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本文主要内容来自与《数字图像处理第二版中文版(冈萨雷斯)》第二章, 图像采集小节。
一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中(x,y)是空间(平面)坐标,在任何坐标(x,y)处的幅度f被定义为图像在这一位置的亮度。
图像在x和y坐标以及在幅度变化上是连续的。要将这样的一幅图像转换成数字形式,要求对坐标和幅度进行数字化。将坐标值数字化称为取样,将幅值数字化称为量化。因此,当x、y分量及幅值f都是有限且离散的量时,我们称图像为数字图像。
图像的矩阵表示:
等式右边是定义的一幅数字图像, 阵列中每个元素都被称为图像元素、图画元素或像素(对于RGB格式图像f(0, 0)可能取值(33, 250, 12),对于gray类型图像f(0, 0)可能取值33)
假设有一副512*512, 256个灰度级的图像,它需要512*512个字节存储(256用8个bit表示,一个字节)。如果彩色视频(每秒25帧,美帧512*512),那么一秒钟的视频数据量为512*512*1*3*25字节。
数字图像的质量在很大程度上取决于取样和量化中所用的样本数和灰度级。一般,当限定数字图像的大小时, 为了得到质量较好的图像可采用如下原则:
采样的个数和灰度等级的选取与分辨率和储存的能力两者有关,需要综合考虑。
主要参考: