第3章圖像的基本運(yùn)算(第二版)

第三章數(shù)字圖像的基本運(yùn)算《數(shù)字圖像處理》研究生課程

從嚴(yán)格的意義上來說，各種圖像處理方法都是一種圖像運(yùn)算方法。

從一般意義上來說，圖像運(yùn)算僅指對(duì)圖像中的所有像素實(shí)施了相同處理的那些運(yùn)算，比如對(duì)圖像的點(diǎn)運(yùn)算、直方圖運(yùn)算、代數(shù)運(yùn)算、幾何運(yùn)算、灰度插值運(yùn)算等。3.1灰度反轉(zhuǎn)

3.1灰度反轉(zhuǎn)

黑白圖像的反轉(zhuǎn)就是使灰度值為1的像素值變成0，使灰度值為0的像素值變成1。

對(duì)于256灰度級(jí)圖像來說，圖像的灰度反轉(zhuǎn)值就是用255分別減去原圖像的各個(gè)像素的灰度值。

設(shè)圖像的灰度級(jí)為L，則圖像的灰度反轉(zhuǎn)可表示為：3.1灰度反轉(zhuǎn)

256灰度級(jí)圖像的灰度反轉(zhuǎn)如圖1所示。

2552550負(fù)片正片fg3.2對(duì)數(shù)變換

對(duì)原圖像f(x,y)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換的解析式可表示為：2552550對(duì)數(shù)曲線fg

對(duì)數(shù)變換曲線如下圖所示：

3.2對(duì)數(shù)變換

對(duì)數(shù)變換的作用：

（1）通過對(duì)圖像的灰度值的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行壓縮，來主要用于調(diào)高輸入圖像的低灰度值。（2）人的視覺感覺與進(jìn)入人眼的光的強(qiáng)度成對(duì)數(shù)關(guān)系，常先給圖像進(jìn)行對(duì)數(shù)變換后再顯示輸出。3.2對(duì)數(shù)變換3.3灰度直方圖

灰度圖像的直方圖是一種表示數(shù)字圖像中各級(jí)灰度值及其出現(xiàn)頻數(shù)的關(guān)系的函數(shù)，一般用一個(gè)二維坐標(biāo)來表示。

描述灰度圖像直方圖的二維坐標(biāo)的橫坐標(biāo)用于表示像素的灰度級(jí)別，縱坐標(biāo)用于表示該灰度出現(xiàn)的頻數(shù)（像素的個(gè)數(shù)）。

3.3.1灰度直方圖的概念及分布特征

設(shè)一幅數(shù)字圖像的灰度級(jí)范圍為[0，L-1]，則該圖像的灰度直方圖可定義為：

3.3.1灰度直方圖的概念及分布特征其中，表示第級(jí)灰度值；表示圖像中灰度值為的像素的個(gè)數(shù)；是灰度圖像的直方圖函數(shù)。=0，1，2，…，L-1

（3.3）

灰度直方圖表明圖像中每一個(gè)灰度級(jí)有多少個(gè)象素由Matlab直方圖計(jì)算程序計(jì)算左邊圖得到的圖象直方圖3.3.1灰度直方圖的概念及分布特征3.3.1灰度直方圖的概念及分布特征(a)(b)圖2.15四種基本圖像類型圖像及其灰度直方圖(暗、亮、低對(duì)比度、高對(duì)比度)

(c)(d)圖2.15四種基本圖像類型圖像及其灰度直方圖(暗、亮、低對(duì)比度、高對(duì)比度)

3.3.1灰度直方圖的概念及分布特征3.3.2歸一化灰度圖像直方圖歸一化灰度圖像直方圖的引入：

由于式（3.3）所定義的灰度直方圖反映的是圖像中各灰度的實(shí)際出現(xiàn)頻數(shù)，這樣當(dāng)某個(gè)灰度值的頻數(shù)（計(jì)數(shù)值）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它灰度值的頻數(shù)時(shí)，根據(jù)圖像的某個(gè)或某些像素出現(xiàn)的最大頻數(shù)來確定直方圖的縱坐標(biāo)的最大尺度既不方便也不太現(xiàn)實(shí)，所以就引入了歸一化直方圖的概念

