图像的基本概念
图像的基本概念与类型
数 字 图像 是连 续 图像 的一 种 近似 表示 ，通常 用 由 ３ 位 图 ． Ｂ （ｉ ｐ Ｆｌ 图 形 文 件 是 Ｗｉｄｗ ＭＰＢｔ — ｉ １ ｍａ ｅ ｎ ｏ ｓ采 用 的 图 采样 点 的值 所组 成 的矩 阵来 表示 【 ２ 】 ： 形文 件格 式 ．在 Ｗｉｄｗ 环境 下运 行 的所有 图像 处理 ｎｏｓ ｆ Ｏ０ （，） ｆ ｏ ） … 一 ｆ ０Ｘ —） （， １ （， １ 软件 都支 持 Ｂ ＭＰ图像文 件格 式 。Ｗｉｄ ｗ 系 统 内部各 ｎｏ ｓ ｆ１ ） （， ０ ｆ（ １ １ ） …一 ｆ １ 一 ） ， （， １ Ｘ
实 训效 果 四个 子 系统 构成 的一 个 标 准化 整体 。可 采用 作 负担 。也 培养 了学 生学 习兴 趣 ．锻炼 了学生 动手 能 在 频 数统计 法 、专 家经 验建 立 实训 项 目评 价指标 的标 准 力 ． 提高 学生 素质方 面起 到 了不 可估 量 的积 极作 用 ．
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操作能力 ； 团结 梅作 能 力 ； 自我 学 习能 力 ； 自我 展示 能 力； 相互 沟通 能力 ； 运用 知 识 技 能解 决 问题 的 能力 ： 创 新 的能力 等 。 师生 通 过 “ 中 教 ” “ 中 学 ” 自形 成 做 和 做 各
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函数与图像的基本概念与性质
函数与图像的基本概念与性质一、函数的概念与性质1.函数的定义：函数是两个非空数集A、B之间的对应关系，记作f：A→B。
2.函数的性质：（1）一一对应：对于集合A中的任意一个元素，在集合B中都有唯一的元素与之对应。
（2）自变量与因变量：在函数f中，集合A称为函数的定义域，集合B称为函数的值域。
对于定义域中的任意一个元素x，在值域中都有唯一的元素y与之对应，称为函数值。
（3）函数的单调性：若对于定义域中的任意两个元素x1、x2，当x1<x2时，都有f(x1)<f(x2)，则称函数f在定义域上为增函数；若对于定义域中的任意两个元素x1、x2，当x1<x2时，都有f(x1)>f(x2)，则称函数f在定义域上为减函数。
3.函数的分类：（1）线性函数：形如f(x)=ax+b（a、b为常数，a≠0）的函数。
（2）二次函数：形如f(x)=ax²+bx+c（a、b、c为常数，a≠0）的函数。
（3）分段函数：形如f(x)={g1(x), x∈D1}{g2(x), x∈D2}的函数，其中D1、D2为定义域的子集，且D1∩D2=∅。
二、图像的概念与性质1.函数图像的定义：函数图像是指在平面直角坐标系中，根据函数的定义，将函数的定义域内的每一个点（x, f(x)）连接起来形成的图形。
2.函数图像的性质：（1）单调性：增函数的图像呈上升趋势，减函数的图像呈下降趋势。
（2）奇偶性：若函数f(-x)=-f(x)，则称函数f为奇函数；若函数f(-x)=f(x)，则称函数f为偶函数。
奇函数的图像关于原点对称，偶函数的图像关于y轴对称。
（3）周期性：若函数f(x+T)=f(x)，则称函数f为周期函数，T为函数的周期。
周期函数的图像具有周期性。
（4）拐点：函数图像在拐点处，曲线的斜率发生改变。
三、函数与图像的关系1.函数与图像的相互转化：通过函数的解析式，可以在平面直角坐标系中绘制出函数的图像；同时，根据函数图像的形状，可以反推出函数的解析式。
