數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)

書(shū)籍:數(shù)字圖像處理(岡薩雷斯)

一、圖像的概念

一幅圖像可以被定義為一個(gè)二維函數(shù) f (x胸嘴,y)雏掠,其中 x,y 是一個(gè)空間坐標(biāo)劣像,f 是該坐標(biāo)處的振幅稱為該點(diǎn)的亮度乡话。
灰度圖像:是一個(gè)二維灰度(或亮度)函數(shù) f(x,y) 。
彩色圖像:由三個(gè)(如RGB耳奕,HSV)二維灰度函數(shù) f (x绑青,y)組合形成的。
數(shù)字圖像:當(dāng) f 的 x,y 分量和振幅都是有限且離散的量時(shí)屋群,稱該圖像為數(shù)字圖像闸婴。

如下數(shù)字化圖像函數(shù)的表示:


數(shù)字圖像函數(shù).png

該數(shù)組的每個(gè)元素稱為像元、圖元或像素芍躏。
a. 對(duì)于單色(灰度)圖像而言邪乍,每個(gè)像素的亮度用一個(gè)0-255的數(shù)值表示,0表示黑,255表示白庇楞,其他是黑白之間的灰度榜配。
b. 對(duì)于彩色圖像可以用紅、綠姐刁、藍(lán)三元組的二維矩陣來(lái)表示芥牌。0表示相應(yīng)的基色在該像素中沒(méi)有,255代表相應(yīng)的基色在該像素中取得最大值聂使。

二、圖像的采樣和樣化

將一幅圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式谬俄,就要求數(shù)字化坐標(biāo)和振幅柏靶。
a. 取樣:圖像空間坐標(biāo)的數(shù)字化。
b. 量化:圖像函數(shù)值(灰度值)的數(shù)字化溃论。

采樣的方法有兩類:
a. 一類是直接對(duì)表示圖像的二維函數(shù)值進(jìn)行采樣屎蜓。即讀取各離散點(diǎn)上的信號(hào)值。所得結(jié)果就是一個(gè)樣點(diǎn)值陣列钥勋。所以也稱為點(diǎn)陣采樣炬转。
b. 另一類是先將圖像函數(shù)進(jìn)行某種正交變換,用其變換系數(shù)作為采樣值算灸,故稱為正交系數(shù)采樣扼劈。

三、數(shù)字圖像的表示

由圖像頭部描述信息和圖像數(shù)據(jù)組成菲驴。
BMP格式:

  1. 位圖文件頭
  2. 位圖信息頭
  3. 調(diào)色板
  4. 圖像數(shù)據(jù)

四荐吵、像素之間的基本關(guān)系

1. 相鄰像素:4鄰域、D鄰域赊瞬、8鄰域

4鄰域:像素 p(x,y) 的4鄰域是:(x先煎,y+1);(x+1,y);(x巧涧,y-1);(x-1薯蝎,y)


4鄰域.png

D鄰域:像素 p(x,y) 的D鄰域是:(x-1,y+1);(x+1谤绳,y+1);(x+1占锯,y-1);(x-1,y-1)


D鄰域.png

8鄰域:像素 p(x闷供,y) 的8鄰域是:4鄰域的點(diǎn)+D鄰域的點(diǎn)


8鄰域.png
2. 連通性:4連通烟央、D連通、8連通

連通性是描述區(qū)域和邊界的重要概念
兩個(gè)像素連通的兩個(gè)必要條件:
a歪脏、兩個(gè)像素的位置是否相鄰
b疑俭、兩個(gè)像素的灰度值是否滿足特定的相似性準(zhǔn)則或者是否相等
4連通:p和q具有連通性


