一、图像

图像相关概念

• 像素：像素是分辨率的单位。像素是构成位图图像最基本的单位，每个像素都有自己的颜色。
• 分辨率（解析度）：
  • 图像分辨率就是单位英寸内的像素点数，单位为PPI (pixels per inch)
  • 在生活中被混用，或者说错误的用于衡量图像内的像素点数量
• 灰度：表示图像像素明暗程度的数值，也就是黑白图像中点的颜色深度。范围一般为0-255。白色为255，黑色为0。
• 通道：把图像分解为一个或多个颜色成分：
  • 单通道：一个像素点只需一个数值表示，只能表示灰度，0为黑色；（二值图&灰度图）
  • 三通道：RGB模式，把图像分为红绿蓝三个通道，可以表示彩色，全0表示黑色；
  • 四通道：RGBA模式，在RGB基础上加上alpha通道，表示透明度，alpha=0表示全透明

• 对比度：指不同颜色之间的差别。对比度=最大灰度值/最小灰度值

  RGB模型

• 色彩三原色（CMYK）：品红、黄、青

• 光学三原色（RGB）：红、绿、蓝
• 颜色模型：RGB模型
  • RGB颜色模型是三维直角坐标颜色系统中的一个单位正方体
  • 在正方体的主对角线上，各原色的量相等，产生由暗到明的白色，即灰度。（0，0，0）为黑，（1，1，1）为白，正方体的其他6个角点分别为红、黄、绿、青、蓝和品红

为什么很多图像识别将彩色图像灰度化

RGB值转化为浮点数

• 浮点数运算结果更精确，整数运算中会因丢弃小数部分可能导致颜色值严重失真，计算过程越多越失真
• 将RGB值转化为[0,1]浮点数
• 二值化：

if (img_gray[i, j] <= 0.5):
img_gray[i, j] = 0
else:
img_gray[i, j] = 1

• 频率：灰度值变化剧烈程度的指标，是灰度在平面空间上的梯度。
  • 高频、低频

• 幅值：幅值是在一个周期内，交流电瞬时出现的最大绝对值，也是一个正弦波，波峰到波谷的距离的一般。

  二、图像的取样与量化

• 数字图像：计算机保存的图像都是一个一个的像素点，称为数字图像。

• 图像数字化过程由图像的取样与量化来完成。
• 取样：就是要用多少点来描述一幅图像，取样结果质量的高低就是用图像的分辨率来衡量的
• 量化：是指要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的一个点。
• 数字化坐标值称为取样，数字化幅度值称为量化。

• 在取样时，若横向的像素数（列数）为M，纵向的像素数（行数）为N，则图像总像素数为M*N个像素。

三、上采样与下采样

• 缩小图像（或称为下采样subsampled或降采样downsampled）的主要目的有两个：1、使得图像符合显示区域的大小；2、生成对应图像的缩略图。下采样原理：(M/s)*(N/s)
• 放大图像（或称为上采样upsampling或图像插值interpolating）的主要目的是放大原图像，从而可以显示在更高分辨率的显示设备上。上采样原理：内插值

  四、直方图

五、滤波

六、卷积