=0，1，2，…，L-1

（3.3）

3.3.2歸一化灰度圖像直方圖

設(shè)為圖像的第級(jí)灰度值，是圖像中具有灰度值的像素的個(gè)數(shù)，是圖像中的像素總數(shù)，則圖像的灰度直方圖定義為：

；

=0，1，…，L-1

3.3.3灰度直方圖的特征

灰度直方圖具有如下一些特征：

（1）直方圖僅能描述圖像中每個(gè)灰度值具有的像素個(gè)數(shù)，不能表示圖像中每個(gè)像素的位置(空間)信息；

（2）任一特定的圖像都有惟一的直方圖，不同的圖像可以具有相同的直方圖；（3）對(duì)于空間分辨率為M×N，且灰度級(jí)范圍為[0，L-1]的圖像，有關(guān)系：=M×N

（4）如果一幅圖像由兩個(gè)不連接的區(qū)域組成，則整幅圖像的直方圖等于兩個(gè)不連接的區(qū)域的直方圖之和。3.4二維直方圖

3.4二維直方圖

二維直方圖的引入：

真彩色圖像：

◆真彩色圖像中的每一個(gè)像素的實(shí)際顏色值用三種純色分量R、G、B表示;

◆每個(gè)分量的亮度值用一個(gè)字節(jié)表示；

◆真彩色圖像的顏色總數(shù)多達(dá)

28×28×28=16777216種3.4二維直方圖

◆是一種描述彩色圖像中紅色光圖像的亮度（灰度）值與藍(lán)色光圖像的灰度值的關(guān)系的函數(shù)；

◆用一個(gè)二維坐標(biāo)表示，橫坐標(biāo)表示紅色圖像的灰度級(jí)別，縱坐標(biāo)表示藍(lán)色圖像的灰度級(jí)別。

◆也即，坐標(biāo)（DR，DB）處的值是指在紅光圖像中具有灰度值DR，且在藍(lán)光圖像中具有灰度值DB的像素（對(duì)）的個(gè)數(shù)。

圖3.4彩色圖像及其對(duì)應(yīng)的藍(lán)、紅光圖像和二維直方圖250200150100500RB050100150200250（a）原彩色圖像（b）二維直方圖

（c）純藍(lán)光分量圖像（d）純紅光分量圖像

3.4二維直方圖3.5圖像的代數(shù)運(yùn)算

圖像相加是通過對(duì)兩幅大小相同的圖像對(duì)應(yīng)位置像素的相加運(yùn)算，以產(chǎn)生一幅新的含有兩幅圖像信息的圖像的方法。圖像相加也稱為圖像合成。3.5.1圖像的相加運(yùn)算

3.5.1圖像的相加運(yùn)算

設(shè)和分別表示大小為×的兩幅輸入圖像，圖像和圖像相加后得到的結(jié)果輸出圖像為，且：

[0，-1]，[0，-1]，則兩幅圖像的相加運(yùn)算可表示為：3.5.1圖像的相加運(yùn)算

+=3.5.1圖像的相加運(yùn)算

+=3.5.1圖像的相加運(yùn)算

兩幅256灰度級(jí)圖像對(duì)應(yīng)坐標(biāo)位置像素值的相加，其結(jié)果必然會(huì)超過其最大的灰度表示范圍256，顯然對(duì)圖像相加運(yùn)算的結(jié)果都需要進(jìn)行處理，基本方法有三種：一種是將兩像素灰度值相加后的平均值作為相加結(jié)果。一種是根據(jù)兩幅圖像所有像素灰度值相加結(jié)果的最小值和最大值情況，作等比例縮小，使其結(jié)果灰度值符合0至255的灰度值范圍。三是當(dāng)兩像素灰度值相加后的值超過255時(shí)，取255即可。

3.5.2圖像的相減運(yùn)算

設(shè)和分別表示大小為×的兩幅輸入圖像，從圖像中的各位置的像素中減去的相應(yīng)位置的像素值后，得到的結(jié)果輸出圖像為，且[0,-1]，[0,-1]，則兩幅圖像的相減運(yùn)算可表示為：3.5.2圖像的相減運(yùn)算

