基于计算机的图像处理方法

图像是由像素点组成的矩阵，矩阵的每个点记录着图像的RGB值。数字图像处理即根据用户需求，使用计算机技术对图像进行处理得到所需效果。

1、采样

我们获取到的图像一般为模拟图像，要让计算机进行处理需将其数字化，采样的作用就是将模拟图像转变为数字图像。一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率越低，质量差，严重时出现马赛克效应；采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率越高，图像质量好，但数据量大。

2、量化

模拟图像经过采样后，在时间和空间上离散化为像素，但采样所得的像素值（即灰度值）仍是连续量，把采样后所得的各像素的灰度值从模拟量到离散量的转换称为图像灰度的量化。量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率高，图像质量好，但数据量大；量化等级越少，图像层次欠丰富，灰度分辨率低，会出现假轮廓现象，图像质量变差，但数据量小。

一般，当限定数字图像的大小时， 为了得到质量较好的图像可采用如下原则：

（1） 对缓变的图像， 应该细量化， 粗采样， 以避免假轮廓。

（2） 对细节丰富的图像，应细采样，粗量化， 以避免模糊（混叠）。

3、邻域

图像邻域即相邻像素关系，有4-邻域、8-邻域、D邻域

① 4-邻域

4-邻域即像素点的上下左右四个点构成的邻域。设p（i，j），则p（i-1，j）、p（i+1，j）、p（i，j+1）、p（i，j-1）为其4-领域点。

② 8-邻域

8-邻域即像素点周围一圈的八个点构成的邻域。设p（i，j），则p（i-1，j）、p（i+1，j）、p（i，j+1）、p（i，j-1）、p（i+1，j+1）、p（i-1，j+1），p（i-1，j-1），p（i-1，j-1）为其8-邻域点。

③ D邻域

D邻域及像素点对角上的点。设p（i，j），则p（i+1，j+1）、p（i-1，j+1），p（i-1，j-1），p（i-1，j-1）为其D邻域点。

4、连通性

两像素连通的必要条件：1）两像素位置是否相邻；2）两像素灰度值是否满足特定的相似性准则

（1）4连通：两个像素p和q，如果p在q的4邻域中，称这两个像素是4连通

（2）8连通：两个像素p和q，如果p在q的8邻域中，称这两个像素是8连通

（3）m连通：

① 两个像素p和q，p在q的4邻域内，或者p在q的D邻域内

② 且p和q的4邻域的交集为空，即m连通是4连通和D连通的混合（mixture）连通，（特别注意第二个条件！）