《《數(shù)字圖像處理技術》PPT課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《《數(shù)字圖像處理技術》PPT課件.ppt（36頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、授課內(nèi)容簡介,了解數(shù)字圖像處理的概念 了解計算機圖像處理的歷史 了解數(shù)字圖像的常用名詞與概念 了解計算機圖像的壓縮和文件格式,本講概述,數(shù)字圖像處理技術，是指針對數(shù)字化圖形圖像，借助計算機為代表的輔助工具，進行數(shù)字編輯創(chuàng)作的過程。 數(shù)字圖像處理技術，也是一門方興未艾的實用技術，其應用領域不斷發(fā)展與擴大。就目前而言，其主要的行業(yè)應用有：平面設計，網(wǎng)頁設計，廣告，藝術，影視，攝影，印刷，動漫，教育，醫(yī)療，科研等。范圍相當?shù)膹V泛。,數(shù)字圖像處理技術概述,本門課程內(nèi)容主要討論平面數(shù)字圖像的處理技巧，了解數(shù)字化圖形圖像的特點，熟悉計算機圖像的使用環(huán)境，掌握以Adobe Photoshop CS2為代表的

2、數(shù)字圖像處理軟件，達到獨立編輯處理平面數(shù)字圖像的能力。,本課程特點,由于數(shù)字圖像處理的應用非常廣泛，其內(nèi)容不可能在一門課程全部掌握。就目前的學習來看，書籍和網(wǎng)絡資料不少，但大多或只介紹理論，或只介紹實例。能夠?qū)⒗碚摵蛯嵗y(tǒng)一的很少。 因此本門課程的選材，主要從理論結(jié)合實踐的角度考慮。對圖像處理中的主流運用、需掌握的重點和難點，從實踐出發(fā)，都有深入淺出的描述，并附有針對性的練習。 本課程力求成為學習者的良師益友，為想學習數(shù)字圖像處理的朋友，快速學習和提高自己的眼界和技能。由于水平所限，課程設計的不足之處，歡迎大家批評指正。,本課程特點,相關書籍： 1、照相館的故事 出版社：北京希望電腦公司 作者

3、：鑒君，王且力 講述版本：PS5.0 2、Photoshop解像 出 版 社：中國青年出版社 作者：游閔州 講述版本：PS6.0或PS7.0 相關網(wǎng)站： 1、火星時代 2、中國Photoshop聯(lián)盟 3、白沙數(shù)碼教育網(wǎng) ,學習參考,計算機在圖形方面的應用，比起計算機在數(shù)學計算方面的應用要晚得多，由于圖形設計要求有較高的色彩還原度，真彩色的顯示方式，高質(zhì)量、方便而廉價的輸出設備，因此對計算機的要求相對較高。真正滿足數(shù)字圖像處理應用的環(huán)境，至今不過才幾年時間。所以，計算機在圖像方面的應用普及時間并不長，我們可以將計算機在圖形方面的應用分為五個階段：,計算機圖形應用的發(fā)展歷史,80年代中期，計算機在

4、圖形方面的運用開始推廣，此時主要用于工程制圖和數(shù)學線性圖， 此時的處理特點，是以線和點為主的圖形，而色彩等參數(shù)常常被忽略，只需要滿足客戶在準確度方面的要求就行。 操作者主要是一些工程計算機專業(yè)人員，在設計過程中需要相當?shù)挠嬎銠C硬件方面的知識，需要編制程序，熟悉圖形學，熟悉數(shù)學，實現(xiàn)復雜，也不方便。,（一）輔助設計階段,計算機圖形應用的發(fā)展歷史,80年代中后期，隨著微型機的大批上市和普及，軟件也開始不斷豐富，雖然這是還是單顯的天下，但已經(jīng)有不少的學習用和游戲用軟件出現(xiàn)。當時微機中的主打型是8位機APPLE機，圖形主要應用在游戲畫面和教學畫面的繪制上，這些圖形主要是矢量圖形，由程序控制，也主要由程