图像的基本知识
6. 饱和度 饱和度表明色彩的纯度，它决定于物体反射或透 射的特性。 .饱和度用与色调成一定比例的灰度数量来表示， 取值范围通常是0%（饱和度最底）～100%（饱和度 最高）。 .可见光中单色光是最饱和的色彩。饱和度为最大 时每一色相显示最纯的色光。对于同一色调的彩色光， 其饱和度越高，则其颜色就越深，如深红比浅红的饱 和度高。 .高饱和度的彩色光在加入白色后会被冲淡，变成 低饱和度的彩色光。
图像分辨率、显示器分辨率及输出分辨率等是图像设 计与处理中的重要参数。 (1)输入或扫描分辨率是指在每英寸或每厘米原始 图像上，一台扫描设备可捕获的信息量，它受扫描设 备所具有的最高光学分辨率或内插分辨率的限制。
(2)光学分辨率指扫描仪或无胶片照相机的光学系 统采样的最大信息量或最高信息密度，对于扫描仪是 指水平的每一英寸或厘米的信息量，对于数字照相机 一般表示为一个固定的量。 (3)内插分辨率适用于输入和输出阶段。在输入情 况下，内插分辨率是指扫描仪通过硬件或软件算法可 以模拟的最高信息密度。 (4)显示器分辨率指计算机屏幕一次可显示的总信 息量（如1024768像素），或指显示器在水平方向每 一英寸的点数（如72dpi）。显示器分辨率影响使用者 对图像进行处理工作时的方便性及视觉效果，但不会 影响图像数据的输出质量。
第2章 图像的基本知识
.图像都是以模拟图像的形式存在，它们是由连续 的有不同色彩及亮度等属性的颜色点组成的。 .要利用数字计算机处理模拟图像，就必须将模拟 图像转换为用数字方式表示的数字图像文件，即所谓 的数字图像。 .将模拟图像转换成数字图像的过程称为图像数字 化过程。 .根据计算机系统处理图像的特点，本章将从图像 文件的分类、属性、色彩通道、色彩模式、层次及文 件格式等方面介绍有关图像的一些基本知识。
图像的基本概念
学习了数字图象的表示与运算， 请思考：
要进行数字图象处理，通 常要经过哪几个步骤？
滤波
边缘 提取
图象 分割
轮廓 表示
物体 识别
图像的滤波处理
图象常被强度随机信号（也成为噪声）所 污染。一些常见的噪声有脉冲噪声、高斯噪声 等。对随机噪声的抑制，是图象预处理中的重 要方面，下面介绍几种抑制噪声的时域滤波器。 脉冲噪声：含有随机的白强度值（正脉冲）或黑 强度值（负脉冲）； 高斯噪声：含有亮度服从高斯或正态分布的噪声， 是许多传感器噪声的很好的模型
g ( x, y) e ( x, y) I ( x, y)
1
图象的点运算
直方图模型化
直方图模型化技术是指修正图象的直 方图，使重新组织后的具有一种期望的直 方图的形状。这对于展开具有偏的或者是 窄的直方图来说是非常有用的。
图A
图B 图 B
图C
图象的点运算
直方图模型化
一、直方图均衡化 直方图均衡是指将一个已知灰度分 布的图像经过一种变换，使之变成一幅具 有均匀灰度分布的新图像。
图象的代数运算
代数运算是指对两幅输入图象进行点对 点的加、减、乘或除运算而得到输出图 象的运算。对于相加和相乘的情形，可 能不止有两幅图像参加运算。在一般情 况下，输入图象之一可能为常数。然而， 加、减、乘、除一常数可按线性的点运 算来对待；当两幅输入图像完全相同时， 也如此。
图象代数运算的数学表达式
灰度直方图
２边界阈值选取 假设某图象的灰度直方图具有 二峰性， 则表明这个图象的较量的区域和较暗的区 域可以较好地分离，去这一点为阈值点， 可以得到好的２值处理的效果。
利用灰度直方图进行单阈值分割
图象的点运算
图形学知识点总结
