什麼是數字圖像?

General 更新 2024-11-22

數字圖像的定義是什麼

你要簡單明瞭而又科學的答案？好！

數字圖像，又稱數碼圖像或數位圖像，是二維圖像用有限數字數值像素的表示。

什麼樣的圖像屬於數字圖像，，能進行圖像處理

數字圖像，又稱數碼圖像或數位圖像，是二維圖像用有限數字數值像素的表示。

簡單的說，用數碼相機或者用手機拍攝的只要是電子照片都是數字圖像，自己用軟件合成的也是數字圖像，也就是說但凡是可以在電腦上讀出來的，都是數字圖像了。

只要電腦能讀取，就可以進行圖像處理

數字圖像處理包括哪些內容

數字圖像處理的主要研究內容有哪些？並簡要說明。主要研究內容有：圖像增強、圖像編碼、圖像復原、圖像分割、圖像分類和圖像重建。圖像增強用於改善圖像視覺質量；圖像復原是儘可能地恢復圖像本來面目；圖像編碼是在保證圖像質量的前提下壓縮數據，使圖像便於存儲和傳輸；圖像分割就是把圖像按其灰度或集合特性分割成區域的過程；圖像分類是在將圖像經過某些預處理（壓縮、增強和復原）後，再將圖像中有用物體的特徵進行分割，特徵提取，進而進行分類；圖像重建是指從數據到圖像的。處理，即輸入的是某種數據，而經過處理後得到的結果是圖像。

數字圖像處理的主要內容有哪些

數字圖像處理主要研究的內容有以下幾個方面：　　1）圖像變換由於圖像陣列很大，直接在空間域中進行處理，涉及計算量很大。因此，往往採用各種圖像變換的方法，如傅立葉變換、沃爾什變換、離散餘弦變換等間接處理技術，將空間域的處理轉換為變換域處理，不僅可減少計算量，而且可獲得更有效的處理（如傅立葉變換可在頻域中進行數字濾波處理）。目前新興研究的小波變換在時域和頻域中都具有良好的局部化特性，它在圖像處理中也有著廣泛而有效的應用。　　2）圖像編碼壓縮圖像編碼壓縮技術可減少描述圖像的數據量（即比特數），以便節省圖像傳輸、處理時間和減少所佔用的存儲器容量。壓縮可以在不失真的前提下獲得，也可以在允許的失真條件下進行。編碼是壓縮技術中最重要的方法，它在圖像處理技術中是發展最早且比較成熟的技術。　　3）圖像增強和復原圖像增強和復原的目的是為了提高圖像的質量，如去除噪聲，提高圖像的清晰度等。圖像增強不考慮圖像降質的原因，突出圖像中所感興趣的部分。如強化圖像高頻分量，可使圖像中物體輪廓清晰，細節明顯；如強化低頻分量可減少圖像中噪聲影響。圖像復原要求對圖像降質的原因有一定的瞭解，一般講應根據降質過程建立"降質模型"，再採用某種濾波方法，恢復或重建原來的圖像。　　4）圖像分割圖像分割是數字圖像處理中的關鍵技術之一。圖像分割是將圖像中有意義的特徵部分提取出來，其有意義的特徵有圖像中的邊緣、區域等，這是進一步進行圖像識別、分析和理解的基礎。雖然目前已研究出不少邊緣提取、區域分割的方法，但還沒有一種普遍適用於各種圖像的有效方法。因此，對圖像分割的研究還在不斷深入之中，是目前圖像處理中研究的熱點之一。　　5）圖像描述是圖像識別和理解的必要前提。作為最簡單的二值圖像可採用其幾何特性描述物體的特性，一般圖像的描述方法採用二維形狀描述，它有邊界描述和區域描述兩類方法。對於特殊的紋理圖像可採用二維紋理特徵描述。隨著圖像處理研究的深入發展，已經開始進行三維物體描述的研究，提出了體積描述、表面描述、廣義圓柱體描述等方法。　　6）圖像分類（識別）圖像分類（識別）屬於模式識別的範疇，其主要內容是圖像經過某些預處理（增強、復原、壓縮）後，進行圖像分割和特徵提取，從而進行判決分類。圖像分類常採用經典的模式識別方法，有統計模式分類和句法（結構）模式分類，近年來新發展起來的模糊模式識別和人工神經網絡模式分類在圖像識別中也越來越受到重視。

連續圖像f 與數字圖像i 中各量的含義分別是什麼？它們有什麼聯繫和區別

連續圖像f是數學模型，是抽象概念。

f(x,y)表示二維圖像在空間XY中一個座標點的位置（實際圖像的尺寸是有限的，所以x和y的取值也是有限的），即f(x，y)中的x，y分別代表一個點連續圖像中的x軸和y軸的座標，而f則代表圖像在點（x,y）的某種性質F的數值（實際圖像中各個位置上所具有的性質F的取值也是有限的，所以F的取值也是有限的）。F,x,y的值可以是任意實數。圖像在點（x,y）也可以有多重性質，此時可用矢量f來表示。

