数字图像基本概念

一、单色光

没有颜色的光称为单色光或无色光。单色光唯一的属性是强度或大小。灰度级用于描述单色光的强度。

单色图像被称为灰度图像。

二、图像存储

若图像的像素数是M*N(M行，N列)，灰度级是2^k时，所需的存储空间的大小是：M*N*k比特。

这里，k称为比特数，2^k称为灰度级数。

当一幅图像具有2^k个灰度级时，该图像称为“k比特图像”

三、图像内插

内插用途：放大、收缩、旋转、几何校正

最近邻内插法：把原图中最近邻像素的灰度值赋给新位置的像素。会导致直边缘严重失真。

双线性内插法：v(x,y)=ax+by+cxy+d。四个参数由邻近的4个点的灰度值得到。

双三次内插法：。16个参数由邻近的16个点给出。

四、相邻像素

4邻域 

0 1 0

1 1 1

0 1 0

对角邻域

1 0 1

0 1 0

1 0 1

8邻域

1 1 1

1 1 1

1 1 1

五、邻接

设V是邻接灰度集。所有灰度值属于V的像素都是邻接像素。对于这些邻接定义如下邻接关系。

4邻接：像素q属于，且p、q灰度值属于V，则p、q是4邻接。

8邻接：像素q属于，且p、q灰度值属于V，则p、q是8邻接。

m邻接（混合邻接）：

0 0 0         

0 1 0 若p、q是4邻接的，则p、q也是m邻接

0 1 0

或者

0 0 0

0 1 0 中间像素p的左上、右上、左下、右下如果有灰度值属于V的像素q，且p、q的4邻域交集不存灰度值属于V的像素，则p、q是m邻接

0 0 1

六、通路与连通性

对于特定的像素点序列(x0,y0),(x1,y1),...,(xi,yi),...,(xn,yn)

若有任意(xi,yi)和(xi-1,yi-1)对于1<=i<=n是邻接的，则称这个像素点序列是一条通路，n为通路长度。若(x0,y0)=(xn,yn)则称该通路为闭合通路。

其中邻接类型可以是4邻接、8邻接或者m邻接。

对于图像的像素子集S，如果p、q属于S，且p、q之间存在属于S的通路，则称p、q在S中是连通的。

对于S中的任意一点p。全部连通到p点（包括p点）的像素集合称为S的连通分量。如果S中仅仅有一个连通分量，则称集合S为连通集。