西安电子科技大学多媒体研究所：《多媒体数据处理》第六章 数字图像基础（崔江涛）

数字图像基础 XIDIAN 西安电子科技大学多媒体研究所 http://www.mti.xidian.edu.cn

XIDIAN 西安电子科技大学多媒体研究所 http://www.mti.xidian.edu.cn 数字图像基础

数字图像应用 令图像增强(去噪) 令图像分割(边缘检测) ◇目标表达、识别、跟踪 令图像匹配(数据融合) 压缩与编码(JPEG2000) ◇图像数据库 基于内容检索(手写体识别,人脸识别) ◇信息隐藏与数字水印

数字图像应用 ❖ 图像增强（去噪） ❖ 图像分割（边缘检测） ❖ 目标表达、识别、跟踪 ❖ 图像匹配（数据融合） ❖ 压缩与编码（JPEG2000） ❖ 图像数据库 ❖ 基于内容检索（手写体识别，人脸识别） ❖ 信息隐藏与数字水印

图像数字化过程 图像数字化过程就是对连续图像f(xy)进行空间 和幅度离散化的过程。 采样过程 ◆XY方向分别采样 ◆满足采样定理 量化(对灰度或者颜色样本的离散化) ◆黑白灰度图像 ◆彩色(与颜色空间相关)

图像数字化过程 ❖ 图像数字化过程就是对连续图像f(x,y)进行空间 和幅度离散化的过程。 ❖ 采样过程 ◆X,Y方向分别采样 ◆满足采样定理 ❖ 量化（对灰度或者颜色样本的离散化） ◆黑白灰度图像 ◆彩色（与颜色空间相关）

图像数字化设备 光源 令光传感器(光电转换) 令扫描系统 ◆扫描仪 ◆cCD(〔电荷耦合器件)阵列 ◆CMoS

图像数字化设备 ❖ 光源 ❖ 光传感器（光电转换） ❖ 扫描系统 ◆扫描仪 ◆CCD（电荷耦合器件）阵列 ◆CMOS

图像基本属性 分辨率 ◆显示分辨率(点距) ◆图像分辨率(象素数目) ☆象素深度(位数)( alpha channel) ◇真彩色、伪彩色,直接色 ◆伪彩(颜色查找表) ◆直接色(三种压颜色分别查找表)

图像基本属性 ❖ 分辨率 ◆显示分辨率（点距） ◆图像分辨率（象素数目） ❖ 象素深度（位数）（alpha channel） ❖ 真彩色、伪彩色，直接色 ◆伪彩（颜色查找表） ◆直接色（三种压颜色分别查找表）

视觉系统对颜色的感知 亮度 Luminosity 0.6 红 蓝 (Red) 幽0.4 (Blue) 绿 500 600 波长 Wavelength),A(rm) 视觉系统对颜色和亮度的响应特性

视觉系统对颜色和亮度的响应特性 视觉系统对颜色的感知

图像的RGB颜色模型 绝大部分可见光谱可用红 绿和蓝(RGB)三色光按不 黄 青 绿 同比例和强度的混合来表示 黄 在颜色重叠的位置,产生 白 青色、洋红和黄色 红国品红/蓝 因为RGB颜色合成产生 红 蓝 白色,它们也叫作加色。将 品红 所有颜色加在一起产生白色 一就是说,所有光被反射 RGB相加混色模型 回眼睛。加色用于光照、视 频和显示器。例如,显示器 通过红、绿和蓝荧光粉发射 光线产生彩色

RGB相加混色模型 绝大部分可见光谱可用红 、绿和蓝 (RGB) 三色光按不 同比例和强度的混合来表示 。在颜色重叠的位置，产生 青色、洋红和黄色。 因为 RGB 颜色合成产生 白色，它们也叫作加色。将 所有颜色加在一起产生白色 ──就是说，所有光被反射 回眼睛。加色用于光照、视 频和显示器。例如，显示器 通过红、绿和蓝荧光粉发射 光线产生彩色。 图像的RGB颜色模型

图像的CMYK颜色模型 CMYK模型以打印在纸张上油 墨的光线吸收特性为基础,白光 绿 红 x×E八照射到半透明油墨上时,部分光 青(蓝/品红 谱被吸收,部分被反射回眼睛。 理论上,青色(C)、洋红M)和 品红 黄色(Y色素能合成吸收所有颜色 并产生黑色。由于这个原因,这 CMY相减混色模型 些颜色叫作减色。 因为所有打印油墨都会包含一些杂质这三种油墨实际上 产生一种士灰色,必须与黑色油墨混合才能产生真正的 黑色。将这些油墨混合产生颜色叫作四色印刷

CMY相减混色模型 CMYK模型以打印在纸张上油 墨的光线吸收特性为基础，白光 照射到半透明油墨上时，部分光 谱被吸收，部分被反射回眼睛。 理论上，青色(C)、洋红(M)和 黄色(Y)色素能合成吸收所有颜色 并产生黑色。由于这个原因，这 些颜色叫作减色。 • 因为所有打印油墨都会包含一些杂质，这三种油墨实际上 产生一种土灰色，必须与黑色 (K) 油墨混合才能产生真正的 黑色。将这些油墨混合产生颜色叫作四色印刷。 图像的CMYK颜色模型

相加色与相减色关系 相加色与相减色的关系 相加混色、 相减混色 生成的颜色 RGB CMY 000 111 001 110 010 101 011 100 100 011 101 010 黑蓝绿青红弦黄白 110 001 111 000

相加色与相减色关系

颜色模型的空间表示 GB立方体 CMY立方体 蓝 品红 品红 绿 青 蓝 黑(1,1,1) 白(1,1,1) 黄 白(0,0,0) 黑(0,0,0 RGB彩色空间和CMY彩色空间的表示法

RGB彩色空间和CMY彩色空间的表示法 颜色模型的空间表示