數字圖像i是對連續圖像f經過採樣和量化這兩個步驟得到的。

數字圖像I（r，c）表示位於圖像矩陣上第r行，第c列的元素幅值。其中I,c,r的值都是整數。I(r，c)是通過對f(x，y)抽樣和量化得來的，f(x，y)各量是連續的，I(r，c)各量是離散的，這裡的I代表離散化後的f, (r，c)代表離散化後的（x,y），r，c分別有連續圖像中的x，y分別採樣得到的；x，y可以取所有的非負數，r，c可以取所有的非負整數。

數字圖像i是對連續圖像f經過採樣和量化這兩個步驟得到的。如果採樣過程滿足採樣定理，那麼數字圖像就可以還原為連續圖像。

什麼是數字圖象處理？

隨著數字技術的不斷髮展和應用，現實生活中的許多信息都可以用數字形式的數據進行處理和存儲，數字圖像就是這種以數字形式進行存儲和處理的圖像。利用計算器可以對它進行常現圖像處理技術所不能實現的加工處理，還可以將它在網上傳輸，可以多次拷貝而不失真。

一、獲得圖像的方法

許多帶有圖像的文件都使用仿真圖像如35mm幻燈片、透射片或反射片。要獲得一個數字圖像必須將圖像中的像素轉換成數字信息，以便在計算器上進行處理和加工。將仿真圖像轉換成數字圖像的工作，通常可由掃描儀來完成。掃描儀測量從圖片發出或反射的光，依次記錄光點的數值併產生一個彩色或黑白的數字拷貝。這個圖像被翻譯成一系列的數字後存儲在計算器的硬盤上或者其它的電子介質上，如可移動式硬盤，圖形CD或記錄磁帶等。一旦圖像被轉換成數字文件，它就能夠被電子化地從一臺計算器傳輸到另一臺計算器上。

需瞭解的術語

仿真圖像——一個以連續形式存儲的數據。如在海邊用傳統相機拍攝的照片就是仿真圖像。

數字圖像——用二進制數字處理的數據（如通和斷），如用數碼相機拍攝的數字照片。

掃描儀——一個數字化的輸入設備，產生比特圖的拷貝，用以電子化地加工處理。

二、設計規劃數字化的方法

一個應用範圍廣泛的軟件可以支持數字化的圖像處理，如產生數字圖形，修改數字圖片，進行一些諸如頁面設計之類的技術加工，並將一些圖素組合在一個圖像中。

通過應用這些軟件所產生的圖像被分成為兩大類，即矢量圖形和位圖圖像。

矢量圖形經常用於線段繪圖，標識語句作圖和任何需要平滑過渡邊緣清晰的圖像。矢量圖形的一個優點就是它們能夠被任意放大、縮小而不損失細節和清晰度，也不會扭曲。

位圖圖像通常是圖片或照片一類的圖像，如用掃描儀得到的圖像。位圖圖像利用掃描儀中的軟件將圖片的信息「映像」到虛擬的圖形柵格中對應的空間，彩色像素填充每一個小格中，由此組成整個圖像。與矢量圖形不同的是，如果沒有非常好的圖像質量，位圖圖像是不能被任意放大的。當圖像擴大時，像素柵格尺寸也相應增加，清晰度就下降了。因此為了獲得足夠的圖像細節，選擇掃描位圖圖像的尺寸很重要。位圖圖像文件通常要比矢量圖形文件大得多，因為再生圖像時需要更多的信息。

用來描述圖形圖像文件的格式有許多，其中兩個應用最廣的是TIFF（Tagged Image File Format）格式和EPS（Ecapsulated Postscript）格式。TIFF是常用的位圖圖像格式，而矢量圖形則類似於EPS文件。不同類型的圖形圖像文件能夠被組合在一起，以一種通用的文件格式來設計和排版。

在設計排版完成以後，所有的圖素都被集中在一個文件中，這個文件可包含存儲於不同文件格式中的矢量圖形和位圖圖像。這個文件可轉換為輸出設備所要求的光柵圖形格式文件（一種位圖形式）。輸出設備中光柵的大小是固定的，它取決於輸出設備的分辨率。此時文件中的所有圖素，無論原來是什麼格式，都將被位圖化以便輸出設備能夠再現圖像。

需要了解的術語

矢量圖形——一種可以任意縮放但不損失細節的圖形文件。

位圖圖像——一種以像素或點的格式進行存儲的圖像文件。

光柵圖像處理器——是一種軟硬件合一的設備，能將圖形文件轉換成輸出所需的一系列點的數據。

分辨率——也稱解像度，單位長度上像素的數量，常用單位是dpi（像素點／英寸）。

三、數字圖像再現的方法

利用不同的技術可以在一臺寬幅輸出設備上產生數字圖像，其中液體噴墨技術、靜電技術、固體噴墨技術、熱轉換技術和照相技術是當今採用的幾種主要的技術。

這裡對幾種技術做大致的介紹：

噴墨......

