1.2.2　了解数字图像

从广义上来说，图像是自然界景物的客观反映。以照片的形式或用视频记录介质保存的图像是连续的，计算机无法接收和处理这种空间分布和亮度取值均连续的图像。想要进一步分析图像，就需要把连续的图像数据转换为数字形式。

图像数字化就是将连续的图像离散化，其工作包含两个方面：采样和量化。

图像采样的过程如图1-13所示。把一幅连续图像f（x，y）在空间上分割成M（行）×N（列）个方格，每个方格可以用一个亮度值来表示，每一个方格又被称为一个像素，这时连续图像就变成了离散图像。

图1-13　图像采样的过程

为了形成数字图像，亮度值也要转化（量化）为离散量。量化就是把采样点上对应的亮度连续变化区间转换为单个特定数值的过程，将图像的连续灰度值量化成256个离散灰度级，灰度范围从黑（0）到白（255），如图1-14所示，每一个采样的连续灰度值都被对应地量化为一个离散灰度级。

图1-14　图像的量化

图像在经过采样和量化后，就被表示成一个整数矩阵。矩阵中的每个像素都具有两个属性：位置和灰度。位置表示像素所在的行和列，灰度表示该像素的亮暗程度。因此数字矩阵就成了计算机可以处理的对象。