数字图像处理（入门篇）四 像素关系

目录

1 像素关系

2 像素的领域

（1）4-邻域

（2）对角邻域

（3）8-领域

3 像素的邻接和连接

（1）4-连接

（2）8-连接

4 像素的连通

5 连通域

6 像素之间的距离

7 图像的计算

（1）图像的加法

（2）图像的减法

1 像素关系

像素间的联系有邻域、邻接、连接和连通？

像素之间的距离如何计算？

像素关系：像素P的坐标(x,y)，根据坐标，像素之间具备一些空间位置关系。

2 像素的领域

（1）4-邻域

像素P的坐标(x,y)，P的四个水平垂直的相邻像素被成为4-邻域，即：

 

四个水平垂直的相邻像素坐标为：(x-1, y), (x+1, y),(x, y-1), (x, y+1)。

 （2）对角邻域

像素P的坐标(x,y)，P有四个对角相邻像素，称为对角邻域，即：

 四个对角相邻像素坐标为：(x-1, y-1), (x-1, y+1),(x+1, y-1), (x+1, y+1)。

 （3）8-领域

邻域和对角邻域合在一起，称为8-领域，即：

 

3 像素的邻接和连接

邻接：像素接触。指的是像素的空间关系。

像素的连接：两个像素不仅位置上邻接，而且像素值也满足相似规则（像素灰度值相等或者两个像素值在一个灰度集合里），则称这两个像素是连接的。

（1）4-连接

像素P和Q的灰度值在一个灰度集合V中。

Q在P的4-邻域中。

满足上述两个条件，则称它们是4-连接。

（2）8-连接

像素P和Q的灰度值在一个灰度集合V中。

Q在P的8-邻域中。

满足上述两个条件，则称它们是8-连接。

4 像素的连通

像素连通可以理解为像素连接的延伸。

若像素P和像素Q可以通过两两连接的像素进行关联，则说明P和Q是连通的。关联的全部像素称之为P和Q之间的通路。

根据连接方式，可分为4-连通和8-连通。

如上图，pqrst是一条通路，是8-连通，但是不是4-连通。

分析：p和q 、r和s 、s和t是8-连接。所以pqrs不是4-连通。因为4-连通中的所有相邻像素关系只能是4-连接。

5 连通域

一幅图像中，像素集合内部可两两连通，和集合外的像素都不连通，这样的像素集合被称为连通域。连通域可以分为4-连通域和8-连通域。

 上图中，有两个连通域。红色部分为这两个连通域的边界或轮廓。

6 像素之间的距离

像素p(x,y)和像素q(s,t)之间的距离：

7 图像的计算

数字图像由矩阵表示。图像的计算有算术运算（点操作）和坐标变换（几何操作）。

（1）图像的加法

图像加法可用于多幅图像求平均来达到去除噪声的目的。

图像加法可应用于两张图片的融合，见下图：

 （2）图像的减法

在连续图像帧中，可以使用图像减法用于提取运动目标，如帧间差分法。