图形学知识点总结一、基本概念1. 图像：图像是由像素组成的二维矩阵，每个像素代表了图像中的一个点的位置和颜色信息。
图像可以是静态的，也可以是动态的。
静态图像通常是以位图或矢量图的形式存在，而动态图像则是由一系列静态图像组成的连续流。
2. 图形：图形通常是通过数学模型和算法来描述和生成的。
它不仅包括了图像，还包括了各种形状、几何对象和运动效果等。
3. 图形学：图形学是研究如何合成、生成、处理和显示图像和图形的学科。
它涉及到计算机图形学、计算机视觉、图像处理、模式识别和机器学习等多个领域。
4. 渲染：渲染是指通过光线追踪或光栅化等技术将三维场景转换为二维图像的过程。
它是图形学中最重要的技术之一，用于模拟真实光线的传播、遮挡和反射等物理效果。
5. 建模：建模是指通过数学模型或几何描述来表示和描述物体、场景和几何对象的过程。
它包括了三维建模和曲面建模等技术。
6. 可视化：可视化是指通过图像和图形来呈现和展示数据、信息和模型的过程。
它包括了科学可视化、信息可视化和虚拟现实等技术。
二、图形学原理1. 光栅化：光栅化是一种将连续的几何模型和图像转换为离散的像素和像素面片的过程。
它是实现图形显示和渲染的核心技术之一。
光栅化算法主要包括了扫描线填充算法、多边形填充算法和三角形光栅化算法等。
2. 光线追踪：光线追踪是一种通过模拟光线的传播、遮挡和反射等物理效果来生成真实感图像的技术。
它是实现高质量渲染的主要方法之一。
光线追踪算法主要包括了蒙特卡罗光线追踪、路径追踪和光线追踪加速算法等。
3. 几何变换：几何变换是一种通过矩阵变换来实现图形和几何模型的平移、旋转、缩放和变形等操作的技术。
它是实现图形编辑和模型建模的基本方法之一。
几何变换算法主要包括了仿射变换、欧拉角变换和四元数变换等。
4. 图像处理：图像处理是一种通过数字信号处理来实现图像的增强、分析、识别和理解等操作的技术。
它是实现图像编辑和计算机视觉的关键技术之一。
计算机的图像知识点总结
计算机的图像知识点总结引言图像是现代计算机科学中的一个重要领域，它涉及图像的处理、分析和理解，以及图像在计算机程序中的应用。
图像在日常生活中也无处不在，比如数字相机、视频监控、医学影像等，都使用到了图像技术。
因此，掌握图像知识对于计算机科学的学习和应用都非常重要。
本文将总结计算机图像的基本概念、图像处理技术、图像分析方法以及图像应用等知识点。
一、图像的定义与基本概念1. 图像的定义图像可以被定义为二维的视觉表达，是由像素点组成的矩阵。
每个像素点都包含了特定的颜色和亮度信息，通过像素点的排列组合，可以呈现出各种视觉效果。
2. 像素像素是图像的基本单元，它是由数字或者颜色值表示的点。
在数字图像中，像素通常由RGB（红、绿、蓝）值或者灰度值来表示。
RGB值可以表示彩色图像，而灰度值则表示黑白图像。
3. 分辨率图像的分辨率是指图像在水平和垂直方向上的像素数量，通常用来描述图像的清晰度。
分辨率越高，图像越清晰，但是也会占据更多的存储空间。
4. 图像格式图像可以保存为不同的格式，比如JPEG、PNG、BMP等。
每种图像格式有其特定的压缩算法和特性，适用于不同的应用场景。
二、图像处理技术1. 图像获取图像可以通过扫描、摄影、摄像等方式来进行获取，不同的获取方式会影响图像的质量和分辨率。
2. 图像预处理图像预处理是对原始图像进行去噪、增强、几何校正等处理，以提高图像的质量和适应后续处理的需求。
3. 图像压缩图像压缩是将图像数据进行编码和压缩，以减小图像文件的大小，提高存储和传输效率。
常见的压缩算法包括JPEG、PNG、GIF等。
