《数字图像处理》课程教学课件（Digital Image Processing）数字图像处理基础 2.2 图像数字化（打印版）

数字图像处理 (Digital Image Processing) 图像的数字化

图像的数字化 □简单的图像形成模型 □图像的感知与获取 □图像的采样 图像的量化 图像质量与采样和量化的关系

简单的图像形成模型

简单的图像形成模型 图像形成模型 Illumination (energ source 在特定坐标x,y)处， 通过传感器转换获 得的f值为一正的标 量。 Output(digitized） 函数f(x,y)由：①入 Imaging system 射到观察场景的光 源总量；②场景中 (Internal)image plane 物体反射光的总量 Scene element 组成。 第2重第项

简单的图像形成模型 f(x,y)=i(x,y).r(x,y) (2.3-2) 0fK,y)<00 0<ic,y)<0 0<rK,以<1 灰度 白光强度，入射分量 平均反射系数， 反射分量 r(,y)=0— 全吸收 r(x,y)=1一一全反射 单色图像在任何坐标(Xoyo)处的强度为图像在该处的灰度级 =xo,yo),显然有Ln≤I≤Lmax 实际情况下规定灰度级范 围为0，L-1],0为黑色，L-1在灰度级中为白色，所有中间值 是从黑色到白色之间变化的灰度色调

图像的感知与获取

图像的感知与获取 Energy Filter ■图像是由“照射”源 Sensing material Power in- 和“场景”对光能的 Housing. Voltage waveform out 反射回或吸收共同作 用得到 F(x,y)=I(x,y).R(x,y) (a)单个成像传感器（光二 极管) (b)线传感器（扫描仪） (c)传感器阵列(CCD) 第章第项

图像的感知与获取 Film Sensor Rotation Linear motion ()单个传感器运动产生二维图像 Image Cross-sectional images One image line out per of 3-D object increment of linear motion Imaged area 3-D object Linear motion X-ray soure Sensor strip Linear motion Sensor ring (b)线传感器带获取图像（扫描仪，传真） (©)环形传感器带获取图像 (CT,核磁共振)

采样与量化

图像采样和量化 连续图象 离散化 数字图象 口获取图像的目标是从感知的数据中产生数字图像，但是传 感器的输出是连续的电压波形，需要把连续的感知数据转 换为数字形式。 ▣这一过程由图像的取样与量化来完成。 数字化坐标值称为空间取样 数字化幅度值称为幅值量化