数字图像基础(Digital Image Fundamentals)之图像的感知和获取(Image Sensing and Acquisition)

人类感知只限于电磁波谱的视觉波段,成像机器则可以覆盖几乎全部电磁波谱。各类图像都是由“照射”源和形成图像的“场景”元素对光能的反射或吸收相结合而产生的。

一副平面图像可以用二维亮度函数来表示,当一副图像从物理过程产生时,它的值正比于物理源的辐射能量,因此,f(x,y)一定是非零和有限的,即:

  ;

当用数学方法描述图像信息时,通常着重考虑它的点的性质。例如一副图像可以被看作是空间各个坐标点的结合。它的最普通的数学表达式为:其中(x,y,z)是空间坐标,λ是波长,t是时间,I是图像强度。这样一个表达式可以代表一副活动的、彩色的、立体图像。当研究的是静止图像时,则与时间t无关,当是单色图像时,与波长λ无关,对于平面图像则与坐标z无关。因此,对于静止的平面的、单色的图像来说其数学表达式可简化为:

人们所感受到的图像一般都是由物体反射的光组成的。函数f(x,y)可由两个分量来表示:入射到观察场景的光源总量;场景中物体反射光的总量。这两个分量分别称为入射分量和反射分量,如果用i(x,y)表示入射分量,用r(x,y)表示反射分量,两个函数合并形成f(x,y),即:

 ;  其中:,

时间: 2024-10-09 19:18:43

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