4. 图像增强图像增强是通过调整对比度、亮度、色彩等参数，改善图像的视觉效果，使图像更加清晰和易于观察。
5. 图像分割图像分割是将图像分解成多个区域或者物体的过程，通常用于目标检测、物体识别等应用。
6. 图像配准图像配准是将多幅图像进行对齐和匹配，以实现图像融合和变换，常用于医学影像、地图测绘等领域。
多媒体技术02_图像
图像的技术参数
不同的分辨率扫描同一张照片
A:200dpi
B:50dpi
图像B放大四倍 图像 放大四倍
图像的技术参数
图像分辨率
照片 5寸（5*3.5） 5*3.5） 6寸 (6*4) 7寸 (7*5) 10寸 10寸(10*8) 300dpi
一张5寸的照片, 一张5寸的照片, 扫描, 扫描, 然后数码冲 印成10 10寸 印成10寸, 如何达 到较好的效果? 到较好的效果?
图像的色彩——HSB模式 图像的色彩——HSB模式
饱和度(Saturation) 色光的纯度 色光的纯度 颜色的纯粹程度或颜色的深浅程度 与标准色彩中掺杂的其它颜色有关
不完全饱和
完全饱和
不完全饱和
不同亮度和饱和度的同一张图片
图像的色彩——HSB模式 图像的色彩——HSB模式
亮度/明度(Brightness) 亮度/明度(Brightness) 光波的幅度 光波的幅度 指彩色所引起的人眼对明暗程度的 感觉， 感觉，即色彩明暗深浅的程度
图像的色彩——RGB模式 图像的色彩——RGB模式
RGB色彩模式 RGB色彩模式 三基色原理 计算机对色彩的表示
R255
R255 R255 B255 R255 G255 B255 G255 G255 B255 B255 G255
图像的色彩——RGB模式 图像的色彩——RGB模式
RGB色彩模式 RGB色彩模式 适合于彩色显示器
图像的技术参数
图像深度 指位图中用于记录每个像素点数据 颜色）所占的位数 bit） 位数（ （颜色）所占的位数（bit） 它决定了彩色图像中可出现的最多颜 它决定了彩色图像中可出现的最多颜 色数，或者灰度图像中的最大灰度等 色数，或者灰度图像中的最大灰度等 级数。 级数。
图像的基本概念
图像的基本概念Keyword：数字图像处理图像通道格式1、数字图像数字图像又称数码图像或数位图像，是二维图像用像素值的表示。
在数学的领域，图像以矩阵的形式进行定义，在计算机的内存当中使用内存块来存储数字图像。
以下就是数字图像在计算内存中的存储示意图：2、像素像素又叫像元，是数字图像的基本元素。
像素在图像中有两个基本属性，像素值和坐标。
像素值对应着像素的灰度值或者颜色值，坐标对应着像素在数字图像中的位置。
3、几个重要的概念（1）、图像坐标在解析几何当中，通常我使用左下角为原点建立二维笛卡尔坐标系，但是，在数字图像中，我们通常以图像的左上角为原点建立图像坐标系，对像素位置进行描述。
（2）、位宽在图像处理中我们经常遇到几位几位图像这一说，它的意思是说，一个像素我们使用多少个比特位进行描述。
比如，灰度图像经常使用8位进行存储，那么它的每一个像素在内存中对应着8个比特位。
（3）、通道又叫颜色通道，表明一个像素对应着多少个像素值。
比如，8位灰度图像，就是一（单）通道图像，它的每一个像素对应着一个0-255的灰度值；24位真彩图像，就是3通道图像，它的每一个像素需要（R,G,B）三个颜色值进行描述。
4、常见的数字图像文件（1）、BMP是英文Bitmap（位图）的简写，它是Windows操作系统中的标准图像文件格式。
（2）、GIF是英文Graphics Interchange Format（图形交换格式）的缩写。
