1数字图像获取:1.1图像数字化
图像数字化是数字图像处理的物理技术。
图像数字化原理:图像数字化是将一幅画面转换成计算机能处理的一种形式-------数字图像的过程。
具体来说就是把一幅图像分割成如图的一个个小区域(像元或者像素),并将各个小区域的灰度用整数来表示(即这些单个的像素可以用一个量化的数字来表示),由这些数字可以形成一幅点阵式的数字图像。
每一个像素的属性包含位置和灰度(或者颜色)即某种量化值,这样的两个属性。数字化包含采样和量化两个过程。
图像数字化包含以下四个部分:
--------------1.数字图像的表示----
数字图像可以用数学中的矩阵来表示
(彩塑图像每个灰度级用一个字节表示故需要三个字节。所以一个像素需要3个字节(24位)来表示各个通道。)
------------2图像数字化过程(采样和量化)------------
1.采样:将空间上连续的图像变换成离散点的操作过程。采样包含两个参数,一个是采样点的间隔,另一个是采样孔径(采样孔径指采样的形状和大小,那么采样孔径与采样方式有关系,包含圆形等,而且采样也分为有缝等)。
2.量化:是指将像素灰度转换成离散的整数值的过程。灰度级
一副数字图像中不同灰度值的个数称为灰度级,用G表示。一般数字图像灰度级数G为2的整数幂,即(幂指数g称为位数或者bit数),若一副数字图像的量化灰度级数
级(表示量化灰度级为8位),灰度值范围0~255,常称为8bit量化。
图像数据量(的计算):一副MXN灰度级数为G的图像,所需的存储空间为MXNXg(bit)为图像数据量(单位为位,转化为字节的话要除以8)。
------------------3.采样、量化参数与数字化图像之间的关系
采用非均匀采样与量化会使问题复杂化,因此在实际的数字图像处理中很少采用。
对于一个相同目标进行 图象数字化,采样间隔越大,所得图象像素数越少,空间分辨率越低,质量差。采样间隔越小,所得图象像素数越多,空间分辨越高,质量好,但数据量大。
以下是像素从256x256递减至8x8的例子:c
从以下可以看出采样间隔对图象数字化效果的影响。
在数字化的过程中量化不同等级的效果:以下是采样间距相同时, 灰度级数从256据此减少至64、16、8、4、2所得的图像。
------------------------4.图像数字化设备---------
图像数字化器必须能将图像划分为若干像素,并分别给它们存储地址,能够度量每一像素的灰度并量化为整数,能够将这些整数写入存储设备。
扫描仪工作原理:扫描仪是图像输入的常用设备,工作步骤分为以上几步:
扫描仪的类型有很多种,按扫描仪所扫描对象来划分,可分为反射式和透射式两种。
根据扫描仪组成结构可分为: