數(shù)字圖像處理 數(shù)字圖像基礎(chǔ)

數(shù)字圖像處理

（DigitalImageProcessing）第二章數(shù)字圖像基礎(chǔ)第二章數(shù)字圖像基礎(chǔ)

2.1視覺感知要素2.3圖像感知和獲取2.4圖像采樣和量化2.5像素間關(guān)系和基本操作

2.6圖像處理的數(shù)學(xué)工具介紹第2章第2頁第2章第3頁2.1視覺感知要素?cái)?shù)字圖像處理的質(zhì)量評(píng)價(jià)多由人眼主觀評(píng)價(jià);許多圖像處理相關(guān)技術(shù)要根據(jù)人眼特性設(shè)計(jì);如電視圖像場頻率、屏幕刷新頻率、圖像量化級(jí)別、立體顯示(雙目視覺)、圖像壓縮根據(jù)人類認(rèn)知圖像內(nèi)容的機(jī)制可以研究出新的圖像處理算法為什么要研究人類視覺?第2章第4頁2.1人眼與亮度視覺數(shù)字圖像處理的質(zhì)量評(píng)價(jià)多由人眼主觀評(píng)價(jià);許多圖像處理相關(guān)技術(shù)要根據(jù)人眼特性設(shè)計(jì);如電視圖像場頻率、屏幕刷新頻率、圖像量化級(jí)別、立體顯示(雙目視覺)、圖像壓縮根據(jù)人類認(rèn)知圖像內(nèi)容的機(jī)制可以研究出新的圖像處理算法為什么要研究人類視覺?2.1.1人眼的結(jié)構(gòu)角膜虹膜光軸鏡頭(晶狀體)中心凹盲點(diǎn)1.5mm視神經(jīng)鞏膜脈絡(luò)膜眼白瞳孔虹膜Lens(透鏡),Iris[‘a(chǎn)i?ris](虹膜),Retina[‘retin?]視網(wǎng)膜,Fovea[‘f?uvi?]小凹(尤指視網(wǎng)膜的中央凹),cornea[k?ni?]角膜,sclera鞏膜,人眼:近似球體,平均直徑約為20mm,眼球壁由三層膜構(gòu)成角膜和鞏膜脈絡(luò)膜睫狀體虹膜視網(wǎng)膜眼球內(nèi)部主要是晶狀體和玻璃體眼球分為屈光系統(tǒng)和感光系統(tǒng)兩部分第2章第6頁2.1.1人眼的結(jié)構(gòu)屈光系統(tǒng)的作用是將物體清晰地成像在視網(wǎng)膜上角膜:覆蓋眼球前表面,硬的透明膜,有屈光作用;房水:充滿在角膜和虹膜之間以及虹膜與晶狀體之間的水樣透明液體,由睫狀體產(chǎn)生,提供角膜和晶狀體等組織新陳代謝所需的能量,維持眼內(nèi)壓.晶狀體:透明體,位于玻璃體和虹膜之間.通過睫狀肌的收縮可改變晶狀體的屈光力,使得不同距離的物體在視網(wǎng)膜上成像.玻璃體:位于眼球內(nèi)部之間,透明流體.第2章第7頁2.1.1人眼的結(jié)構(gòu)虹膜:調(diào)節(jié)光通量的大小瞳孔直徑可變2~8mm睫狀肌:調(diào)節(jié)晶狀體區(qū)域(調(diào)焦)脈絡(luò)膜:黑色,含有豐富的色素,吸收外來光,消除眼球內(nèi)部的反射光和散射光(暗室黑布).給視網(wǎng)膜提供營養(yǎng)虹膜:眼球外壁,保護(hù)眼球中心凹:敏感度最高直徑1.5mm錐狀細(xì)胞密度大,敏感度度最高的區(qū)域.桿狀細(xì)胞密度小第2章第8頁2.1.1人眼的結(jié)構(gòu)感光系統(tǒng)的作用是將光刺激轉(zhuǎn)換為神經(jīng)刺激,送入大腦神經(jīng)系統(tǒng).主要由視網(wǎng)膜組成.視網(wǎng)膜是倒置結(jié)構(gòu),由外到里由三層細(xì)胞構(gòu)成神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層:神經(jīng)節(jié)細(xì)胞,與視神經(jīng)相連,傳遞神經(jīng)刺激雙極細(xì)胞層:雙極細(xì)胞,連接視細(xì)胞和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞.感光細(xì)胞層:兩種視細(xì)胞,錐狀細(xì)胞

桿狀細(xì)胞,感受光線的明暗和顏色刺激第2章第9頁2.1.1人眼的結(jié)構(gòu)

錐狀細(xì)胞數(shù)目:600~700萬,位于中心凹附近每個(gè)錐狀細(xì)胞連接到單獨(dú)一個(gè)雙極性細(xì)胞空間分辨率高,對(duì)顏色敏感度高感光靈敏度低,錐狀視覺稱為“明視覺”桿狀細(xì)胞數(shù)目:7500萬~1.5億幾個(gè)桿狀細(xì)胞連接到同一個(gè)雙極性細(xì)胞空間分辨率低,沒有色彩感覺感光靈敏度高,桿狀視覺稱為“暗視覺”第2章第10頁2.1.2人眼中的圖像形成過程—光學(xué)過程

角膜虹膜光軸鏡頭(晶狀體)中心凹脈絡(luò)膜鞏膜盲點(diǎn)1.5mm

1.5mm視神經(jīng)2.55mmFocallength:14mm~17mm晶狀體vs光學(xué)透鏡：晶狀體適應(yīng)性更強(qiáng)聚焦遠(yuǎn)處時(shí)，晶狀體變得扁平；近處聚焦時(shí)，晶狀體變厚成像過程：1.視網(wǎng)膜圖像主要反射在中心凹；2.光敏細(xì)胞（柱狀/錐狀細(xì)胞））產(chǎn)生神經(jīng)刺激3.視覺神經(jīng)將神經(jīng)刺激轉(zhuǎn)換為電脈沖，最后由大腦解碼第2章第11頁視網(wǎng)膜上的離散光線接收器:錐狀(cone)接收器(6~7百萬個(gè))和柱狀(rod)接收器(75~150百萬個(gè))2.1.2人眼中的圖像形成過程-化學(xué)結(jié)構(gòu)

空間上的離散化Conevision(bright-lightvision)Rodvision(dam-lightvision)Whenyoufirstenteranextremelybrightenvironment,forexample,whenemergingfromadarkmovieshouseintoaverybrightsunlitareathemancarvingtheduckwouldappearlikethis.

Butinlessthanaminutehewillappearasseenbelow.

Intheleftphotothecontrastisverylow.

Belowthecontrastisnormal.Whenlightadaptedascenemightlooklikethis.LightAdaptationForapproximatelythefirst10minutesinthedark,theconesrequirelesslighttoreachathresholdresponsethandotherods.Thereafter,therodsrequirelesslight.Thepointatwhichtherodsbecomemoresensitiveiscalledtherod-conebreak.DarkAdaptationFunction2.1.2人眼中的圖像形成過程-神經(jīng)處理結(jié)構(gòu)

視網(wǎng)膜視神經(jīng)視神經(jīng)交叉外側(cè)膝狀體核視輻線視覺皮質(zhì)第2章第15頁2.1.2人眼中的圖像形成過程人眼視覺的空間特性空間分辨率為1’灰度分辨能力為64級(jí)視覺的時(shí)間特性活動(dòng)圖像的幀率至少15fps時(shí),人眼才有圖像連續(xù)的感覺活動(dòng)圖像幀率在25fps時(shí),人眼感受不到閃爍感監(jiān)控視頻15fps,電影24fps,電視25fps,DVD30fps

電腦屏幕

60fps10個(gè)灰度級(jí)128個(gè)灰度級(jí)第2章第16頁2.1.3亮度適應(yīng)和區(qū)分

(brightadaptationanddiscrimination)Subjectivebrightnessvs.lightintensity主觀亮度vs.光強(qiáng)度主觀亮度：人的視覺系統(tǒng)感知的亮度，是進(jìn)入人眼的光強(qiáng)的對(duì)數(shù)函數(shù)b=log(a)Subjectivebrightness主觀亮度Lightintensity光強(qiáng)度

視覺特點(diǎn)1.亮度適應(yīng)101010-20同一時(shí)刻所能區(qū)分的具體范圍遠(yuǎn)小于總體范圍以適應(yīng)級(jí)為中心的小范圍區(qū)別能力為10-20個(gè)亮度級(jí)變化實(shí)際眼睛遍歷觀看圖像時(shí)，在各個(gè)不同適應(yīng)級(jí)上變化，實(shí)際區(qū)分能力要多許多—視覺適應(yīng)性低照明下亮度區(qū)分能力較差---韋伯比率眩目極限暗視覺門限2.1.3亮度適應(yīng)和區(qū)分

(brightadaptationanddiscrimination)

第2章第18頁2.1.3亮度適應(yīng)和區(qū)分

(brightadaptationanddiscrimination)Brightnessadaptation(亮度適應(yīng))Photopic(亮適應(yīng))(暗適應(yīng))(炫目極限)Brightnessadaptationlevel亮度適應(yīng)現(xiàn)象Brightnessadaptationlevel亮度適應(yīng)級(jí)視覺系統(tǒng)當(dāng)前的靈敏度級(jí)別主觀亮度光強(qiáng)對(duì)數(shù)亮度適應(yīng)現(xiàn)象：視覺系統(tǒng)不能同時(shí)在一個(gè)范圍內(nèi)工作，通過改變其靈敏度來完成不同強(qiáng)度級(jí)別的適應(yīng)。2.1.3亮度適應(yīng)和區(qū)分

(brightadaptationanddiscrimination)Brightnessdiscrimination(亮度區(qū)分)你能看出亮度變化量I?人眼視覺對(duì)亮度的對(duì)比度敏感而非對(duì)亮度本身敏感。韋伯率越小，亮度區(qū)分能力越強(qiáng)錐狀細(xì)胞(亮視覺)柱狀細(xì)胞(暗視覺)當(dāng)背景光保持恒定時(shí)，改變中間光源亮度，從不能感覺到可以感覺間變化，一般可觀測(cè)到12-24級(jí)不同強(qiáng)度變化低照度，韋伯比高，亮度辨別能力差高照度，韋伯比低，亮度辨別能力強(qiáng)視覺系統(tǒng)往往會(huì)在不同強(qiáng)度區(qū)域的邊界出出現(xiàn)“下沖”或“上沖”現(xiàn)象。Mayoureyesdeceiveus?主觀亮度不是光強(qiáng)的簡單函數(shù)2.1.3亮度適應(yīng)和區(qū)分

