數字圖像處理_圖像的采樣和量化

基礎知識儲備

采樣;就是把一幅連續圖像在空間上分割成M×N個網格，每個網格用一亮度值來表示。一個網格稱為一個像素。M×N的取值滿足采樣定理。

量化;就是把采樣點上對應的亮度連續變化區間轉換為單個特定數碼的過程。量化后，圖像就被表示成一個整數矩陣。每個像素具有兩個屬性：位置和灰度。位置由行、列表示。灰度表示該像素位置上亮暗程度的整數。此數字矩陣M×N就作為計算機處理的對象了。灰度級一般為0－255（8bit量化）。
量化示意圖(a)為量化過程(b)為量化為8bit

在現實生活中，采集到的圖像都需要經過離散化變成數字圖像后才能被計算機識別和處理。

二維圖像的成像過程
采樣又可分為均勻采樣和非均勻采樣。
圖像均勻采樣量化——像素灰度值在黑白范圍較均勻分布的圖像。
圖像非均勻采樣量化——對圖像中像素灰度值頻繁出現的灰度值范圍，量化間隔取小一些，而對那些像素灰度值極少出現的范圍，則量化間隔取大一些。

編程處理

用MATLAB對圖像進行采樣處理

%2.1圖像的采樣處理
f1=imread('C:\Users\Administrator\Desktop\lenagray.jpg');
figure(1);
subplot(2,2,1);
imshow(f1)
title('512*512')
f2=f1(1:2:end,1:2:end);%每2位采集1位
subplot(2,2,2)
imshow(f2)
title('256*256')
f3=f1(1:4:end,1:4:end);%每4位采集1位
subplot(2,2,3)
imshow(f3)
title('128*128')
f4=f1(1:8:end,1:8:end);%每8位采集1位
subplot(2,2,4)
imshow(f4)
title('64*64')

結果截圖

用MATLAB對圖像進行量化處理

 

%2.2圖像量化
figure(2);
f64=histeq(f1,64);%將圖像的灰度級數改為64
subplot(2,2,1);
imshow(f64)
title('64*64')
f32=histeq(f2,32);%將圖像的灰度級數改為32
subplot(2,2,2);
imshow(f32)
title('32*32')
f16=histeq(f3,16);%將圖像的灰度級數改為16
subplot(2,2,3);
imshow(f16)
title('16*16')
f8=histeq(f4,8);%將圖像的灰度級數改為8
subplot(2,2,4);
imshow(f8)
title('8*8')

結果截圖