第二节 图像处理、数字图像的表示法
“图”是物体透射或反射光的分布。“像”是人的视觉系统对图的接收在大脑中形成的印象或认识。
图像处理就是对图像信息进行加工处理,以满足人的视觉心理或实际应用的要求。
图像处理有多种方法,电子计算机技术的发展,数字图像处理获得了飞跃的发展。
黑白图像可以应用二维函数表示,
是平面的两个轴的坐标,
表示
点的亮度值(灰度值)。彩色图像可用
表示,
为波长。活动彩色图像可用
表示,
为波长,
表示时间。不同的数字图像其表示的方法也有不同,一般应用计算机对数字图像进行处理时往往将其分为两类:
1.灰度图像和彩色图像表示法:
这种图像如电视图像,它的数字图像形成应尽可能对图像本身呈现接近“真实描述”,因此往往采用数字阵列表示,矩阵中元素称为象素或象点,象素的幅值对应于该点的灰度级。图1-2-1 表明如何用一个数字阵列来表示一个物理图像。物理图像被划分为称作图像元素(picture element)的小区域,图像元素简称为像素 (Pixel)。最常见的划分方案是图中所示的方形采样网格,图像被分割成相邻像素组成的许多水平线,赋予每个像素位置的数值反应了物理图像上对应点的亮度。
图 1-2-12.二值图像表示法:
这种图像就是只有黑白两个灰度级,即象素灰度级非0即1,如文字图片。这种数字图像可用每个象素一比特的矩阵表示。
二值图像其本身的固有特性不同,可采用一些特有的表示方法,如链码表示法描述图像区域的边界轮廓,适合直线和曲线组成的二值图像,可节省很多的比特数。常用的链码表示法为八向链码。八向链码对图像加以网格,每一个网格都用最接近的方向码,若八方向链码不采用等长三比特自然码,还可节省更多的比特。如图1-2-2所示:
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图 1-2-2链码是从在物体边界上任意选取的某个起始点的
坐标开始的。这个起始点有 8个邻接点,其中至少有一个是边界点。边界链码规定从当前边界点走到下一个边界点这一步骤必须采用的方向。
由于有8种可能的方向,因此可以将它们从0到7编号。图1-2-2显示了一种可用的8个方向的编码方案。出此边界链码包含了起始点的坐标,以及用来确定围绕边界路径走向的编码序列。