同時(shí)對(duì)比現(xiàn)象，即感知區(qū)域的亮度并不簡單地取決于其強(qiáng)度，與其周圍環(huán)境或區(qū)域亮度有關(guān)系。馬赫帶效應(yīng)雖然條帶強(qiáng)度恒定，但實(shí)際感覺到一幅帶有毛邊（特別是邊界處）的亮度圖形。邊緣處，亮的一邊更亮，暗的一邊更暗。感覺亮度不是簡單的強(qiáng)度函數(shù)的；視覺系統(tǒng)有趨于過高或過低估計(jì)不同亮度區(qū)域邊界值的效應(yīng)。馬赫帶效應(yīng)Therounddotsareallexactlythesamecolorgray.Imerelycreatedtheoneontheextremerightandthencopiedittoeachofthedarkerrectangles.Clearly,thelightnessofthebackgroundeffectsthewayinwhichweperceivethecentergraydot.Thiseffectiscalledsimultaneouscontrast.Again,ascanbeseeninotherdemonstrations,theperceptionofthiskindofdisplayisaresultoflateralinteractions.同時(shí)對(duì)比現(xiàn)象SimultaneousContrast人眼對(duì)某個(gè)區(qū)域感覺的亮度（主觀亮度）不僅依賴于他自身的亮度，還與它的背景有關(guān)。Anexampleofsimultaneouscontrast同時(shí)對(duì)比度現(xiàn)象第2章第25頁Mayoureyesdeceiveus?2.1.3亮度適應(yīng)和區(qū)分-視錯(cuò)覺Hering&PogendorfIllusionsThisiscalledaKanizsafigureafterthepersonwhoinventedit.Ifyoulookcarefullyyouwillprobablyseetheedgesoftheentiretriangle,eventhoughthetriangleisdefinedonlybythenotchesinthereddisks.KanizsaIllusion在錯(cuò)覺中，眼睛填上了不存在的信息或錯(cuò)誤地感知物體的幾何特點(diǎn)。Whatdoyouseeinthisdiagram?Inordertofindoutwhatpeopleoftensaytheyseeselectpossibleperceptions.BrightnessAdaptation&Discrimination(cont…)Formoregreatillusionexamplestakealookat:/persci/gaz/

Taketwopiecesofpaperandplacetheiredgesascloseaspossibletobothsidesofonereddiagonal.Notethattheredsquareinthemiddleisthesameasalltheothersquaresonthatdiagonal.Nowmoveyourpiecesofpapertoexposemainlytheredsquaresontheotherdiagonal.Onthisdiagonal

alltheredsquares,includingthecenterone,areagainthesamecolorred.Becausethecentersquareiscommontobothdiagonalsthisexerciseprovesthatalltheredsquaresinbothdiagonalsareexactlythesameredcolor.Yet,whenthepatternisseenasawhole,thetworeddiagonalsappeardifferentfromeachotherColorAssimilation第2章第31頁2.1.3亮度適應(yīng)和區(qū)分-視覺惰性視覺惰性:人眼的主觀亮度感覺與光的作用時(shí)間有關(guān),光像一旦在視網(wǎng)膜上形成,在它消失后,視覺系統(tǒng)將會(huì)對(duì)這個(gè)光像的感覺持續(xù)一段時(shí)間Availablehere:/Visual%20Demos/Demo%2015.html

BeauLotto:OpticalIllusionsShowHowWeSee/talks/lang/eng/beau_lotto_optical_illusions_show_how_we_see.html

錯(cuò)覺中的視覺真相2.1.3亮度適應(yīng)和區(qū)分-視錯(cuò)覺第二章數(shù)字圖像基礎(chǔ)2.1視覺感知要素2.3圖像感知和獲取2.4圖像采樣和量化2.5像素間關(guān)系和基本操作

2.6圖像處理的數(shù)學(xué)工具介紹第2章第35頁第2章第36頁2.3圖像的感知與獲取圖像F是由“照射”源I和“場景”對(duì)光能的反射R或吸收共同作用得到人眼感受到的物體的顏色C是由人眼的感知特性G、光源I和物體的吸收和反射特性R共同決定(a)單個(gè)成像傳感器(光二極管)(b)線傳感器(掃描儀)(c)傳感器陣列(CCD)第2章第37頁2.3圖像的感知與獲取(a)單個(gè)傳感器運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生二維圖像(b)線傳感器帶獲取圖像(掃描儀，傳真)(c)環(huán)形傳感器帶獲取圖像(CT，核磁共振)第2章第38頁2.3圖像的感知與獲取傳感器陣列獲取數(shù)字圖像(CCD攝像頭DCDV)圖像形成模型

