Digitale Bild Verarbeitung

Eine natürliche Bild aufgenommen mit einer Kamera, Teleskop, Mikroskop oder andere Art von Optisches Gerät zeigt eine kontinuierlich unterschiedliche Array von Farben und Farbtöne. Fotos, die mit Film oder video-Bilder hergestellt von einer Kamera Vidicon Röhre, sind eine Teilmenge aller möglichen Bilder und enthalten ein breites Spektrum an Intensität, von dunkel bis hin zu Licht und ein Spektrum von Farben, die gerade ungefähr jedem denkbare Farbton und Sättigungsebene enthalten kann. Bilder dieses Typs werden als Halbton-bezeichnet, da die verschiedenen tonalen Farben und Farbtöne ohne Unterbrechung verschmelzen um eine getreue Reproduktion der ursprünglichen Szene zu generieren.

Continuous Tone Images werden von analogen optische und elektronische Geräte, produziert, die genau Image-Daten aufnehmen, indem mehrere Methoden, z. B. eine Sequenz von elektrisches Signal Schwankungen oder Änderungen in der chemischen Natur einer Film-Emulsion, die kontinuierlich über alle Dimensionen des Bildes verändern. Damit ein Halbton- oder analogen Bild verarbeitet oder von einem Computer angezeigt werden muss Sie zuerst in ein computerlesbarer Form oder digitalen Format konvertiert werden. Dabei gilt für alle Bilder, unabhängig davon, den Ursprung und Komplexität, und ob sie als schwarz und weiß (Graustufen) oder full Color vorhanden sind. Da Graustufenbilder etwas einfacher zu erklären sind, werden sie als primäre Modell in vielen der folgenden Diskussionen dienen.

Um einen Halbton-Bild in ein digitales Format umzuwandeln, das analoge Bild gliedert sich in einzelnen Helligkeitswerte durch zwei operativen Prozesse, die Probenahme und Quantisierung, so wie in Abbildung 1 dargestellt. Die analoge Darstellung ein Miniatur junge Seestern aufgenommen mit einem Lichtmikroskop ist in Abbildung 1 Buchstabe a vorgestellt. Nach der Probenahme in ein zweidimensionales Array (Abbildung Schiffsapotheke, Helligkeitsstufen an bestimmten Standorten im analogen Bild sind aufgezeichnet und später umgewandelt in Ganzzahlen während des Prozesses der Quantisierung (Abbildung 1(c)). Das Ziel soll das Bild in ein Array von diskreten Punkte zu konvertieren, dass jeder spezifische Informationen über Helligkeit oder Tonwertbereich enthalten und durch einen bestimmten digitalen Daten-Wert in eine genaue Lage beschrieben werden kann.

Da Bilder in der Regel quadratisch oder rechteckig in Dimension sind, ist jedes Pixel, die durch Bild Digitalisierung von einer Koordinate-Paar mit bestimmten x- und y-Werte in einem typischen kartesisches Koordinatensystem angeordnet dargestellt. Die X-Koordinate gibt den horizontalen Position oder Spalte Speicherort des Pixels, während die y-Koordinate der Zeilennummer oder vertikale Position angibt. Gemäß der Konvention das Pixel positioniert an den Koordinaten (0,0) befindet sich in der oberen linken Ecke des Arrays, während eine Pixel am (158,350) wo die 158th Spalten- und 350jährigen schneiden positioniert werden würde.