ? 采樣 （ Sampling） :對(duì)圖像空間坐標(biāo)的離散化 ， 它決定了圖像的空間分辨率 。 ? 用一個(gè)網(wǎng)格把待處理的圖像覆蓋 ， 然后把每一小格上模擬圖像的各個(gè)亮度取平均值 ， 作為該小方格中點(diǎn)的值；或者把方格的交叉點(diǎn)處模擬圖像的亮度值作為該方格交叉點(diǎn)上的值 。 采樣行采樣列像素行間隔采樣間隔圖像的采樣 ?對(duì)一幅圖像采樣時(shí) ， 若每行 （ 即橫向 ） 像素為 N個(gè) ，每列 （ 即縱向 ） 像素為 M個(gè) ， 則圖像大小為 M N個(gè)像素 ， 從而 f(x,y)構(gòu)成一個(gè) M N實(shí)數(shù)矩陣： ??????????????????)1,1()0,1()1,1()1,1()0,1()1,
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