数字图像与视频处理技术

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1、多媒体技术授课教师杨静第三章数字图像与视频处理技术教学内容图像与视频是两种最常见的可视媒体。图像、视频的获取、处理与数字化技术是多媒体信息处理的重要内容。本章以数字图像处理为基础，首先介绍数字图像处理技术，然后，介绍视频处理技术及应用。教学目标通过本章的学习，要求掌握多媒体技术中有关图像、视频数字化的基本概念、方法、技术与应用等知识。第三章数字图像与视频处理技术3.1基本概念图形与图像矢量图的概念图像的概念视频的概念第三章数字图像与视频处理技术3.1.1图形与图像从现实世界中通过数字化设备获取的图像，它们称为取样图像(sampledima

2、ge)或点阵图像(dotmatriximage)或位图图像(bitmapimage)，简称图像(image)；由计算机绘制合成的画面，它们称为矢量图形(vectorgraphics)，简称图形(graphics)。第三章数字图像与视频处理技术3.1.1图形与图像1.矢量图的概念定义：用一组指令集合来描述图形的内容，这些指令用来描述构成该图形的所有直线、圆、圆弧、矩形、曲线等图元的位置、维数和形状等。2.矢量图工作原理：在计算机上显示一副图时，首先需要使用专门的软件读取并解释这些指令，然后将它们转变成屏幕上显示的形状和颜色。由于大多数情况下

3、不用对画面上的每一个点进行量化保存，所以需要的存储量很少，但显示时的计算时间较多。3.1.2矢量图的概念第三章数字图像与视频处理技术3.矢量图的特点:记录图元及图元的属性，数据量小矢量化，放大、旋转等不会产生失真可分解，易于处理（可针对其中的某些元素进行处理）较难用于记录真实的场景画面3.1.2矢量图的概念第三章数字图像与视频处理技术4.矢量图的典型应用:工程图纸：如CAD制图等；GIS领域：用于记录地图；5.相关软件:AutoCAD：工程图纸；VISIO：流程图等；3.1.2矢量图的概念第三章数字图像与视频处理技术位图的概念位图：在空间

4、和亮度上已经离散化了的图像，又称为点阵图，由数字阵列信息组成，阵列中的各项数字用来描述构成图像的各个点（称为像素点）的亮度或颜色信息，简称位图图像。根据量化的颜色深度的不同，又分为二值（黑白二值）、灰度和彩色图像三大类。位图的特性：数据量大，缺乏灵活性，图像逼真3.1.3位图的概念第三章数字图像与视频处理技术3.1.4视频的概念视频：它是由连续的随着时间变化的一组图像(或称帧)组成。视频是影像视频的简称。由于人类“视觉暂留”的生理现象，当1秒钟内连续播放多幅相互关联的静止图像时就会产生运动的感觉，即运动视频。即：图像可以看作视频的特例。

5、第三章数字图像与视频处理技术第三章数字图像与视频处理技术3.2数字图像数据的表示颜色的基本概念三基色原理彩色空间模型数字图像的表示3.2.1颜色的基本概念彩色，可以用亮度，色调和饱和度来描述。人眼看到的任意彩色光都是这三个特征的综合效果。亮度（luminance）：明亮程度，光作用于人眼时所引起的明亮程度不同色调（Hue）：反映颜色的种类饱和度（saturation）：饱和度是指颜色的纯度通常，把色调和饱和度称为色度。亮度表示某彩色光的明亮程度，色度表示颜色的类别和深浅程度。第三章数字图像与视频处理技术3.2.2三基色原理三基色原理：自然

6、界常见的各种颜色光，都可以由红、绿、蓝三种颜色光按不同的比例相配混合而成。同样，各种颜色的光也可以分解成红、绿、蓝三种颜色。三基色的选择不是唯一的，但是，三种颜色必须是相互独立的，即任何一种颜色都不能由其他两种颜色合成。由于人眼对红、绿、蓝三种色光最敏感，因此由这三种颜色相配所得的颜色范围也最广，所以一般都选这三种颜色作为基色。第三章数字图像与视频处理技术3.2.2三基色原理红+绿　＝　黄红+蓝　＝　品红绿+蓝　＝　青红　＋绿+蓝　＝　白红　＋青=绿+品红=蓝+黄=白色我们称青色，品红和黄色分别是红色、绿、蓝三色的补色。第三章数字图像与视

7、频处理技术3.2.3彩色空间模型RGB模型：基于三基色原理，相加混色HSL模型：色调（Hue），饱和度（saturation），亮度（lightness）HSV(或HSB)：Hue、Saturation、Value（HSB：Hue,Saturation、Brightness(明度))YUV和YIQ：亮度信号和色差信号分离CMYK：相减混色第三章数字图像与视频处理技术3.2.3彩色空间模型RGB模型：一种相加混色模型。三个分量，分别是R、G、B颜色＝R（红色分量）＋G（绿色分量）+B（蓝色分量）第三章数字图像与视频处理技术3.2.3彩色空

8、间模型第三章数字图像与视频处理技术3.2.3彩色空间模型HSL模型：三个分量分别是色调、饱和度和亮度。HSL色彩空间更接近人的视觉感知特性，比RGB模型更准确的感知颜色联系，并保持在计算上的简