计算机内图像的基本表示方法(一)

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二值图像

二值图像是指仅仅包含黑色和白色两种颜色的图像。

在计算机中,通过一个栅格状排列的数据集(矩阵)来表示和处理图像。计算机在处理该图像时,会首先将其划分为一个个的小方块,每一个小方块就是一个独立的处理单位,称为像素点。接下来,计算机会将其中的白色像素点(白色小方块区域)处理为“1”,将黑色像素点(黑色小方块区域)处理为“0”,以方便进行后续的存储和处理等操作。

在计算机内字母A的存储形式:

上述图像比较简单,图像内只有黑色和白色两种不同的颜色,因此只使用一个比特位(0或者1)就能表示。

灰度图像

计算机会将灰度处理为256个灰度级,用数值区间[0, 255]来表示。其中,数值“255”表示纯白色,数值“0”表示纯黑色,其余的数值表示从纯白到纯黑之间不同级别的灰度。

用于表示256个灰度级的数值0~255,正好可以用一个字节(8位二进制值)来表示。

部分灰度级及所对应的值:

部分lena图像的数值表示:

彩色图像

在RGB色彩空间中,存在R(red,红色)通道、G(green,绿色)通道和B(blue,蓝色)通道,共三个通道。每个色彩通道值的范围都在[0, 255]之间,我们用这三个色彩通道的组合表示颜色。

不同的RGB值所对应的颜色:

可以理解为由右侧的R通道、G通道、B通道三个通道构成。其中,每一个通道都可以理解为一个独立的灰度图像。左侧彩色图像中的白色方块内的区域对应右侧三个通道的三个矩阵,白色方块左上角顶点的RGB值为(205,89,68)。

在RGB色彩空间中,图像通道的顺序是R→G→B,即第1个通道是R通道,第2个通道是G通道,第3个通道是B通道。需要特别注意的是,在OpenCV中,通道的顺序是B→G→R,即:

● 第1个通道保存B通道的信息。

● 第2个通道保存G通道的信息。

● 第3个通道保存R通道的信息。