《數字影象處理》第二章——數字影象基礎
雖然寫這個部落格主要目的是為了給我自己做一個思路記憶錄，但是如果你恰好點了進來，那麼先對你說一聲歡迎。我並不是什麼大觸，只是一個菜菜的學生，如果您發現了什麼錯誤或者您對於某些地方有更好的意見，非常歡迎您的斧正！
目錄
回顧第一章：
灰度圖：二維灰度（或亮度）函式f(x,y)
彩色影象：三個（如RGB，HSV）二維灰度（或亮度）函式f(x,y)組成
數字影象：畫素組成的二維排列，可以用矩陣表示
對於灰度影象：每個畫素的亮度用一個數值來表示，0表示黑，255表示白，其它值表示處於黑白之間的灰度
2.1節——視覺感知要素
●側抑制：相鄰神經元互相抑制的現象（引起馬赫帶效應）
●神經的感受野：視覺感覺是視網膜上一定範圍內的細胞群共同作用引起的，這個範圍稱為神經纖維的感受野。
2.1.3亮度適應和辨別
●人的視覺系統能夠適應的光強度級別範圍是很寬的——從暗閥值到強閃光約有1010個量級。視覺系統不能同時在一個範圍內工作，眼睛通過改變其整個靈敏度來完成這一較大的變動的，這就是周知的亮度適應現象。
●亮度恆定現象：當物體對背景的亮度、對比度保持一致時，即使物體和背景的亮度在很大的範圍內變化，人眼對亮度的感覺仍保持不變。
●視覺的空間頻率特性：空間頻率是指視像空間變化的快慢。清晰明快的畫面，意味有大量的高頻成分。模糊影象只有低頻空間成分。●視覺的空間頻率特性：空間頻率是指視像空間變化的快慢。清晰明快的畫面，意味有大量的高頻成分。模糊影象只有低頻空間成分。
2.3影象感知和獲取
①使用單個感測器獲取影象
②使用條帶感測器獲取影象
③使用感測器陣列獲取影象
2.4影象取樣和量化
●為了產生一幅數字影象，我們需要把連續的感知資料轉換為數字形式，這種轉換包括兩種處理：取樣和量化。
2.4.1取樣和量化的基本概念
●取樣：對座標值進行數字化（實踐中，取樣方法由用於生成該影象的感測器配置決定）
●量化：對幅值數字化
●在灰度級別變化尖銳的區域，用細膩的取樣；（就是顏色變化豐富的地方）
●在灰度級別變化比較平滑的區域，用粗糙的取樣；（就是顏色比較單一的地方）
●避免或減少由於量化的太粗糙，在灰度級變化比較平滑的區域出現假輪廓的現象。
2.4.2數字影象表示
二維離散亮度函式——f(x,y)：（x，y）是座標，f（x，y）是灰度值
●二維矩陣——A[m,n]：m和n是影象的寬和高，矩陣a[i,j]上的值是i行j列的畫素的灰度值
●影象顯示允許我們快速觀察結果。
●數值陣列用於處理和演算法開發。
●數字化過程要求針對M值、N值和離散灰度級數L做出判定。出於儲存和量化硬體的考慮，灰度級數典型地取為2的整數次冪。L=2^k
♦儲存數字影象所需的位元數b為b=M×N×k
♦當一幅影象有2^k個灰度級時，稱該影象為一幅“k位元影象”，如256個可能的離散灰度值的影象稱為8位元影象。
♦動態範圍：有時灰度級取值範圍稱為影象的動態範圍。把佔有灰度級全部有效段的影象叫做高動態範圍影象。當相當可觀數目的畫素呈現這樣的特徵時，影象就有較高的對比度。相反，低動態返回的影象看上去似乎是沖淡了的灰暗格調。
●這邊提到了“灰度”，著實讓我費解，於是我百度了一下：灰度使用黑色調表示物體,即用黑色為基準色，不同的飽和度的黑色來顯示影象。 每個灰度物件都具有從 0%（白色）到灰度條 100%（黑色）的亮度值。 使用黑白或灰度掃描儀生成的影象通常以灰度顯示。
我還搜了下“灰度級數”：所謂灰度級數是指黑白顯示器中顯示畫素點的亮暗差別，在彩色顯示器中表現為顏色的不同，灰度級數越多，影象層次越清楚逼真。灰度級數取決於每個畫素對應的重新整理儲存單元的位數和顯示器本身的效能。如每個象素的顏色用16位二進位制數表示，我們就叫它16點陣圖，它可以表達2的16次方即65536種顏色。如每一個象素採用24位二進位制數表示，我們就叫它24點陣圖，它可以表達2的24次方即16777216種顏色。
2.4.3空間和灰度解析度
●直觀上看，空間解析度是影象中可以辨別的最小細節的度量。
●在數量上，每單位距離線對數和每單位距離點數（畫素數）是通用的度量。
●灰度解析度是指灰度級中可分辨的最小變化。
♦灰度解析度指的是色階，色階是表示影象亮度強弱的指數標準，也就是我們說的色彩指數。♦灰度解析度指亮度，和顏色無關，但最亮的只有白色，最不亮的只有黑色。（百度百科）
♦DPI（Dots Per Inch，每英寸點數）是一個量度單位，用於點陣數碼影像，指每一英寸長度中，取樣、可顯示或輸出點的數目。
♦偽輪廓：數字影象的平滑區域中的灰度級數不足引起
2.4.4影象內插
●內插：在諸如放大、收縮、旋轉和幾何校正等任務中廣泛應用的基本工具。
是由已知資料來估計未知位置的資料的處理。
2.5畫素間的一些基本關係
2.5.1相鄰畫素
2.5.2連通性
2.5.3距離度量
2.6數字影象處理中所用數學工具的介紹
2.6.1陣列與矩陣操作
2.6.3算數操作
2.6.4集合和邏輯操作
2.6.5空間操作
●①單畫素操作
| 以灰度為基礎改變單個畫素的值 |
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| s=T(z) |
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| z：原影象中畫素的灰度 |
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| s：處理後圖像中的相應畫素的（對映）灰度 |
●②鄰域操作
通俗地說，就是中心的點的畫素值是周圍的點的平均值：
●③幾何空間變換
2.6.6向量與矩陣操作