5、序繪制，編程者要求掌握一定的C、BASIC、匯編等程序語言的知識。,（二）圖形應用的初級階段,計算機圖形應用的發(fā)展歷史,到了80年代末，隨著光筆、鼠標的運用，特別是后來視窗類軟件的出現(xiàn)，出現(xiàn)了良好的人機交互界面，美術工作者不再需要學編程，給不是專業(yè)計算機程序員的人們帶來了福音。熱升華、蠟轉(zhuǎn)印、彩色激光等高質(zhì)量的輸出設備陸續(xù)出現(xiàn)。圖形的輸出問題也得到了較大程度上的解決，彩色顯示器開始普遍應用，計算機在圖形處理方面的優(yōu)勢開始顯現(xiàn)出來。這時候擁有開放式的介面的第一批圖形軟件面市，其中包括CorelDRAW 1、Freehand、Photoshop 1 、Dimensions等，廣告和排版企業(yè)開始大規(guī)

6、模的采用計算機進行平面設計，但這時的計算機主要是MAC機。,計算機圖形應用的發(fā)展歷史,（三）平面設計的初級階段,90年代初，隨著計算機價格的不斷下降和配置的不斷提高，PC已經(jīng)能夠完全勝任平面設計的工作，因此平面設計開始除去神秘面紗，得以普及，一般用戶都可以使用這些專業(yè)軟件進行創(chuàng)作。同時三維立體圖或三維動畫軟件也開始在國內(nèi)運用起來，形成了平面和三維圖形圖像設計的各自風格。,（四）平面設計的普及階段,計算機圖形應用的發(fā)展歷史,到了90年代中后期，計算機技術有了很大的發(fā)展，多媒體技術開始普遍應用，加之網(wǎng)絡技術的日臻完善，計算機已經(jīng)由單一的平面設計走向了動畫、音樂相結(jié)合的多媒體時代。這時候的計算機圖形

7、軟件更加豐富，但劃分也就更加細致，也就是說專業(yè)性更強了，各個方面都有很出色的軟件新產(chǎn)品。 同時對軟件的使用人員素質(zhì)，也有了越來越高的要求。,（五）多媒體技術廣泛運用的階段,計算機圖形應用的發(fā)展歷史,矢量圖是用一系列計算機指令來表示一幅圖，如畫點、畫線、畫曲線、畫圓、畫矩形等。 矢量圖特點：易于修改、文件小、不宜用于復雜圖像,一、矢量圖與位圖,注意：矢量圖與位圖如何轉(zhuǎn)換,位圖也叫點陣圖，是把一幅彩色圖分成許多的像素，每個像素用若干個二進制位來指定該像素的顏色、亮度和屬性。 位圖特點：不宜修改、文件大、顯示速度快,常規(guī)概念和名詞,二、色彩深度，單色圖、灰度圖與彩色圖,色彩深度也叫圖像深度，是指描述

8、圖像中每個像素的數(shù)據(jù)所占的位數(shù)。圖像中的每一個像素對應的數(shù)據(jù)通常可以是一位（bit）或多位字節(jié)，用來存放該像素點的顏色、亮度等信息。因此如果數(shù)據(jù)位數(shù)越多，所對應的顏色種數(shù)也就越多。 單色圖像：只有黑白兩中顏色 灰度圖：圖像的畫面由白到黑共256級色度組成,即從白,淡灰,淺灰,中灰.一直到黑,共有256級,即2的8次方.比如黑白照片. 彩色圖像：可按照顏色的數(shù)目來劃分：如真彩色圖、256色圖、16位彩色圖,24位真彩一共有256*256*256=1670萬種顏色.,常規(guī)概念和名詞,三、分辨率,1、簡介 分辨率是和圖像相關的一個重要概念，表示圖像數(shù)字信息的數(shù)量或密度，它是衡量圖像細節(jié)表現(xiàn)力的技術參