=—3.5.2圖像的相減運(yùn)算

當(dāng)兩幅256灰度級(jí)圖像對(duì)應(yīng)坐標(biāo)位置像素值相減的結(jié)果大于或等于零時(shí)，則取其為結(jié)果圖像中對(duì)應(yīng)位置像素的灰度值值；當(dāng)相減結(jié)果小于零時(shí)，一般都是取零為結(jié)果值。當(dāng)然，對(duì)于某些特殊的應(yīng)用目的，也可以取其絕對(duì)值為結(jié)果值。

圖像相減運(yùn)算的典型應(yīng)用是圖像的變化檢測。

3.6圖像的幾何運(yùn)算2.4空間分辨率和灰度級(jí)分辨率2.4空間分辨率和灰度級(jí)分辨率2.4.1空間分辨率和灰度級(jí)分辨率◆空間分辨率是圖像中可分辨的最小細(xì)節(jié)，主要由采樣間隔值決定?！粢环N常用的空間分辨率的定義是單位距離內(nèi)可分辨的最少黑白線對(duì)數(shù)目(單位是每毫米線對(duì)數(shù))，比如每毫米80線對(duì)。

1、空間分辨率

圖2.6空間分辨率的線對(duì)概念示例2.4.1空間分辨率和灰度級(jí)分辨率寬度為W的黑線寬度為W的白線一個(gè)寬度為

2W線對(duì)對(duì)于一個(gè)同樣大小的景物來說，對(duì)其進(jìn)行采樣的空間分辨率越高，采樣間隔就越小，景物中的細(xì)節(jié)越能更好地在數(shù)字化后的圖像中反映出來，也即反應(yīng)該景物的圖像的質(zhì)量就越高。2.4.1空間分辨率和灰度級(jí)分辨率一幅數(shù)字圖像的陣列大?。ê喎Q為圖像大小）通常用M×N表示。

在景物大小不變的情況下，采樣的空間分辨率越高，獲得的圖像陣列M×N就越大；反之，采樣的空間分辨率越低，獲得的圖像陣列M×N就越小。

在空間分辨率不變的情況下，圖像陣列M×N越大，圖像的尺寸就越大；反之，圖像陣列M×N越小，圖像的尺寸就越小。

2.4.1空間分辨率和灰度級(jí)分辨率當(dāng)簡單地把矩形數(shù)字化儀的尺寸看作是“單位距離”時(shí)，就可把一幅數(shù)字圖像的陣列大小M×N稱為該幅數(shù)字圖像的空間分辨率。

這種約定沒有考慮圖像與實(shí)際地物的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而僅僅是為了便于理解。

在實(shí)際的圖像處理應(yīng)用中，要結(jié)合應(yīng)用需求進(jìn)行理解。

2.4.1空間分辨率和灰度級(jí)分辨率比如：實(shí)際中的空間分辨率示例RealWorldVectorDataRasterData1pixel=10mX10m分辨率=10m10M10M1Pixel光柵、柵格

2、灰度分辨率

灰度級(jí)分辨率是指在灰度級(jí)別中可分辨的最小變化，通常把灰度級(jí)級(jí)數(shù)

L

稱為圖像的灰度級(jí)分辨率。

#12.4.1空間分辨率和灰度級(jí)分辨率2.4.2采樣數(shù)變化對(duì)圖像視覺效果的影響

下面的圖(a)給出了一幅灰度級(jí)分辨率為256，空間分辨率為512×512的圖像。圖(b)是從圖(a)的512×512的圖像中，每隔一行刪去一行和每隔一列刪去一列而得到的256×256的圖像。圖(c）、(d)、(e)、(f)的獲得與上述方法類似。

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)(f)

圖2.7采樣數(shù)變化對(duì)圖像視覺效果的影響示例

原圖對(duì)應(yīng)的景物大小沒有變化，對(duì)原圖采樣的“線對(duì)”寬度也沒有變化,只是對(duì)同一景物圖像的采樣數(shù)目減少了。2.4.2采樣數(shù)變化對(duì)圖像視覺效果的影響

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)(f)

