图像的定义
图像是用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的,可以直接或间接作用于人眼并进而产生视知觉的实体。
一幅图像可以定义为一个二维函数f(x,y):
- x和y表示2-D空间XY中一个坐标点的位置;
- f表示图像在点(x,y)处的某种性质F的值;
例如1:灰度图的f表示灰度值,它常对应客观景物被观察到的亮度。
例如2:二值图像的f的取值只有两个。
- f,x,y的值是连续的,即可以是任意实数。
数字图像
把连续的图像f(x,y)在2-D空间XY和性质空间F都离散化,这种离散化了的图像叫做 数字图像 。
数字图像可以用I(r,c)来表示:
(r,c)代表离散化后的(x,y),r代表图像的行(row),c代表图像的列(column);I代表离散化后的f;I,r,c的值都是整数。
一般地,用f(x,y)代表数字图像,f,x,y都在整数集合中取值。
数字图像示例
(a)所用的坐标系统常在屏幕显示中采用。
(b)所用的坐标系统常在图像计算中采用。
图像的像素表示
一幅图像可分解为许多个单元。每个基本单元叫做图像元素,简称像素
图像的矩阵和矢量表示
一幅MXN(其中M和N分别为图像的总行数和总列数)的2-D图像既可以用一个2-D数组f(x ,y)来表示,也可以用一个2-D矩阵F来表示:
上述矩阵表达也可以化成矢量表达,例如上式可写成
数字图像的表示方式
把幅度值标在图像中的相应位置。该方式也可以表示有多个灰度的图像,此时将不同灰度用不同数值表示.
由纯黑和纯白两种颜色构成的5×5分辨率的256色灰度图像如图(a)所示,图像的值方式表达矩阵如图(b)。