9、數(shù)，與像素和網(wǎng)格特性有著直接的聯(lián)系。 分辨率的種類有很多，其含義也各不相同。,常規(guī)概念和名詞,2、圖像分辨率 是指圖像中存儲的信息量。 這種分辨率有多種衡量方法，典型的是以每英寸的像素數(shù)（PPI）來衡量。圖象分辨率和圖象尺寸的值一起決定文件的大小及輸出質(zhì)量，該值越大圖形文件所占用的磁盤空間也就越多。,常規(guī)概念和名詞,三、分辨率,（二）圖象分辨率,圖一：30ppi 圖二：300ppi圖三：偽300ppi 思考：為什么要用高分辨率的數(shù)碼相機,常規(guī)概念和名詞,（三）設備分辨率,又稱輸出分辨率，指的是各類輸出設備每英寸上可產(chǎn)生的點數(shù)，如顯示器、噴墨打印機、激光打印機、繪圖儀的分辨率。這種分辨率通過DP

10、I來衡量，目前，PC顯示器的設備分辨率在60至120DPI之間。而打印設備的分辨率則在360至1440DPI之間。,（四）掃描分辨率,指在掃描一幅圖象之前所設定的分辨率，它將影響所生成的圖象文件的質(zhì)量和使用性能，它決定圖象將以何種方式顯示或打印，掃描儀的分辨率又分光學分辨率和插值分辨率,光學分辨率是指掃描儀的實際分辨率。,常規(guī)概念和名詞,（五）顯示分辨率,顯示分辨率是指顯示屏上能夠顯示出的像素數(shù)目。例如，顯示分辨率為640480表示顯示屏分成480行，每行顯示640個像素，整個顯示屏就含有307200個顯像點。屏幕能夠顯示的像素越多，說明顯示設備的分辨率越高，顯示的圖像質(zhì)量也就越高。在計算機上

11、，顯示分辨率可人為設定。,常規(guī)概念和名詞,（六）圖像分辨率的選擇,思考：報紙、商業(yè)印刷和戶外的噴繪是如何選擇分辨率的。,一般情況下，圖象分辨率應該是網(wǎng)幕頻率的2倍，這是目前中國大多數(shù)輸出中心和印刷廠都采用的標準。然而實際上，圖象分辨率應該是網(wǎng)幕頻率的1.5倍，具體到不同的圖象本身，情況也各不相同。,常規(guī)概念和名詞,（七）像素總量和文件大小,像素總量： 像素總量=寬度*高度（以像數(shù)點計算） 例如：1024*768=786432個像素 文件大?。?文件大小=像素總量*色彩深度（byte）,常規(guī)概念和名詞,色彩模型是指計算機為了表示、模擬和描述圖像色彩空間的方法，也稱色彩（色調(diào)）模型。 常用的色彩空

12、間模型有：RGB（紅/綠/藍）色彩模型； CMYK（青、洋紅、黃、黑）色彩模型； LAB （亮度/綠紅/藍黃）也稱CIELAB色彩模型； HSB （色相/飽和度/亮度）色彩模型；,計算機圖像的色彩模式,四、色彩空間模型,上頁,下頁,RGB色彩模式，是（紅、綠、藍）三種發(fā)光管作用于屏幕上，如顯示器、電視機，是一種加色模式。,計算機圖像的色彩模式,四、色彩空間模型,上頁,下頁,CMYK色彩模式，是（青、品紅、黃色、黑色）四種礦物質(zhì)，相互混合疊加在印刷品上，是一種減色模式。,RGB-CMYK的顏色失真問題,計算機圖像的色彩模式,四、色彩空間模型,上頁,下頁,LAB色彩模型，是由國際照明委員會（CIE