在特定坐標(biāo)(x,y)處，通過傳感器轉(zhuǎn)換獲得的f值為一正的標(biāo)量。函數(shù)f(x,y)由：①入射到觀察場景的光源總量；②場景中物體反射光的總量組成。0<f(x,y)<∞0<i(x,y)<∞0<r(x,y)<1平均反射系數(shù)，反射分量白光強(qiáng)度,入射分量灰度（Intensity）單色圖像在任何坐標(biāo)(x0,y0)處的強(qiáng)度為圖像在該處的灰度級(jí)l＝f(x0,y0),顯然有，可以規(guī)定灰度級(jí)范圍為[0,L-1]簡單的圖像形成模型第二章數(shù)字圖像基礎(chǔ)2.1視覺感知要素

2.3圖像感知和獲取

2.4圖像采樣和量化2.5像素間關(guān)系和基本操作2.6圖像處理的數(shù)學(xué)工具介紹第2章第40頁

獲取圖像的目標(biāo)是從感知的數(shù)據(jù)中產(chǎn)生數(shù)字圖像，但是傳感器的輸出是連續(xù)的電壓波形，因此需要把連續(xù)的感知數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。這一過程由圖像的取樣與量化來完成。

數(shù)字化坐標(biāo)值稱為空間取樣

512X512象素Pixel分辨率Resolution

數(shù)字化幅度值稱為幅值量化

256級(jí)，8bit，灰度級(jí)連續(xù)圖象數(shù)字圖象離散化2.4圖像采樣和量化

SamplingandQuantization

采樣定理Nyguist準(zhǔn)則2.4圖像采樣和量化

SamplingandQuantization

類比一維信號(hào)電壓流量txy二維圖象2.4圖像采樣和量化

SamplingandQuantization

數(shù)字圖像的采集過程采樣和量化2.4圖像采樣和量化

SamplingandQuantization

陣列中傳感器的數(shù)量決定了圖像兩個(gè)方向的取樣限制第2章第45頁數(shù)字圖像是模擬圖像經(jīng)取樣、量化、編碼獲得圖像取樣:圖像空間離散化,確定圖像空間分辨率圖像量化:圖像幅度離散化,確定圖像幅度分辨率圖像編碼:用較少的bit表示量化后的圖像(JPEG)2.4圖像采樣和量化

SamplingandQuantization

2.4圖像采樣和量化

SamplingandQuantization

2.4圖像采樣和量化

SamplingandQuantization

2.4圖像采樣和量化

SamplingandQuantization

2.4圖像采樣和量化

SamplingandQuantization

數(shù)字圖像的質(zhì)量很大程度上取決于取樣和量化過程中所用的取樣數(shù)和灰度級(jí),圖像內(nèi)容是確定這兩個(gè)參數(shù)的重要因素2.4圖像采樣和量化

SamplingandQuantization

圖像的非均勻采樣：在灰度級(jí)變化尖銳的區(qū)域，用細(xì)膩的采樣，在灰度級(jí)比較平滑的區(qū)域，用粗糙的采樣。圖像的非均勻量化：非均勻量化是依據(jù)一幅圖像具體的灰度值分布的概率密度函數(shù),按總的量化誤差最小的原則來進(jìn)行量化.具體做法是對(duì)圖像中像素灰度值頻繁出現(xiàn)的灰度值范圍,量化間隔取小一些,而對(duì)那些像素灰度值極少出現(xiàn)的范圍,則量化間隔取大一些.由于圖像灰度值的概率分布函數(shù)因圖像不同而異,所以不可能找到可用于所有圖像的最佳非等間隔量化方法.2.4圖像采樣和量化

