圖像的數字化就是把一幅圖像分割成一個個小的單元區域(叫做像元或者像素),這些單個的像素可以單個的用一個量化的區域來表示,灰度用整數來表示,形成一個陣列式的圖像,每個像素的屬性包含位置灰度/顏色,數字化包含采樣和量化兩個過程。
數值圖像如何表示的?
黑白圖像:每個像素只能是黑白,沒有中間的過渡,故又稱為二值圖像,二值圖像只能用0和1來表示。
灰度圖像:由一個量化的灰度來表示,沒有彩色信息,用8位字節來表示,可表示256級灰度[0,255]
(由上圖可見。圖像存儲在了矩陣中,黑色用0來描述,白色用250描述,灰色大概是180~200)
彩色圖像:彩色圖像用三個字節(24位)來描述一個像素,R,G,B是由不同的灰度級來描述。
(由上圖可見紅色可用(255,0,0)來描述,黃色可由(255,255,0)來描述,綠色可由(0,255,0)描述,藍色可由(0,0,255)描述)
我們已經知道圖像數字化包含兩個過程,即采樣和量化,圖像數字化的過程是怎樣的呢?
所謂采樣,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。
采樣包含兩個參數:采樣間隔和采樣孔徑
采樣間隔
采樣孔徑:一般分為圓形,正方形,長方形,橢圓形
采樣的方式分為有縫,無縫,重疊三種。
量化:指將像素灰度級轉換成離散的整數值的過程。
也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。
也就是說將一段連續采樣的圖像按照一定的量化規則(指把輸入信號幅度連續變化的范圍分為有限個不重疊的子區間(量化級),每個子區間用該區間內一個確定數值表示,落入其內的輸入信號將以該值輸出,從而將連續輸入信號變為具有有限個離散值電平的近似信號 [)
灰度級一般為0-255(8bit量化)。 灰度級用G表示,一般為2的整數冪 ,2的g次冪