數字圖像處理有哪些主要的應用

應用領域

圖像是人類獲取和交換信息的主要來源，因此，圖像處理的應用領域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。隨著人類活動範圍的不斷擴大，圖像處理的應用領域也將隨之不斷擴大。

1）航天和航空技術方面

航天和航空技術方面的應用數字圖像處理技術在航天和航空技術方面的應用，除了JPL對月球、火星照片的處理之外，另一方面的應用是在飛機遙感和衛星遙感技術中。許多國家每天派出很多偵察飛機對地球上有興趣的地區進行大量的空中攝影。對由此得來的照片進行處理分析，以前需要僱用幾千人，而現在改用配備有高級計算機的圖像處理系統來判讀分析，既節省人力，又加快了速度，還可以從照片中提取人工所不能發現的大量有用情報。從60年代末以來，美國及一些國際組織發射了資源遙感衛星（如LANDSAT系列）和天空實驗室（如SKYLAB），由於成像條件受飛行器位置、姿態、環境條件等影響，圖像質量總不是很高。因此，以如此昂貴的代價進行簡單直觀的判讀來獲取圖像是不合算的，而必須採用數字圖像處理技術。如LANDSAT系列陸地衛星，採用多波段掃描器（MSS），在900km高空對地球每一個地區以18天為一週期進行掃描成像，其圖像分辨率大致相當於地面上十幾米或100米左右（如1983年發射的LANDSAT-4，分辨率為30m）。這些圖像在空中先處理（數字化，編碼）成數字信號存入磁帶中，在衛星經過地面站上空時，再高速傳送下來，然後由處理中心分析判讀。這些圖像無論是在成像、存儲、傳輸過程中，還是在判讀分析中，都必須採用很多數字圖像處理方法。現在世界各國都在利用陸地衛星所獲取的圖像進行資源調查（如森林調查、海洋泥沙和漁業調查、水資源調查等），災害檢測（如病蟲害檢測、水火檢測、環境汙染檢測等），資源勘察（如石油勘查、礦產量探測、大型工程地理位置勘探分析等），農業規劃（如土壤營養、水份和農作物生長、產量的估算等），城市規劃（如地質結構、水源及環境分析等）。我國也陸續開展了以上諸方面的一些實際應用，並獲得了良好的效果。在氣象預報和對太空其它星球研究方面，數字圖像處理技術也發揮了相當大的作用。

2）生物醫學工程方面

數字圖像處理在生物醫學工程方面的應用十分廣泛，而且很有成效。除了上面介紹的CT技術之外，還有一類是對醫用顯微圖像的處理分析，如紅細胞、白細胞分類，染色體分析，癌細胞識別等。此外，在X光肺部圖像增晰、超聲波圖像處理、心電圖分析、立體定向放射治療等醫學診斷方面都廣泛地應用圖像處理技術。

3）通信工程方面

當前通信的主要發展方向是聲音、文字、圖像和數據結合的多媒體通信。具體地講是將電話、電視和計算機以三網合一的方式在數字通信網上傳輸。其中以圖像通信最為複雜和困難，因圖像的數據量十分巨大，如傳送彩色電視信號的速率達100Mbit/s以上。要將這樣高速率的數據實時傳送出去，必須採用編碼技術來壓縮信息的比特量。在一定意義上講，編碼壓縮是這些技術成敗的關鍵。除了已應用較廣泛的熵編碼、DPCM編碼、變換編碼外，目前國內外正在大力開發研究新的編碼方法，如分行編碼、自適應網絡編碼、小波變換圖像壓縮編碼等。

4）工業和工程方面

在工業和工程領域中圖像處理技術有著廣泛的應用，如自動裝配線中檢測零件的質量、並對零件進行分類，印刷電路板疵病檢查，彈性力學照片的應力分析，流體力學圖片的阻力和升力分析，郵政信件的自動分揀，在一些有毒、放射性環境內識別工件及物體的形狀和排列狀態，先進的設計和製造技術中採用工業視覺等等。其中值得一提的是研製具備視覺、聽覺和觸覺功能的智能機器人，將會給工農業生產帶來新的激勵，目前已在工......