是一种常见的网络图片格式。
（3）、JPEG也是常见的一种图像格式，它由联合照片专家组（Joint Photographic Experts Group）开发并以命名。
JPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg。
（4）、TIFF（Tag Image File Format）是Mac中广泛使用的图像格式，它由Aldus和微软联合开发，最初是出于跨平台存储扫描图像的需要而设计的。
（5）、PNG是目前保证最不失真的格式，它汲取了GIF和JPG二者的优点，存贮形式丰富，兼有GIF和JPG的色彩模式（6）、其他SWF、PSD、SVG、PCX、DXF、WMF等。
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图像的基本概念
1 、图像的种类：计算机的图像分为两大类，即位图图像和矢量图形。
2、位图：采用点阵方式构成图像，可以表现丰富的图像色彩，但是文件占用存储空间较大。
3 、矢量图：以数学矢量方式记录图像，适合表示色彩较少的图像，但是可以表现和保持清晰的图像曲线，缩小、放大不会失真，文件占用存储空间较小。
5、像素：位图图像是由许多个离散的点组成，它们是组成图像的基本单元，被称为像素。
6、色彩深度：指图像中可用的颜色数量，用来度量图像中有多少颜色信息可以用来显示或打印。
（在计算机中，是以位作为基本单位来存储图像数据的，所以色彩深度以“位”定义每个像素的颜色。
）
7、像素尺寸：位图图像的高度与宽度的像素数目。
8、图像分辨率：指图像中单位打印长度所显示的像素数目，通常用像素/英寸（ppi）表示.
9、图像在屏幕上的显示大小：取决于图像的像素尺寸、显示缩放比例、显示器尺寸、显示器分辩率设置等因素。
10、显示器/打印机分辨率：每单位显示/打印的像素点的数目，单位是：点每英寸（dpi）。
11、图像文件的大小：与像素尺寸、图像分辨率、色彩深度成正比。
12、图像的色彩模式：色彩深度给出了存储色彩的空间，如何利用存储空间的“0、1”代码的不同组合来表示色彩即色彩模式。
它是我们
表示色彩的算法。
思考：在进行平面设计和处理图像时，“分辨率”的设置是越高越好吗？
常见的色彩模式
1、RGB模式：
1-1、以色光三原色红、绿、蓝为基础建立的色彩模式。
1-2、该模式的图像以24位色彩深度来表示图像，R、G、B每种颜色的量的多少都用8位来表示；R、G、B的变化范围都是0到255，其中0表示亮度最小，255表示亮度最大；当不等量的三种色光进行叠加混合时，即可以产生自然界的各种色彩，其总量为1680万（224）种。
1-3、当三原色的值相等时，则会形成一系列的灰色，当R=G=B=0时，产生黑色；当R=G=B=255时，产生纯白色；由于颜色的形成是由3种色光混合形成的，这种呈色方式称为色光加色法。
1-4、RGB色彩模式的图像的应用十分广泛，如电影、电视、显示器等设备都是以该模式为呈色机理表现丰富的色彩世界
2、CMYK模式：
2-1 、该模式是一种印刷模式，C指青色，M指洋红，Y指黄色，K 指黑色；在印刷中代表4种颜色的油墨。
2-2 、该模式的呈色机理是：光线照到有不同比例的C、M、Y、K 油墨的纸上，部分色光被油墨吸收，反射入眼睛的色光形成彩色。
这
种呈色机理也称为色光减色法。
2-3、在Photoshop中，CMYK的值都是从0%变化到100%；当C=M=Y=K=0%，表示纯白；当C=M=Y=K=100%，表示纯黑色。