圖2.7采樣數(shù)變化對(duì)圖像視覺效果的影響示例

由此說明：（1）在圖像的空間分辨率不變(這里指線對(duì)寬度不變)的情況下，采樣數(shù)越少，圖像越小。（2）在景物大小不變的情況下，圖像陣列M×N越小，圖像的尺寸就越小。2.4.2采樣數(shù)變化對(duì)圖像視覺效果的影響

下面的圖(a)給出了一幅灰度級(jí)分辨率為256，空間分辨率為512×512的圖像。圖(b)、(c）、(d)、(e)及(f)的灰度級(jí)分辨率與圖(a)相同(為256)，但空間分辨率依次降低為256×256、128×128、64×64、32×32和16×16(也即，線對(duì)寬度一次加寬了)。

2.4.3

空間分辨率對(duì)圖像視覺效果的影響

（a）（b）（c）（d）（e）（f）圖2.8空間分辨率變化對(duì)圖像視覺效果的影響示例2.4.3

空間分辨率對(duì)圖像視覺效果的影響

上面各圖的共同特征是大小尺寸相同，這種特征的獲得是通過降低空間分辨率，也即增加采樣的線對(duì)寬度保證的。

由此可見，隨著空間分辨率的降低，圖像中的細(xì)節(jié)信息在逐漸損失，棋盤格似的粗顆粒像素點(diǎn)變得越來越明顯。由此也說明，圖像的空間分辨率越低，圖像的視覺效果越差。2.4.3

空間分辨率對(duì)圖像視覺效果的影響

下面的圖(a)給出了一幅灰度級(jí)分辨率為256，空間分辨率為512×512的圖像。圖(b)、(c）、(d)、(e)及(f)的空間級(jí)分辨率與圖(a)相同(為512×512)，但灰度分辨率依次降低為32、16、8、4和2。

2.4.4

灰度級(jí)分辨率對(duì)圖像視覺效果的影響

（a）256

（b）32

（c）16（d）8

（e）4

（f）2圖2.9灰度分辨率變化對(duì)圖像視覺效果的影響示例

2.4.4

灰度級(jí)分辨率對(duì)圖像視覺效果的影響

由上圖可見，隨著灰度分辨率的降低，圖像的細(xì)節(jié)信息在逐漸損失，偽輪廓信息在逐漸增加。圖中由于偽輪廓信息的積累，圖像已顯現(xiàn)出了木刻畫的效果。由此也說明：灰度分辨率越低，圖像的視覺效果越差。

2.4.4

灰度級(jí)分辨率對(duì)圖像視覺效果的影響

2.5像素間的關(guān)系

2.5像素間的關(guān)系

本節(jié)在討論有關(guān)問題時(shí)約定：◆用諸如p、q和r這樣的一類小寫字母表示某些特指的像素；◆用諸如S、T和R這樣的一類大寫字母表示像素子集。

1、相鄰像素與4-鄰域

設(shè)相對(duì)于顯示坐標(biāo)系的圖像中的像素p位于(x，y)處，則p在水平方向和垂直方向相鄰的像素qi最多可有4個(gè)，其坐標(biāo)分別為：（x-1，y）,（x，y-1）,（x，y+1）,（x+1，y）由這4個(gè)像素組成的集合稱為像素p的4-鄰域,記為N4(p)。

2.5.1像素的相鄰和鄰域x-1xx+1(x,y)

y-1yy+1

2、對(duì)角相鄰像素與4-對(duì)角鄰域

設(shè)相對(duì)于顯示坐標(biāo)系的圖像中的像素p位于(x，y)處，則p的對(duì)角相鄰像素ri最多可有4個(gè)，其坐標(biāo)分別為：

(x-1,y-1),(x-1,y+1),(x+1,y-1),(x+1,y+1)由這4個(gè)像素組成的集合稱為像素p的4-對(duì)角鄰域,記為ND(p)。2.5.1像素的相鄰和鄰域x-1xx+1(x,y)

y-1yy+1

3、8-鄰域

把像素p的4-對(duì)角鄰域像素和4-鄰域像素組成的集合稱為像素p的8-鄰域，記為N8(p)。

2.5.1像素的相鄰和鄰域x-1xx+1(x,y)

y-1yy+12.5.2像素的鄰接性與連通性

{自學(xué)}

1、距離度量函數(shù)

