【正文】 頻域上的信號。 1 1 1 1 1 1 1 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 87 例 34 圖像的 DCT變換 實(shí)例 ?彩色圖像， ?高 645像素， ?寬 600像素。 ?在計算機(jī)中存儲為 3個矩陣， ?每個矩陣為645 600， ?各存儲了 R、 G、B3個分量信息 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 88 ?變換后矩陣的左上角是圖像的低頻部分， ?越靠近右下角，頻率越高。 ?人的眼睛對高頻部分是不敏感的。 ?可以舍棄圖像中的高頻部分而基本上不影響圖像質(zhì)量。 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 89 例 35 不同壓縮比率后圖像質(zhì)量的比較 ?對應(yīng) 645 600的矩陣 A（每個顏色分量都有一個），為了舍棄高頻部分，將該矩陣的高頻部分置為 0值。在這令 ?此時矩陣減小為 387 360，數(shù)據(jù)量是原來的（ 387 360） /（ 645 600） =36%。 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 90 保留的低頻部分和重構(gòu)的圖 ?原圖 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 91 增大高頻部分的舍棄范圍 （ 1） ?保留部分 258 240 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 92 增大高頻部分的舍棄范圍 （ 2） ?保留部分 130 120 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 93 增大高頻部分的舍棄范圍 （ 3） ?保留部分 65 60 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 94 去掉少量的低頻部分對圖像的影響 ?將矩陣 A的前 15行和列置為 0 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 95 ? (1)將圖像從 RGB空間變換到 YUV空間 。 ? (2)將圖像矩陣分塊 ， 對每一塊單獨(dú)進(jìn)行 DCT變換 。 DCT變換矩陣的大小為 8 8。 根據(jù)人眼對亮度信號比對色度信號更加敏感的生理特性 ，對 Y分量劃分為 8 8塊 ， 對 U、 V分量劃分為16 16的塊 。 U、 V分量的每一塊舍棄 1/2的信息后形成一個 8 8的矩陣 。 ? (3)對變換后的 DCT矩陣進(jìn)行量化處理，即用表31和表 32的量化矩陣分別對 Y分量和 U、 V分量量化。量化的原則是低頻部分用小的值量化，高頻部分用大的值量化，量化的結(jié)果將會在高頻部分出現(xiàn)大量的 0。 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 96 ?(4)量化后的系數(shù)要重新編排， 目的是為了增加連續(xù)的 “ 0”系數(shù)的個數(shù)，就是“ 0”的游程長度，方法是按照 Z字形的式樣編排，如圖 318所示。這樣就把一個 8 8的矩陣變成一個 1 64的矢量，頻率較低的系數(shù)放在矢量的頂部。 ?(5)在第 （ 4） 步得到的數(shù)據(jù)的一個特點(diǎn)就是有大量連續(xù)的零 。 因此對此數(shù)據(jù)采用了行程編碼 。 ?(6)對全部數(shù)據(jù)進(jìn)行霍夫曼編碼 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 97 數(shù)字圖像處理 ?數(shù)字圖像處理的核心是矩陣運(yùn)算 ?對每個分量而言，都是一幅灰度圖 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 98 Spatial 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 99 Spatial domain image processing 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 100 ?數(shù)字圖像處理（ Digital Image Processing）又稱為計算機(jī)圖像處理，它是指將圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并利用計算機(jī)對其進(jìn)行處理的過程 ?圖像處理大體上可分為圖像的像質(zhì)改善、圖像分析和圖像重建三大部分 ?常用的圖像處理方法有圖像增強(qiáng)、復(fù)原、編碼、壓縮等 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 101 2. 圖像的增強(qiáng) ? 對于灰度圖象 ， 對應(yīng)的圖像矩陣中的每一個元素表示了圖像在該點(diǎn)的亮度值 ， 范圍是從 0255。 ? 統(tǒng)計每一點(diǎn)的亮度值 ， 并將它繪成直方圖 ， 可以得到某個亮度值在一幅圖像中有多少 —亮度直方圖 。 ? 直方圖顯示了每一種灰度在圖中所占的比例。 ? 直方圖可以看出來灰度集中在了大約 70180的區(qū)間范圍內(nèi)，這使得圖片看起來對比度不高。 ? 灰度擴(kuò)展可以將感興趣的灰度范圍拉開，使得該范圍內(nèi)的像素亮的越亮，暗的越暗，從而達(dá)到增強(qiáng)對比度的目的。 