本图像处理系列笔记是基于B站杨淑莹老师的课程进行学习整理的。
文章目录
按照颜色深度分类，常用图像文件：
- 黑白图像
- 8位索引图像
- 24位真彩色图像
黑白图像
单色图像，二值图像，每个像素由0 或 1 组成
8位灰度索引图像
一个数据矩阵 X 和一个调色板矩阵 MAP
X
=
[
0
150
200
120
50
180
250
220
100
]
(1)
X=\left[ \begin{matrix} 0 & 150 & 200 \\ 120 & 50 & 180 \\ 250 & 220 & 100 \end{matrix} \tag{1}\right]
X
=
⎣
⎡
0
1
2
0
2
5
0
1
5
0
5
0
2
2
0
2
0
0
1
8
0
1
0
0
⎦
⎤
(
1
)
调色板MAP：
| 索引号 | B | G | R |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 2 | 2 | 2 |
| … | … | … | … |
| 255 | 255 | 255 | 255 |
即图像的数据矩阵中，每一个元素的值即为索引号的值，其图像颜色表代表了BGR的分量各是多少。8位灰度索引图像中，索引号的值和RGB分量的值相同。
各像素信息由一个量化的灰度级来描述，没有彩色信息。其像素值越大，图像越亮。
8位伪彩色索引图像
每个像素的信息由RGB三原色构成的图像，其中RGB是由不同的灰度级来描述的。
- 颜色表R G B分量值不全相等。
- 像素值是图像颜色表的索引地址
颜色索引表
| 索引号 | R | G | B |
|---|---|---|---|
| 红 | 255 | 0 | 0 |
| 绿 | 0 | 255 | 0 |
| 蓝 | 0 | 0 | 255 |
| 白 | 255 | 255 | 255 |
| 黑 | 0 | 0 | 0 |
| 青 | 0 | 255 | 255 |
| 紫 | 255 | 0 | 255 |
| 黄 | 255 | 255 | 0 |
24位真彩色图像
- 每一像素由RGB三个分量组成
- 每个分量各占8位，取值范围为0~255，每个像素24位。
表示如下：
（207，137，130）（220，179，163）（215，169，161）…
以三个分量的形式可表示如下：
R
=
[
255
240
240
255
0
80
255
0
0
]
(2)
R=\left[ \begin{matrix} 255 & 240 & 240 \\ 255 & 0 & 80 \\ 255 & 0 & 0 \end{matrix} \tag{2}\right]
R
=
⎣
⎡
2
5
5
2
5
5
2
5
5
2
4
0
0
0
2
4
0
8
0
0
⎦
⎤
(
2
)
G
=
[
0
160
80
255
255
160
0
255
0
]
(3)
G=\left[ \begin{matrix} 0 & 160 & 80 \\ 255 & 255 & 160 \\ 0 & 255 & 0 \end{matrix} \tag{3}\right]
G
=
⎣
⎡
0
2
5
5
0
1
6
0
2
5
5
2
5
5
8
0
1
6
0
0
⎦
⎤
(
3
)
B
=
[
0
80
160
0
0
240
255
255
255
]
(4)
B=\left[ \begin{matrix} 0 & 80 & 160 \\ 0& 0 & 240 \\ 255 & 255 & 255 \end{matrix} \tag{4}\right]
B
=
⎣
⎡
0
0
2
5
5
8
0
0
2
5
5
1
6
0
2
4
0
2
5
5
⎦
⎤
(
4
)
图像文件格式
- BMP格式
-
GIF格式
- 主要用于不同平台上交流和传输，而不是作为文件的存储格式，最大不能超过64M，颜色最多为256色。
-
TIFF格式
- 其考虑了扩展性、方便性和可修改性，是最复杂的一种，要求用更多的代码来控制它，结果导致文件读写速度慢，代码长
- JPEG格式
BMP文件存储格式
BMP文件组成
- BMP文件头
- 位图信息头
- 颜色表
- 位图数据
BMP文件头
bfType表示文件类型，bfSize表示文件大小，bfOffBits表示位图数据的起始位置
位图信息头
biSize表示该结构共多少个字节，即从biSize到biClrImportant共40个字节，故biSize为40
biWidth和biHeight为图像的宽度和高度，以像素为单位
biPlanes是位平面数，一般是1
biBitCount是每个像素所需的位数，8位伪彩色图像，8位灰度图像，biBitCount为8（
8位带颜色表
），24位伪彩色图像，biBitCount为24（
24位不带颜色表
）
biCompression为位图压缩类型，BMP图像不压缩，此处为0
biSizeImage为位图的大小，以字节为单位，整个位图的大小
最后四个标准情况下为0
颜色表
除了红绿蓝三个分量，还有一个保留的字节，rgbReserved
位图信息——BITMAPINFO结构
BMP位图文件汇总