對(duì)于在圖像顯示坐標(biāo)系中坐標(biāo)分別位于(x，y)，(u，v)和(w，z)處的像素p、q和r，如果：

(1）D(p,q)≥0（D(p,q)=0，當(dāng)且僅當(dāng)p=q，即p和q是指同一像素）；

(2）D(p,q)=D(q,p)；

(3）D(p,r)≤D(p,q)+D(q,r)。則D是距離度量函數(shù)。

2.5.3距離的度量

2、歐氏距離

像素p和q之間的歐氏（Euclidean）距離定義為：

De(p,q)=[(x-u)2+(y-v)2]1/2

（2.12）也即，所有距像素點(diǎn)(x,y)的歐氏距離小于或等于De的像素都包含在以(x,y)為中心，以De為半徑的圓平面中。

2.5.3距離的度量

3、街區(qū)距離

像素p和q之間的D4距離，也即街區(qū)（city-block）距離，定義為：

D4(p,q)=|x-u|+|y-v|（2.13）也即，所有由相距像素點(diǎn)(x,y)的街區(qū)距離（D4）小于D4或等于D4的像素組成一個(gè)中心點(diǎn)在(x,y)的菱形。2.5.3距離的度量

3、街區(qū)距離（續(xù)）

比如，那些與點(diǎn)(x,y)的街區(qū)距離小于2或等于2的像素組成了如下圖所示的等距離輪廓。

2

212

21012

2122

D4(p,q)=|x-u|+|y-v|2.5.3距離的度量

4、棋盤距離

像素p和q之間的D8距離，也即棋盤距離，定義為：

D8(p,q)=max(|x-u|，|y-v|)（2.14）也即，所有由距像素點(diǎn)(x,y)的棋盤距離（D8）小于D8或等于D8的像素組成一個(gè)中心點(diǎn)在(x,y)的方形。

2.5.3距離的度量

4、棋盤距離

比如，距點(diǎn)(x,y)的棋盤距離小于或等于2的像素組成了如下圖所示的等距離輪廓。

22222

21112

21012

21112

22222

D8(p,q)=max(|x-u|，|y-v|)

2.5.3距離的度量2.6圖像的代數(shù)運(yùn)算

2.6圖像的代數(shù)運(yùn)算

圖像的代數(shù)運(yùn)算主要是指兩幅輸入圖像對(duì)應(yīng)像素間的一對(duì)一的灰度值相加、相減運(yùn)算。這些運(yùn)算在許多的圖像處理中都會(huì)用到。

（1）加法：g(x,y)=f1(x,y)+f2(x,y)2.6圖像的代數(shù)運(yùn)算

+=

（2）減法：g(x,y)=f1(x,y)—f2(x,y)2.6圖像的代數(shù)運(yùn)算

2.6圖像的代數(shù)運(yùn)算

=—變化檢測2.7圖像直方圖

2.7灰度直方圖

2.7.1灰度直方圖圖像的灰度直方圖，是一種表示數(shù)字圖像中各級(jí)灰度值及其出現(xiàn)頻數(shù)的關(guān)系的函數(shù)。

設(shè)一幅數(shù)字圖像的灰度級(jí)范圍為[0,L-1]，則該圖像的灰度直方圖可定義為：

h(rk)=nk(k=0,1,2,…,L-1)(2.19)其中，rk表示第k級(jí)灰度值；nk表示圖像中灰度值為rk的像素個(gè)數(shù)；h(rk)是直方圖函數(shù)，表示圖像中灰度級(jí)值為rk的像素的個(gè)數(shù)。

2.7灰度直方圖

2.7.1灰度直方圖直方圖表明每一個(gè)灰度有多少個(gè)象素由Matlab直方圖計(jì)算程序計(jì)算左邊圖得到的圖象直方圖(a)(b)圖2.15四種基本圖像類型圖像及其灰度直方圖(暗、亮、低對(duì)比度、高對(duì)比度)

2.7.1灰度直方圖(c)(d)圖2.15四種基本圖像類型圖像及其灰度直方圖(暗、亮、低對(duì)比度、高對(duì)比度)

