项目二-数字图像处理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,目录,退出,下一页,上一页,最后一页,项目二 数字图像的处理,2.1 图像在计算机中的实现,2.2 图像获取,2.3屏幕抓图,2.4用Photoshop CS3处理图像,21,图像在,计算机中的实现,一副黑白静止平面图像中各点的灰度值可用其位置坐标(,x,y,)的函数,f,(,x,y,)来描述。,函数,f,(,x,y,)是连续函数，无法用计算机进行处理。,图像要在计算机中实现，首先必须数字化。,2.1.1 图像信息的数字化,图像信息的数字化包括采样、量化两个过程。,(2)量化,由于计算机中只能用0和1两个数值表示数据，用有限个数字0和1表示某一电平范围的模拟离散图像信号称为图像的量化。,(1),采样,图像在空间上的离散化称为采样,采用频率大于2倍的信号最大频率时，能够不失真重建原图像。,常用的量化标准有：8位(256色)、16位(64K增强色)、24位(24位真实彩色)、32位(32位真实彩色)几个等级。,2常用彩色空间,(1)RGB彩色空间,红(R)、绿(G)、蓝(B)成为物理三基色，它们的波长为700nm(R)、546.1nm(G)、435.8nm(B)。,RGB彩色空间是指用红(R)、绿(G)、蓝(B)物理三基色表示颜色的方法。在计算机中有RGB 8:8:8方式。在这种方式中，R、G、B分别用8位二进制表示。如(255、255、255)表示白色，(0、0、0)表示黑色。,(2)YUV彩色空间,在彩色电视中，由于要与黑白电视系统兼容，而采用YUV空间配色法。其中，Y为亮度信号，U、V为两个色差信号。,图像在计算机中的实现是通过扫描将空间图像转换为像素阵列，用RGB彩色空间表示像素，并用图像文件方式组织编排像素阵列来实现的。,组织编排像素阵列方法可分为两类：,1代码法,PCX图像格式引入了调色板，奠定了代码方法组织编排像素阵列的基础，PCX图像也就成为位图标准。,调色板是指在图像文件中，增加一个区域，用于专门存储该图像所使用的颜色的原始RGB信息。,2.1.3 图像文件在计算机中的实现方法,实际组织编排像素阵列时，采用它在调色板中的位置码来代替其原始RGB信息。,2直接法,对256色以上图像，由于系统使用颜色数很多，存储调色板的附加开销将非常巨大。,为此，对256色以上图像，由于系统使用颜色数很多，存储调色板的附加开销将非常巨大，一般采用从左到右，从上到下，直接用原始颜色信息的方法组织编排像素阵列，这便是直接法。,直接法适合于64K增强色、24位真实彩色和32位真实彩色图像。,1GIF格式,GIF(Graphics Interchange Format)格式是Compu-Serve公司在1987年6月为了制订彩色图像传输协议而开发的文件格式。它是一种压缩存储格式，采用LZW压缩算法，压缩比高，文件长度小。,2PCX格式,PCX格式图像是Z-soft公司为存储PCPaintbrush软件包产生的图而建立的图像文件格式。PCX文件格式较简单，使用游程长编码方法进行压缩，压缩比适中，压缩与解压缩速度都比较快，支持黑白、16色、256色、灰色图像，但不支持真实彩色。,21.4 常见图像文件格式,5JPG格式,JPG格式图像是JPEG(Joint Photographic Experts Group)联合图像专家小组制订的JPEG标准中定义的图像文件格式。是一个已经产品化了的国际标准，支持黑白、16色、256色、灰色图像以及RGB真实彩色图像等各种图像规格。,2.2.1 扫描仪,扫描仪是一种图像输入设备，利用光电转换原理，通过扫描仪光电管的移动或原稿的移动，把黑白或彩色的原稿信息数字化后输入到计算机中，它还用于文字识别、图像识别等新的领域。,1扫描仪的结构、原理,(1),结构,扫描仪由,CCD,(Charge Coupled Device，电荷耦合器件阵列)、光源及聚焦透镜组成。CCD排成一行或一个阵列，阵列中的每个器件都能把光信号变为电信。光敏器件所产生的电量与所接收的光量成正比。,(1),按扫描方式分类,按扫描方式扫描仪分为四种：手动式、平板式、胶片式和滚筒式。,2扫描仪的类型与性能,(3),按接口标准分类,扫描仪按接口标准分为三种：SCSI接口、EPP增强型并行接口、USB通用串行总线接口。,(2),按扫描幅面分类,幅面表示可扫描原稿的最大尺寸，最常见的为A4和A3幅面的台式扫描仪，此外，还有A0大幅面扫描仪。,(4),按反射式或透射式分类,反射式扫描仪用于扫描不透明的原稿，它利用光源照在原稿上的反射光来获取图形信息；透射式扫描仪用于扫描透明胶片，如胶卷、X光片等。