SamplingandQuantization

思考：1、為什么圖像經(jīng)常用512×512、256×256、128×128等形式表述；答:因?yàn)楫?dāng)圖像的大小是2的次冪時(shí)，圖像的許多計(jì)算可以得到簡化。答:存儲(chǔ)一幅大小為M×N，有2k個(gè)不同灰度級(jí)的圖像所用的Bit數(shù)為: b=M×N×k (2.4-4)因此，存儲(chǔ)一幅512×512，有256個(gè)灰度級(jí)（k=8）的圖像需要512×512×8=2097152(Bit)或512×512=256K(Byte)2、存儲(chǔ)一幅512×512，有256個(gè)灰度級(jí)的圖像需要多少比特？空間分辨率（spatialresolution）圖像中可分辨的最小細(xì)節(jié)，主要由采樣間隔值決定2.4圖像采樣和量化-空間分辨率

SamplingandQuantization

1)

DPI＝DotsPerInch=每英寸的點(diǎn)數(shù)

報(bào)紙的的分辨率為75dpi,雜志133dpi,精致書籍2400dpi（外文）采樣間隔值越小，空間分辨率越高空間分辨率變化對(duì)圖像視覺效果的影響(a)原始圖像(256×256)(b)采樣圖像(128×128)(c)采樣圖像(64×64)(d)采樣圖像(32×32)(e)采樣圖像(16×16)(c)采樣圖像(8×8)灰度級(jí)L不變的情況下灰度級(jí)別中可辨別的最小變化，通常也把灰度級(jí)L稱為灰度分辨率量化灰度所用的bit數(shù)，如256級(jí)的灰圖像的灰度分辨率為8bit。量化確定灰度分辨率2.4圖像采樣和量化-灰度級(jí)分辨率

SamplingandQuantization

灰度級(jí)分辨率對(duì)圖像視覺效果的影響灰度級(jí)分別為256,128,64,32的數(shù)字圖像256128643216824灰度級(jí)別越少，偽輪廓現(xiàn)象越明顯。圖像的分辨率表示的是能看到圖像細(xì)節(jié)的多少，顯然依賴于M×N和灰度級(jí)別L保持M×N不變而減少L則會(huì)導(dǎo)致假輪廓保持L不變而減少M(fèi)×N則會(huì)導(dǎo)致棋盤狀效果圖像質(zhì)量一般隨著M×N和L的增加而增加，但存儲(chǔ)量增大。實(shí)驗(yàn)表明圖像的細(xì)節(jié)越多，用保持M×N恒定而增加L的方法來提高圖像的顯示效果就越不明顯，因此，對(duì)于有大量細(xì)節(jié)的圖像只需要少數(shù)的灰度級(jí)。2.4圖像采樣和量化SamplingandQuantization

第8章第58頁圖像放大—過采樣;圖像縮小—欠采樣圖像放大過程創(chuàng)建新的像素位置對(duì)新位置上的像素賦值圖像收縮過程行-列刪除2.4圖像采樣和量化-放大縮小圖像SamplingandQuantization

（1）、圖像的收縮——行、列刪除2.4圖像采樣和量化-放大縮小圖像SamplingandQuantization

第2章第60頁圖像放大過程創(chuàng)建新的像素位置對(duì)新位置上的像素賦值如何確定新像素的位置?如何確定新位置上的像素灰度值？最近鄰域插值(零階插值)雙線性插值(一階插值)雙三次插值(二階插值)…2.4圖像采樣和量化-放大圖像SamplingandQuantization

原像素原像素原像素第2章第61頁最近鄰域內(nèi)插(零階插值)在原圖像中尋找最靠近新位置像素的像素點(diǎn),并將它的灰度值賦給新像素優(yōu)點(diǎn):簡單易行速度快缺點(diǎn):易產(chǎn)生塊效應(yīng)近朱者赤近墨者黑2.4圖像采樣和量化-放大圖像SamplingandQuantization