2.7.1灰度直方圖2.7灰度直方圖

2.7.2二維直方圖

引入：真彩色圖像：

◆真彩色圖像中的每一個(gè)像素的實(shí)際顏色值用三種純色分量R、G、B表示;

◆每個(gè)分量的亮度值用一個(gè)字節(jié)表示；

◆真彩色圖像的顏色總數(shù)多達(dá)

28×28×28=16777216種2.7.2二維直方圖

◆是一種描述彩色圖像中紅色光圖像的亮度（灰度）值與藍(lán)色光圖像的灰度值的關(guān)系的函數(shù)；

◆用一個(gè)二維坐標(biāo)表示，橫坐標(biāo)表示紅色圖像的灰度級(jí)別，縱坐標(biāo)表示藍(lán)色圖像的灰度級(jí)別。

◆也即，坐標(biāo)（DR，DB）處的值是指在紅光圖像中具有灰度值DR，且在藍(lán)光圖像中具有灰度值DB的像素（對(duì)）的個(gè)數(shù)。

圖2.16彩色圖像及其對(duì)應(yīng)的藍(lán)、紅光圖像和二維直方圖250200150100500RB050100150200250（a）原彩色圖像（b）二維直方圖

（c）純藍(lán)光分量圖像（d）純紅光分量圖像

2.7.2二維直方圖2.7.3灰度直方圖的特征

灰度直方圖具有如下一些特征：

（1）直方圖僅能描述圖像中每個(gè)灰度級(jí)具有的像素個(gè)數(shù),不能表示圖像中每個(gè)像素的位置（空間）信息；

（2）任一特定的圖像都有惟一的直方圖，不同的圖像可以具有相同的直方圖；（3）對(duì)于空間分辨率為M×N，且灰度級(jí)范圍為[0，L-1]的圖像，有關(guān)系：=M×N(2.20)

（4）如果一幅圖像由兩個(gè)不連接的區(qū)域組成，則整幅圖像的直方圖等于兩個(gè)不連接的區(qū)域的直方圖之和。2.8圖像的顯示

2.8圖像的顯示

2.8.1顯示分辨率與圖像分辨率

顯示分辨率是指顯示屏上能夠顯示的數(shù)字圖像的最大像素行數(shù)和最大像素列數(shù)，取決于顯示器上所能夠顯示的像素點(diǎn)之間的距離。

圖像分辨率反映了數(shù)字化圖像中可分辨的最小細(xì)節(jié)，也即圖像的空間分辨率。在這里將圖像分辨率看成是圖像陣列的大小。

2.8.1顯示分辨率與圖像分辨率同一顯示器（或顯示分辨率相同的不同顯示器）顯示的圖像大小只與被顯示的圖像（陣列）的空間分辨率大?。▓D像尺寸）有關(guān)，與顯示器的顯示分辨率無關(guān)。

換句話說，具有不同空間分辨率的數(shù)字圖像在同一顯示器上的顯示分辨率相同。

當(dāng)同一幅圖像（或圖像分辨率相同的不同圖像）顯示在兩個(gè)不同顯示分辨率的顯示器上時(shí)，顯示的圖像的外觀尺寸與顯示器的顯示分辨率有關(guān)：顯示分辨率越高，顯示出的圖像的外觀尺寸越??；顯示分辨率越低，顯示出的圖像的外觀尺寸越大。2.8.1顯示分辨率與圖像分辨率2.8.2光度分辨率與灰度分辨率