4連通.png

8連通:p和q具有連通性

8連通.png

m連通:4連通和D連通的混合連通
定義:對(duì)于具有值V(紅塊)的像素 p 和 q,如果 q 在 p 的4鄰域集合或 D鄰域集合中婿失,并且 p 的4鄰域與 q 的4鄰域交集為空(沒(méi)有值為V的像素)

m連通
3. 距離
像素之間距離的定義

對(duì)于像素p,q,z钞艇,分別具有坐標(biāo)(x啄寡,y),(s哩照,t)挺物,(u,v)飘弧,如果
a. D(p识藤,q) >= 0(D(p,q)=0次伶,當(dāng)且僅當(dāng)p=q),
b. D(p痴昧,q) = D(q,p)冠王,
c. D(p赶撰,z) <= D(p,q) + D(q柱彻,z)
則稱D是距離函數(shù)或度量

歐式距離定義

像素p(x,y)和q(s,t)間的歐式距離定義如下

歐式距離定義.png

具有與(x豪娜,y)距離小于等于某個(gè)值r的像素是:包含以(x,y)為圓心哟楷,以r為半徑的圓平面瘤载。

D4距離(城市距離)

像素p(x,y)和q(s吓蘑,t)之間的D4距離定義為:

D4距離.png
D8距離(棋盤(pán)距離)

像素p(x惕虑,y)和q(s,t)之間的D8距離定義為:

D8距離.png
最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末磨镶,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市溃蔫,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌琳猫,老刑警劉巖伟叛,帶你破解...
    沈念sama閱讀 218,682評(píng)論 6 507
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場(chǎng)離奇詭異脐嫂,居然都是意外死亡统刮,警方通過(guò)查閱死者的電腦和手機(jī),發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 93,277評(píng)論 3 395
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門(mén)账千,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來(lái)侥蒙,“玉大人,你說(shuō)我怎么就攤上這事匀奏”揆茫” “怎么了?”我有些...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 165,083評(píng)論 0 355
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長(zhǎng)论衍。 經(jīng)常有香客問(wèn)我瑞佩,道長(zhǎng),這世上最難降的妖魔是什么坯台? 我笑而不...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 58,763評(píng)論 1 295
  • 正文 為了忘掉前任炬丸,我火速辦了婚禮,結(jié)果婚禮上蜒蕾,老公的妹妹穿的比我還像新娘稠炬。我一直安慰自己,他們只是感情好咪啡,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 67,785評(píng)論 6 392
  • 文/花漫 我一把揭開(kāi)白布酸纲。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般瑟匆。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上栽惶,一...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 51,624評(píng)論 1 305
  • 那天愁溜,我揣著相機(jī)與錄音,去河邊找鬼外厂。 笑死冕象,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的汁蝶。 我是一名探鬼主播渐扮,決...
    沈念sama閱讀 40,358評(píng)論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開(kāi)眼,長(zhǎng)吁一口氣:“原來(lái)是場(chǎng)噩夢(mèng)啊……” “哼掖棉!你這毒婦竟也來(lái)了墓律?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 39,261評(píng)論 0 276
  • 序言:老撾萬(wàn)榮一對(duì)情侶失蹤幔亥,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎耻讽,沒(méi)想到半個(gè)月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇?shù)林里發(fā)現(xiàn)了一具尸體帕棉,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,722評(píng)論 1 315
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡针肥,尸身上長(zhǎng)有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 37,900評(píng)論 3 336
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了香伴。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片慰枕。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 40,030評(píng)論 1 350
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖即纲,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出具帮,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 35,737評(píng)論 5 346
  • 正文 年R本政府宣布匕坯,位于F島的核電站束昵,受9級(jí)特大地震影響,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏葛峻。R本人自食惡果不足惜锹雏,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 41,360評(píng)論 3 330
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望术奖。 院中可真熱鬧礁遵,春花似錦、人聲如沸采记。這莊子的主人今日做“春日...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 31,941評(píng)論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽(yáng)唧龄。三九已至兼砖,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間既棺,已是汗流浹背讽挟。 一陣腳步聲響...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 33,057評(píng)論 1 270
  • 我被黑心中介騙來(lái)泰國(guó)打工, 沒(méi)想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留丸冕,地道東北人耽梅。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 48,237評(píng)論 3 371
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長(zhǎng)得像胖烛,于是被迫代替她去往敵國(guó)和親眼姐。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 44,976評(píng)論 2 355

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容