,(5),按灰度与彩色分类,扫描仪可分灰度和彩色两种。用灰度扫描仪扫描只能获得灰度图形。彩色扫描仪可还原彩色图像。彩色扫描仪的扫描方式有三次扫描和单次扫描两种。三次扫描方式又分三色和单色灯管两种。,描述扫描仪的技术指标，主要包括扫描精度、灰度级、色彩深度、扫描速度等。,3扫描仪的技术指标,(1)扫描精度,扫描精度通常,用光学分辨率机械分辨率,来衡。,机械分辨率(垂直分辨率),：指的是带动感光元件(CCD)的步进电机在机构设计上每英寸可移动的步数。,最大分辨率(插值分辨率),：指通过数学算法所得到的每英寸的图像点数。,光学分辨率(水平分辨率),：指的是扫描仪上的感光元件(CCD)每英寸能捕捉到的图像点数。光学分辨率用每英寸点数DPI表示。光学分辨率取决于扫描头里的CCD数量。,灰度级是表示灰度图像的亮度层次范围的指标，是指扫描仪识别和反映像素明暗程度的能力。换句话说就是扫描仪从纯黑到纯白之间平滑过渡的能力。目前，多数扫描仪用8bit编码即256个灰度等级。,彩色扫描仪要对像素分色，把一个像素点分解为R、G、B三基色的组合。对每一基色的深浅程度也要用灰度级表示，称为色彩精度。,(2),灰度级,(3),色彩精度,扫描仪的扫描速度也是一个不容忽视的指标，时间太长会使其它配套设备出现闲置等待状态。扫描速度不能仅看扫描仪将一页文稿扫入计算机的速度，而应考虑将一页文稿扫入计算机再完成处理总共需要的时间。,鲜锐度是指图片扫描后的图像清晰程度。扫描仪必须具备边缘扫描处理锐化的能力。调整幅度应广而细致，锐利而不粗化。,(4),扫描速度,(5),鲜锐度,以紫光1236UT为例说明扫描仪的使用。,硬件连接与软件安装,步骤1 使用扫描仪随机附送的USB缆线的一端连接至扫描仪背面板，将另一端连接计算机的USB接口。,步骤2 连接电源。,步骤3 安装驱动程序，在安装时注意选USB为扫 描接口方式。,步骤4 安装附送的OCR(文字识别)软件。,5扫描仪的安装和使用,数码照相机,使用电荷耦合器件作为成像部件。它把进入镜头照射于电荷耦合器件上的光影信号转换为电信号，再经模/数转换器处理成数字信息，并把数字图像数据存储在相机内的磁介质中。,2.2.2 数码照相机,(2),模数转换器,相机内的A/D转换器将CCD上产生的模拟信号转换成数字信号，变换成图像的像素值。,(3),存储介质,数字照相机内部有存储部件，通常存储介质由普通的动态随机存取存储器、闪速存储器或小型硬盘组成。存储部件上可存储多幅图像，它们无需电池供电也可以长时间保存数字图像。,(4),接口,图像数据通过一个串行口或SCSI接口或USB接口从照相机传送到计算机。,用数字照相机拍照时，进入照相机镜头的光线聚焦在CCD上。当照相机判定已经聚集了足够的电荷（即相片已经被合适地曝光）时，就“读出”在CCD单元中的电荷，并传送给模数转换器，模数转换器把每一个模拟电平用二进制数量化。从模数转换器输出的数据传送到数字信号处理器中对数据进行压缩后存储在照相机的存储器中。,2.数码照相机的工作过程,2.3 屏幕抓图,“屏幕抓图”指的是将屏幕图像转换为图像或动画文件。可分为静态屏幕的采集和动态屏幕的采集两种。,Windows系统本身就具有“屏幕抓图”的功能，只需按键或组合键，然后在其他软件如Word中按粘贴即可获取屏幕图像。,动态屏幕的采集能把屏幕图像及使用者的操作都记录下来，最后获得能还原屏幕图像及操作的动画文件。,静态屏幕的采集得到的是一个个静态的图像文件。,但这种方法有两个局限：,第一，截取的图像存放在剪贴板中，只能以剪贴板文件格式(*CLP)存储，如希望以其他格式存储，必须粘贴到其他应用程序中才能进行；,第二，截取的范围单一，只有整屏截取和窗口截取两种，无法满足如部分截取或菜单截取等特殊要求。,1Snaglt9主要功能,1)对象的捕捉功能强大。,2)界面直观，操作方便。,3)抓图方式灵活多样。,4)输出方式独特。,5)滤镜功能强大。,2.3.1 静态屏幕的抓取,6)独特的包含声音的动态视频采集功能。,7)特有的分类浏览器利于文件管理。,8)特有的图像编辑、修改功能。,2使用SnagIt9抓图,1）抓取滚动的窗口图像,2）抓取“菜单”图像,4)扫描功能，使用Photoshop可以与扫描仪相连，从而得到高品质的图像。,3)创意功能，许多原来要使用特殊镜头或滤光镜才能得到的特技效果用Photoshop软件就能完成，也可产生,美学艺术绘画效果,。,2)图像编辑功能，包括对已有图像或扫描图像进行编辑，例如放大和裁剪等。,Photoshop主要具有以下功能：,1)绘图功能，它提供了许多绘图及色彩编辑工具。,2.4用Photoshop CS3处理图像,