ABCD第2章第62頁雙線性內(nèi)插(一階插值)在原圖像中尋找新位置像素的4個(gè)像素點(diǎn),并借助雙線性函數(shù)使用4個(gè)像素點(diǎn)的灰度值計(jì)算新像素點(diǎn)的值優(yōu)點(diǎn):塊效應(yīng)不明顯缺點(diǎn):計(jì)算復(fù)雜,使圖像細(xì)節(jié)退化(平滑作用)2.4圖像采樣和量化-放大圖像SamplingandQuantization

第2章第63頁2.4圖像采樣和量化-放大圖像SamplingandQuantization

用最近領(lǐng)域內(nèi)插法(上一行)和雙線性內(nèi)插法(下一行)得到的放大圖像分別將128×128,64×64,32×32放大到1024×1024圖像放大的效果比較2.4圖像采樣和量化-放大圖像SamplingandQuantization

第二章數(shù)字圖像基礎(chǔ)2.1視覺感知要素

2.3圖像感知和獲取2.4圖像采樣和量化

2.5像素間關(guān)系和基本操作

2.6圖像處理的數(shù)學(xué)工具介紹第2章第65頁第2章第66頁像素間的基本關(guān)系相鄰:4-鄰域D-鄰域8-鄰域距離度量鄰接性、連通性區(qū)域、邊界像素間的基本操作算術(shù)運(yùn)算:加減乘邏輯運(yùn)算:與或非2.5像素間關(guān)系和基本操作第2章第67頁4-鄰域:當(dāng)前像素點(diǎn)4個(gè)水平和垂直方向上的相鄰像素(x-1,y),(x+1,y),(x,y-1),(x,y+1)D-鄰域:當(dāng)前像素點(diǎn)4個(gè)對(duì)角線像素(x-1,y-1),(x-1,y+1),(x+1,y-1),(x+1,y+1)8-鄰域:4鄰域和D鄰域的合集2.5像素間關(guān)系和基本操作-相鄰像素的相鄰僅說明了兩個(gè)像素在位置上的關(guān)系，若再加上取值相同或相近，則稱兩個(gè)像素鄰接。1、兩個(gè)像素p和q鄰接的條件（1）位置相鄰

p(m,n)和q（s,t）位置上滿足相鄰，即（2）灰度值相近，即稱為灰度值相近（似）準(zhǔn)則。稱為灰度值相近（似）準(zhǔn)則。2.5像素間關(guān)系和基本操作鄰接、連通性、區(qū)域和邊界鄰接性令V是用于定義鄰接性的灰度值集合（相似性準(zhǔn)則），存在三種類型的鄰接性：(1)4鄰接:若像素p和q的灰度值均屬于V中的元素，且q在N4(p)中，則p和q是4鄰接的.(2)8鄰接:若像素p和q的灰度值均屬于V中的元素，且q在N8(p)集中,則p和q是8鄰接的.(3)m鄰接(混合鄰接):若像素p和q的灰度值均屬于V中的元素，{①q在N4(p)中,或者②q在ND(p)中}且{集合N4(p)∩N4(q)沒有V值的像素},則具有V值的像素p和q是m鄰接的.4鄰接必8鄰接，反之不一定成立。兩種鄰接及其關(guān)系見下圖所示，相似性準(zhǔn)則為V={1}，p與q：4鄰接，也8鄰接；q與r：8鄰接但非4鄰接。4鄰接與8鄰接的關(guān)系m鄰接可以消除8鄰接所帶來的（通路）二義性(b)中心像素p的8鄰接像素：q1,q2pq1pq1q2q2V={1}q1和p:8鄰接，非m鄰接q2和p:8鄰接，又m鄰接只定義8鄰接，則q2和q1之間的通路有兩條（二義）見（b）；定義了m鄰接，則q2和q1之間的通路就只有一條（m通路）見（c）(a)像素安排(b)(c)(c)中心像素p的m鄰接像素：q2不滿足條件：N4(p)∩N4(q1)沒有V值的像素像素