光分辨率是指顯示系統(tǒng)在每個(gè)像素位置產(chǎn)生正確的亮度或光密度的精度，部分地依賴于控制每個(gè)像素亮度的比特?cái)?shù)。

灰度分辨率是指在灰度級(jí)別中可分辨的最小變化,一般把灰度級(jí)數(shù)L稱為數(shù)字圖像的灰度級(jí)分辨率。

人眼的視覺過程是一個(gè)復(fù)雜的過程，可用亮度（灰度）、色調(diào)和飽和度這三個(gè)基本特征量來區(qū)分顏色。

◆亮度與物體的反射率（或透射率）成正比；

◆色調(diào)與混合光譜中主要光的波長相聯(lián)系；

◆飽和度與色調(diào)的純度有關(guān)。2.8.3彩色模型有關(guān)彩色模型的詳細(xì)概念，將在第9章的彩色與多光譜圖像處理一章中介紹。

◆

位映像，是指一個(gè)二維的像素陣列。

◆

位圖，是指采用位映像方法顯示和存儲(chǔ)的圖像。

◆

位映像設(shè)備，是指把位映像形式的二維像素陣列圖像，按先行后列的順序，通過逐像素地重復(fù)掃描的方式來顯示位圖的設(shè)備（顯示器）。2.8.4位圖2.8.4位圖圖2.17機(jī)械零件輪廓圖像圖2.18機(jī)械零件輪廓圖像的位圖2.8.5調(diào)色板◆

調(diào)色板：是指在16色或256色顯示系統(tǒng)中，將圖像中出現(xiàn)最頻繁的16種或256種顏色組成一個(gè)顏色表，并將它們分別編號(hào)為0至15或0至255，這樣就使每一個(gè)4位或8位的顏色編號(hào)與顏色表中的24位顏色值（對(duì)應(yīng)一種顏色的R、G、B值）相對(duì)應(yīng)。

這種4位或8位的顏色編號(hào)稱為顏色的索引號(hào)，由顏色索引號(hào)及其對(duì)應(yīng)的24位顏色值組成的表稱為顏色查找表(lookuptable,簡稱LUT),也稱為調(diào)色板。

顏色紅色分量（R）綠色分量（G）藍(lán)色分量（B）黑色000白色255255255紅色25500綠色02550藍(lán)色00255青色0255255品紅（紫色）2550255黃色2552550灰色128128128橄欖色1281280深青色0128128銀色192192192表2.1常用顏色的RGB值組合每一色為二值時(shí)，則可顯示8色RGB

顏色000001

010

011

100101

1101112.9圖像文件格式2.9圖像文件格式

常用的文件格式有：BMP、JPEG、GIF、TIFF、PCX等。

2.9圖像文件格式

◆

BMP文件（BitmapFile）是一種Windows采用的點(diǎn)陣式圖像文件格式。

◆BMP圖像文件主要由：

位圖文件頭（BitmapFileHeader）位圖信息頭（BitmapInformationHeader）位圖調(diào)色板（BitmapPalette）位圖數(shù)據(jù)（BitmapData）四部分組成。

2.9圖像文件格式

位圖文件的組成部分各部分的標(biāo)識(shí)名稱各部分的作用與用途位圖文件頭BITMAPFILEHEADER說明文件的類型和位圖數(shù)據(jù)的起始位置等，共14個(gè)字節(jié)。位圖信息頭BITMAPINFORMATION說明位圖文件的大小、位圖的高度和寬度、位圖的顏色格式和壓縮類型等信息。共40個(gè)字節(jié)。位圖調(diào)色板RGBQUAD由位圖的顏色格式字段所確定的調(diào)色板數(shù)組，數(shù)組中的每個(gè)元素是一個(gè)RGBQUAD結(jié)構(gòu)，占4個(gè)字節(jié)。位圖數(shù)據(jù)BYTE位圖數(shù)據(jù)，位圖的壓縮格式確定了該數(shù)據(jù)陣列是壓縮數(shù)據(jù)或是非壓縮數(shù)據(jù)。表2.2BMP位圖文件的組成

2.9.1位圖文件頭

◆位圖文件頭BITMAPFILEHEADER可定義為如下的結(jié)構(gòu):typedefstruct{WORDbfType；文件類型

DWORDbfSize；文件大小

WORDbfReserved1；保留字1，約定0

WORDbfReserved2；保留字2，約定0

DWORDbfoffBits；位圖陣列偏移量

}BITMAPFILEHEADER；

2.9.2位圖信息頭◆位圖信息頭BITMAPINFORMATION可定義為如下的結(jié)構(gòu)：typedefstruct{DWORDbiSize;信息頭大小DWORDbiWidth;位圖寬度DWORDbiHeight;位圖高度WORDbiPlane;