13、）制定的，它與設備無關，色調(diào)成分的某一值既可描述打印、又可描述顯示色調(diào)。Lab的顏色光譜囊括了RGB和CMYK的顏色光譜。 Lab模型由照明發(fā)光率（Luminance）和兩個顏色軸通道組成。L指發(fā)光率和亮度值；a表示從綠到紅的顏色軸通道；b表示從藍到黃的顏色軸通道。 Lab模型能表達的色彩空間比RGB、CMYK模型所表達顏色范圍大。,計算機圖像的色彩模式,四、色彩空間模型,上頁,下頁,HSB色彩模式，最能符合人的眼睛所看到的色調(diào)空間，是模擬人眼感知色彩的一種方法。HSB模型描述色彩比較自然，但在實際應用中需進行轉(zhuǎn)換，如顯示時需轉(zhuǎn)換成RGB模型，打印時轉(zhuǎn)換為CMYK模型。 HSB模型采用色相（H

14、ue）、飽和度（Saturation）、亮度（Brightness）來描述一個顏色（像素色），H為光譜中的單色（純色）等級值，S為顏色純度的等級值，B為顏色明度等級值。,計算機圖像的色彩模式,四、色彩空間模型,上頁,返回,顏色模式范例,RGB、CMYK、單色相，灰度，位圖(黑白)，二色圖（黑白）,計算機圖像的色彩模式,上頁,下頁,（一）圖像壓縮的主要目的,圖像大小表示圖像在磁盤上存儲所需要的空間。我們一般用計算機存儲的基本單位字節(jié)來度量。圖像文件的大小主要受圖像分辨率、色彩數(shù)和圖像大小三個因素. 一張A4(210mm*297mm) 幅面的照片，若用中等分辨率（300dpi）的掃描儀按真彩掃描，

15、其數(shù)據(jù)量為多少？ 圖像壓縮的主要目的是為了減少存儲空間，根據(jù)對原素材的影響，主要分為無損壓縮和有損壓縮。,計算機圖像的壓縮,上頁,（二）圖像的壓縮編碼,RLE行程長度編碼 把一系列的重復值用一個單獨的值再加上一個計數(shù)值來取代。 (2)哈夫曼編碼(Huffman Encoding) 出現(xiàn)頻率越高的值對應的編碼長度越短，反之出現(xiàn)頻率越低的值，其對應的編碼長度越短 (3) JPEG壓縮編碼標準 JPEG是目前靜態(tài)圖象中壓縮比最高的編碼標準，被廣泛地應用于多媒體和網(wǎng)絡程序中。 此外：LZW編碼 、預測編碼 、變換編碼 、模型法編碼 、混合編碼 。在目前的實際使用中，大多采用混合編碼。,返回,計算機圖像

16、的壓縮,什么是文件格式,上頁,下頁,當打開或保存文件時，首先要考慮采用什么文件格式。文件格式反映了文件的存儲方式和壓縮模式，并可通過它，初步了解其所存儲文件的特性。 將文件保存為不同的格式，就類似于將一本書翻譯成不同的語言。,計算機圖像的文件格式,上頁,下頁,psd格式：是Photoshop內(nèi)部固有的文件格式，其采用無損壓縮，支持Photoshop可處理的任何內(nèi)容，包括圖層、蒙版、樣通道、路徑、切片以及注解等。在作業(yè)尚未完成時應采用該格式 。,tif格式：是一種掃描儀、桌面出版系統(tǒng)及電子出版CD-ROM系統(tǒng)使用的通用圖像文件格式。TIFF文件允許在同一個文件中存儲多幅圖像。該文件又分為壓縮和非

17、壓縮兩類。在Photoshop7中，該文件格式支持Photoshop固有格式的內(nèi)容，包括圖層、蒙版、樣通道、路徑、切片以及注解等。,計算機圖像的文件格式,常用圖像文件格式及特點,上頁,下頁,bmp格式：是在Windows系統(tǒng)下使用的與硬件設備無關的基本位圖格式文件。幾乎所有Windows環(huán)境下圖像處理軟件都支持該格式。該文件采用位映射存儲格式，即將數(shù)字圖像中的各個像素點對應存儲。一般不采用壓縮，因此占用存儲空間很大。在廣告制作中，通常不直接使用該格式文件，只是用它保持最真實的圖像效果，編輯和處理完后再轉(zhuǎn)換到其他文件格式。,dib(DeviceIndependentBitmap)是一種類似于*.

