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圖像數(shù)字化是數(shù)字圖像處理的物理技術(shù)。
圖像數(shù)字化原理:圖像數(shù)字化是將一幅畫面轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的一種形式-------數(shù)字圖像的過(guò)程。
具體來(lái)說(shuō)就是把一幅圖像分割成如圖的一個(gè)個(gè)小區(qū)域(像元或者像素),并將各個(gè)小區(qū)域的灰度用整數(shù)來(lái)表示(即這些單個(gè)的像素可以用一個(gè)量化的數(shù)字來(lái)表示),由這些數(shù)字可以形成一幅點(diǎn)陣式的數(shù)字圖像。
每一個(gè)像素的屬性包含位置和灰度(或者顏色)即某種量化值,這樣的兩個(gè)屬性。數(shù)字化包含采樣和量化兩個(gè)過(guò)程。
圖像數(shù)字化包含以下四個(gè)部分:
--------------1.數(shù)字圖像的表示----
數(shù)字圖像可以用數(shù)學(xué)中的矩陣來(lái)表示
? ? ? ? ?? (彩塑圖像每個(gè)灰度級(jí)用一個(gè)字節(jié)表示故需要三個(gè)字節(jié)。所以一個(gè)像素需要3個(gè)字節(jié)(24位)來(lái)表示各個(gè)通道。)
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------------2圖像數(shù)字化過(guò)程(采樣和量化)------------
1.采樣:將空間上連續(xù)的圖像變換成離散點(diǎn)的操作過(guò)程。采樣包含兩個(gè)參數(shù),一個(gè)是采樣點(diǎn)的間隔,另一個(gè)是采樣孔徑(采樣孔徑指采樣的形狀和大小,那么采樣孔徑與采樣方式有關(guān)系,包含圓形等,而且采樣也分為有縫等)。
2.量化:是指將像素灰度轉(zhuǎn)換成離散的整數(shù)值的過(guò)程。灰度級(jí)
一副數(shù)字圖像中不同灰度值的個(gè)數(shù)稱為灰度級(jí),用G表示。一般數(shù)字圖像灰度級(jí)數(shù)G為2的整數(shù)冪,即(冪指數(shù)g稱為位數(shù)或者bit數(shù)),若一副數(shù)字圖像的量化灰度級(jí)數(shù)級(jí)(表示量化灰度級(jí)為8位),灰度值范圍0~255,常稱為8bit量化。
圖像數(shù)據(jù)量(的計(jì)算):一副MXN灰度級(jí)數(shù)為G的圖像,所需的存儲(chǔ)空間為MXNXg(bit)為圖像數(shù)據(jù)量(單位為位,轉(zhuǎn)化為字節(jié)的話要除以8)。
------------------3.采樣、量化參數(shù)與數(shù)字化圖像之間的關(guān)系
采用非均勻采樣與量化會(huì)使問(wèn)題復(fù)雜化,因此在實(shí)際的數(shù)字圖像處理中很少采用。
對(duì)于一個(gè)相同目標(biāo)進(jìn)行 圖象數(shù)字化,采樣間隔越大,所得圖象像素?cái)?shù)越少,空間分辨率越低,質(zhì)量差。采樣間隔越小,所得圖象像素?cái)?shù)越多,空間分辨越高,質(zhì)量好,但數(shù)據(jù)量大。
以下是像素從256x256遞減至8x8的例子:c
從以下可以看出采樣間隔對(duì)圖象數(shù)字化效果的影響。
在數(shù)字化的過(guò)程中量化不同等級(jí)的效果:以下是采樣間距相同時(shí), 灰度級(jí)數(shù)從256據(jù)此減少至64、16、8、4、2所得的圖像。
------------------------4.圖像數(shù)字化設(shè)備---------
圖像數(shù)字化器必須能將圖像劃分為若干像素,并分別給它們存儲(chǔ)地址,能夠度量每一像素的灰度并量化為整數(shù),能夠?qū)⑦@些整數(shù)寫入存儲(chǔ)設(shè)備。
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掃描儀工作原理:掃描儀是圖像輸入的常用設(shè)備,工作步驟分為以上幾步:
掃描儀的類型有很多種,按掃描儀所掃描對(duì)象來(lái)劃分,可分為反射式和透射式兩種。
根據(jù)掃描儀組成結(jié)構(gòu)可分為:
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總結(jié)
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