2-4 、该色彩模式被广泛地应用于印刷、制版和广告行业。
3、Lab 模式：
3-1、该模式是国际照明委员会，在1931年为颜色测量而定的原色标准而得到的。
它是一种与设备无关的颜色模式。
3-2、该模式中，L表示亮度，值在0到100之间；a表示红色到绿色范围内变化的颜色分量；b表示蓝色到黄色范围内变化的颜色分量；a与b的取值在-120到120之间。
3-3 、当a=b=0时，L在0到100之间变化时，将得到从黑色到白色的一系列灰色。
3-4 、该模式的颜色范围最广，能够包含所有RGB和CMYK模式中的颜色。
4、HSB模式：
4-1、该模式是基于人眼对于色彩的观察来定义的。
其中，颜色用色相/H、饱和度/S、亮度/B 三个特性来描述。
4-2、色相：与颜色主波长有关的颜色物理和心理特性，不同波长的可见光，具有不同的色相，有时也被称为色调。
H变化范围：0度到360度。
4-3 、非彩色：指不存在色相属性，黑、白、灰色都是非彩色。
4-4 、饱和度：指颜色的鲜艳度或纯度，表示色相中灰色所占的比例。
S变化范围：0%到100%。
4-5 、亮度：指颜色的相对明暗程度。
B变化范围：0%到100%。
5、索引模式：用8位或者低于8位的二进制数来描述图像中的每个像素。
整幅图像最多只能由256种颜色。
其色彩效果较差但文件体积小。
6、灰度模式：用256级灰介来表现图像中的明暗的一种色彩模式。
7、位图模式：用两种颜色（黑和白）来表示图像中的像素，也称为黑白图，色彩深度只有一位，文件很小，图像的很多细节层次将丢失。
8、双色调模式：采用2到4种彩色油墨产生图像，每种油墨可以分为256个等级。
该模式的主要用途是使用尽量少的油墨表现尽量多的颜色层次。
35. Photoshop中渐变工具不能在下面哪一种颜色模式下的图像中使用。
(D)
A. RGB颜色模式
B. CMYK颜色模式
C. Lab颜色模式
D. 索引颜色模式
6. 在Photoshop中将前景色和背景色恢复为默认颜色的快捷键是：
(A)
A. D
B. X
C. Tab
D. Alt
9. 在Photoshop中，在颜色拾取器（ColorPicker）中，对颜色默认的
描述方式是？(B)
A. RGB
B. HSB
C. Lab
D. CMYK
10. 在Photoshop中，如何在色板（Swatches）调板中改变工具箱中的背景色？(B)
A. 按住Alt键，并单击鼠标
B. 按住Ctrl键，并单击鼠标
C. 按住Shift键，并单击鼠标
D. 按住Shift＋Ctrl键，并单击鼠标
33. Photoshop中在使用矩形选择工具创建矩形选区时，得到的是一个具有圆角的矩形选择区域，其原因是下列各项的哪一项。
(B)
A. 拖动矩形选择工具的方法不正确
B. 矩形选择工具具有一个较大的羽化值
C. 使用的是圆角矩形选择工具而非矩形选择工具
D. 所绘制的矩形选区过大
34. Photoshop中下面哪一个选择工具或命令，没有“消除锯齿”的复选框。
(D)
A. 魔棒工具
B. 矩形选择工具
C. 套索工具
D. “选择-色彩范围”命令
2. 下列哪个是Photoshop图象最基本的组成单元：(C)
A. 节点
B. 色彩空间
C. 像素
D. 路径
3. 图象分辨率的单位是：(B)
A. dpi
B. ppi
C. lpi
D. pixel
4. 在Photoshop中允许一个图像的显示的最大比例范围是多少：(D)
A. 100.00%
B. 200.00%
C. 600.00%
D. 1600.00%。