18、bmp的圖形文件格式，描述圖像的能力與*.bmp基本相同，并且能夠運行在多種硬件平臺上，只是文件較大。,計算機圖像的文件格式,上頁,下頁,jpg格式：是一種采用JPEG聯(lián)合圖片專家組標準的應用范圍非常廣泛的圖像文件格式。該文件一般采用有損壓縮編碼技術。JPEG文件支持24位真彩色，但不支持透明色系及動畫。該文件具有較高的圖像保真度和較高的壓縮比。用戶可根據(jù)需要選擇壓縮比。當壓縮比為16：1時獲得的圖像效果與原圖像難以區(qū)分；當壓縮比達到50：1甚至更高，仍可以保持很好的效果。因此該文件比較適合存儲照片以及在網(wǎng)上的嵌入。,計算機圖像的文件格式,上頁,下頁,gif格式：是一種用于Web上常用的文件格

19、式。該文件的數(shù)據(jù)是采用了無損壓縮技術，最多支持256種彩色，占用空間小，在網(wǎng)頁制作中可減少下載瀏覽時間。同TIFF文件一樣GIF文件可存儲多副圖像，并具有交錯顯示（下載最初以低分辨率顯示，以后逐漸達到高分辨率）。同時，GIF文件可設置和存儲透明色（去背處理），并支持簡單的動畫效果。因此該文件比較適合存儲圖示、按鈕、標題圖片以及顏色較少、構(gòu)圖簡單的圖片。,計算機圖像的文件格式,上頁,下頁,png格式：是一種可攜帶式網(wǎng)絡圖片的文件存儲格式。該文件支持48位真彩色和透明階層效果，同時采用了比GIF更有效率的無損壓縮技術，保留了圖像中每個像素，但不支持動畫，且比特空間較JPEG和GIF要大。該文件集中

20、了GIF和JPEG等文件格式的優(yōu)點，因此也是一種重要的圖像文件格式。,eps/dsc格式：是一種用途十分廣泛的Photoshop文件格式。Photoshop允許使用3種模式保持文件：EPS、DCS1和DCS2，EPS是其中最小的一種。DCS1.0可將文件分為5個更小的文件：青、品紅、黃、黑以及一個預覽文件。而DCS2.0可多于5個文件，可保存Alpha通道和選擇單個、多個文件保存。,計算機圖像的文件格式,tga(TaggedGraphic)是TrueVision公司為其顯示卡開發(fā)的一種圖像文件格式，創(chuàng)建時間較早，最高色彩數(shù)可達32位，其中包括8位Alpha通道用于顯示實況電視。該格式已經(jīng)被廣泛應用于PC機的各個領域。,此外還有:cdr,pdf,dwg, pic, wmf , emf , ico 等等,注：HyperSnap-DX 屏幕抓圖軟件,計算機圖像的文件格式,課后練習,1、列舉幾種圖像的壓縮方式和色彩模式的種類。 2、列舉你認為最好用的三種圖像格式，并說明理由。 3、運用phtoshop繪圖求證RBG、CMYK的色彩構(gòu)成原理。 4、像素和分辨率的概念。 5、用圖論證像素和分辨率對圖像大小以及質(zhì)量的影響。 6、將一副原有RBG模式的素材文件，根據(jù)需求改為：CMYK、單色相、灰度、位圖、黑白二色圖（圖像-調(diào)整-閾值）,