冈萨雷斯《数字图像处理》学习笔记（1）--数字图像基础

数字图像基础

一、数字图像表示

一幅图像可以被定义为一个二维函数 f(x,y) f ( x , y ) ，其中 x x 和 y y 是空间(平面)坐标， f f 在任何坐标点 (x,y) ( x , y ) 处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由三幅单色图像(红、绿、蓝)组合形成的。因此，许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理，方法是分别处理三幅独立的分量图像即可。图像关于 x x 和 y y 坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转换成数字形式，就要求数字化坐标和振幅。

将坐标值数字化称为采样;将振幅数字化称为量化。因此，当 x x 、 y y 和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。

二、坐标约定

从上图中我们可以很明显的看出两种坐标约定的不同。左图的原点被定义在 (x,y)=(0,0) ( x , y ) = ( 0 , 0 ) 处，右图的原点被定义在 (r,c)=(1,1) ( r , c ) = ( 1 , 1 ) 处。这两种表示除了原点平移外都是相同的。

三、图像类型

• 灰度级图像
• 二值图像
• 索引图像

• RGB图像

  这里先介绍前两种常见的图像类型：

  灰度级图像

  一幅灰度图像是一个数据矩阵，其矩阵的值表示灰度的深浅。若灰度图像的像素都是uint8类或uintl6类，则它们的整数值范围分别是[0, 255]和[0, 65 535]。若图像是double类，则像素的取值就是浮点数。规定双精度型归一化亮度图像的取值范围是[0,1]。

  二值图像

  二值图像在MATLAB中具有非常特殊的意义。一幅二值图像是一个取值只有0和1的逻辑数组。下面是一些常用的代码（matlab）:

    B=logical(A)%logical函数可以把数值数组转换为二值数组
    islogical(C)%判断是否是logical类
    B=mat2gray(A,[min,max])%将一副图像转换到[0,1]范围内，大于max的值变为1，小于min的值变为0