第8章 图形图像处理

第八章图形图像处理

本章内容提要 图形图像的基本概念 图形图像处理技术 常用图形图像处理软件

8.1 图形图像的基本概念 早期的计算机是不能展现图像的，随着第一 台支持图像的显示器被生产出来，图形图像 以其自身特有的魅力得到了不断深入的应用； 目前，在艺术设计领域、医学领域、工程机 械领域，都离不开图形图像处理技术。

8.1.1 图形和图像的区别图形图像两者经常一起出现，常常被误认为一 个概念，其实，数字图形和图像两者区别很大 ，这点在图像格式上表现尤其突出； 图形一般指由各种可以运用数学方法生成的几 何造型构成的图像，存储的一般是表示绘制图 形的算法； 图像较多地指由非几何造型构成的图，一般可 以理解为点的集合形式。

下面是一个图像处理过程示意图

8.1.2 图形图像处理的硬件设备1、 输出设备 显示输出设备 CRT( cathode-ray-tube阴极显示管) 显示器 LCD(Liquid Crystal Display) 液晶显示器 印刷输出设备 打印机 彩色喷墨打印机 彩色激光打印机 绘图仪

8.1.2 图形图像处理的硬件设备显示卡(见下图)是图像处理工作必备的装置，它负责将 CPU 送来的影 像资料处理成显示器可以理解的格式，再送到显示屏幕 上形成影像。图像处理工作中选用的显示卡必须配备足 够的专用显存和相应的图形图像处理加速芯片，具备一 定图像预处理能力，而不是仅单纯的作为一个显示接口 设备。

8.1.2 图形图像处理的硬件设备显示卡示意图

8.1.2 图形图像处理的硬件设备图像处理用显示卡一般由接口、显卡芯片、显存和RAM DAC (Digital Analog Converter) 几个部分组成。图像数据必须 通过4个步骤，最后才会到达显示屏： (1)从总线 (bus) 进入显卡芯片(将 CPU 送来的资料送到 显卡芯片里面进行处理); (2)从 video chipset 进入 video RAM(将芯片处理完的资 料送到显存); (3)从显存进入Digital Analog Converter (DAC)(显示显存 读取出数据再送到 RAM DAC 进行数据转换的工作); (4)从 DAC 进入显示器 (Monitor)(将转换完的类比资料送 到显示屏)。

8.1.2图形图像处理的硬件设备2、采集设备

扫描仪

平板扫描仪

底片扫描仪

滚筒扫描仪

8.1.2图形图像处理的硬件设备 数码照相机与数码摄像机数码相机是一种能够进行拍摄，并通过内部处理把拍摄到 的景物转换成以数字格式存放的图像的特殊照相机。与普通相 机不同，数码相机并不使用胶片，而是使用固定的或者是可拆 卸的半导体存储器来保存获取的图像。

8.2 图形图像处理技术

8.2.1 图像表示与存储技术图像采集设备所做的工作就是将来源

于现实世界 中的光信号转换成计算机可以识别的数字信号。 图像输出设备所做的工作则是将这些数字信号再还 原成人眼可以看的见的光信号。 图像处理过程则是指图像数字化输入以后到数字化输出以前的这一过程。因此，首先要解决数字

图像在计算机内的表示方法。

8.2.1 图像表示与存储技术图像采集设备所做的工作就是将来源于现实世界 中的光信号转换成计算机可以识别的数字信号。 图像输出设备所做的工作则是将这些数字信号再还 原成人眼可以看的见的光信号。 图像处理过程则是指图像数字化输入以后到数字化输出以前的这一过程。因此，首先要解决数字

图像在计算机内的表示方法。

8.2.1 图像表示与存储技术 调色板

返回内容提要

8.2.1 图像表示与存储技术 调色板 调色板由红、绿、蓝三种基本颜色实现调色，每种颜色 被分成浓淡共256种级别(0到255)。 不同的颜色值还具备色调(色彩纯度)、饱和度(色彩 浓度)、亮度(色彩2暗程度)等属性，其取值范围也对应 为0到255。 对红、绿、蓝三种基本色彩取不同值混合就可产生 256×256×256=224种颜色，这就是真彩色。返回内容提要

调色板

返回内容提要

8.2.1 图像表示与存储技术 数字图像可分为两个基本类型：点阵图和矢量图。 1、点阵图 点阵图就是由一个个具有色彩的点构成的图，每个点 的颜色由红、绿、蓝三基色的灰度值决定。典型的点阵图像 格式有： (1) psd格式：psd格式是Photoshop的默认格式

返回内容提要

8.2.1 图像表示与存储技术(2) bmp格式：bmp格式是Windows及OS/2操作系统的标准 图像文件格式。bmp格式的文件可以用rle(run length encoding,运行长度编码)的无损失压缩方案进行压缩 (3) tiff格式：tiff的全称为tag image file format(标记图像文 件格式),它是Macintosh和PC平台上支持最广泛的图像格 式 (4) jpeg/jpg格式：jpeg的全称时joint photographic experts group(联合图像专家组),它是目前最优秀的数字化摄影 图像的存储方式。返回内容提要

8.2.1 图像表示与存储技术(5) eps格式：eps的全称是encapsulated postscript格式。 Postscript是由Adobe公司开发的打印机及其他输出设备的 页面布局语言，现已成为桌面排版领域的工业标准，eps格 式现在已开始用于图像的存储和交换。其最大特点是可以在 排版软件中以低分辨率预览，而在打印时以高分辨率输出。 (6)gif格式：gif是graphics interchange format(可交换图像 文件格式)的缩写。在用于彩色和灰度文件时，gif格式将文 档中的颜色数限制不超过256种。gif格式中单个像素只占用 8位。通过位深的压缩，gif文件将变得很小，因此它在web 页

中得到了广泛的应用。返回内容提要

8.2.1 图像表示与存储技术(7)raw格式：raw是现在流行的数码相机常用的图像格式， 是直接读取传感器(CCD)上的原始记录数据，也就是说 这些数据尚未经过任何处理。 (8)pdf格式：该格式是由Adobe公司推出的专为在线出版而 制定的，它以Postscript Level2语言为基础，因此，可以支 持矢量图像和位图图像，并且支持超链接。该格式可以保存 多页信息，其中可以包含图形和文本。

返回内容提要

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nic1.html