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 102 圖片及其灰度直方圖 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 103 經(jīng)過灰度擴(kuò)展之后的圖像與灰度直方圖 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 104 直方圖均衡化后的結(jié)果 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 105 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 106 3. 圖像的幾何變換 ?圖象的幾何變換包括圖象的平移，旋轉(zhuǎn)，鏡像變換，轉(zhuǎn)置，放縮等 ?(1)平移 (translation) ?原始圖像中任一初始坐標(biāo)為（ x,y）的點(diǎn)經(jīng)過平移 Δ x和 Δ y ,坐標(biāo)變?yōu)椋?u,v） 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 107 圖像的平移 ,移出的部分被裁減掉 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 108 ?(2)旋轉(zhuǎn) (rotation) 其中 a是旋轉(zhuǎn)的角度， wsource 和 hsource是原圖像的寬度和高度， wnew 和 hnew是旋轉(zhuǎn)后圖像的寬度和高度 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 109 圖像的旋轉(zhuǎn) 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 110 (3)鏡像 (mirror)和轉(zhuǎn)置 (transpose) ? 鏡象分水平鏡像和垂直鏡像兩種， 水平鏡像 是將矩陣的第一列和最后一列對調(diào)，第二列和倒數(shù)第二列對調(diào)，依次類推； 垂直鏡像 則是交換行值； 轉(zhuǎn)置 就是矩陣的轉(zhuǎn)置 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 111 轉(zhuǎn)置 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 112 PhotoShop 簡介 ? Adobe公司推出的專門用于圖像處理的軟件 ? 提供強(qiáng)大的繪圖工具，可以直接繪制藝術(shù)圖形， ? 能直接從掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備采集圖像， ? 并對它們進(jìn)行修改、修復(fù)，調(diào)整圖像的色彩、亮度，改變圖像的大小，而且還可以對圖像增加特殊效果，使現(xiàn)實(shí)生活中很難遇見的景像十分逼真地展現(xiàn)； ? 可以改變圖像的顏色模式， ? 能在圖像中制作藝術(shù)文字等。 ? 主要用于位圖的處理 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 113 PhotoShop調(diào)整圖像 ?例 34 打開一幅圖像，調(diào)整圖像的亮度、對比度及色彩的飽和度 ?在 Image/Adjustments菜單下選擇Brightness/Contrast,拖動窗口中的滑塊，調(diào)整圖像的 亮度和對比度 ?在 Image/Adjustments菜單下選擇Hue/Saturation，調(diào)整 Saturation的滑塊，降低或增加圖像的 飽和度 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 114 ?例 35 打開一幅圖像，調(diào)整圖像的亮度范圍（ Levels命令） ?解：打開圖像后選擇 Image/Adjustments菜單下的 levels命令 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 115 2. PhotoShop的圖層與選區(qū) ?例 36 選擇圖像中的一部份，制作成為一幅新的圖像 ?工具箱中的魔術(shù)棒工具 ?套索工具 ?Inverse命令 ?CtrlC 拷貝選區(qū) ?CtrlV粘貼選區(qū) 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 116 選取部分圖像 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 117 例 37 圖層的應(yīng)用 ?一幅圖片可以由多個層組成。各層之間像是透明的 “ 薄膜 ” 。使用上一例的飛機(jī)圖片，將選擇的飛機(jī)放入其他背景中。 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 118 圖層窗口 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 119 2. PhotoShop 濾鏡 ?濾鏡能自動地對一個圖像施加效果 ?例 38 為圖像添加燈光效果 ?選擇 Filter/Render/Lighting Effects命令 制作：西安交通大學(xué) 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 120 本章作業(yè) ?P94 ?一、 10 ?二、從網(wǎng)上搜索一張世界風(fēng)光或名勝的照片，與自己的人像合成在一起，標(biāo)明班級、學(xué)號、姓名。提交 jpg文件。 ?文件名： 01001001游世界 .jpg。