图像处理技术与应用文档资料

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1、第第3 3章章 图像处理技术与应用图像处理技术与应用 3.1 3.1 图像处理基础图像处理基础 3.2 3.2 图片浏览器图片浏览器ACDSeeACDSee 3.3 3.3 图像处理软件图像处理软件Photoshop CSPhotoshop CS 3.4 3.4 图像综合应用案例图像综合应用案例13.1.1 3.1.1 图像概述图像概述1 1图形与图像图形与图像 矢量图矢量图（图形）（图形）:矢量图是用一系列计算机指令来表示一幅图，如画点、画线、画曲线、画圆、画矩形等。 优点:任意缩放不变形 缺点:不适合描述复杂图形及真实世界的照片。 位图（图像）位图（图像）:由许多像素点组成的，每个像素点用

2、若干二进制位来表示其颜色、亮度和饱和度等属性。 通常用扫描仪、数码照相机、数码摄像机、视频捕获卡等设备把模拟的图像信号转换成数字的图像数据。 优点：逼真。 缺点：所需存储空间比较大。原图再放大五倍先缩小一倍注意观察图中线条粗细的变化23用VC编写程序生成的矢量图，注意线条粗细和颜色的随机变化45 2 2图像的基本属性图像的基本属性（1 1）像素：）像素：组成图像的基本单位，图像数字化过程中的最小采样点。（2 2）显示分辨率：）显示分辨率：显示屏上能够显示出的像素数目。 图像分辨率：图像分辨率：构成图像的横向和纵向的像素点的数目。 例如：显示分辨率为：640480 图像分辨率为：320240，图

3、像只占显示屏的1/4 。 图像分辨率为：1024768，图像不能完整地显示在一屏上。（3 3）像素深度：）像素深度：每个像素点所用二进制的位数。 决定了彩色图像的每个像素点可能有的颜色数，或者确定灰度图像中每个像素点可能有的灰度等级数。 例如：一幅彩色图像的每个像素点用R，G，B三个分量表示，且每个分量用8位，那么一个像素点共用24位表示，像素深度就是24。 每个像素点可以有 224（约1600多万）种颜色中的一种。63 3色彩与颜色模型色彩与颜色模型（1）色彩的产生色彩的产生：物体本身都是无色的，光光使物体呈现出了各种颜色。 发光物体的颜色：由其发出的光波来决定。 不发光物体的颜色：由该物体

4、吸收或者反射的光波来决定。关闭场景中的灯光，茶壶为黑色打开场景中的白色灯光，茶壶默认为灰色将灯光颜色改为红色，茶壶呈现红色将灯光颜色改为绿色，茶壶呈现绿色灯光颜色仍为绿色，将茶壶的漫反射颜色设置为红色，则茶壶呈现黑色例如例如：在3ds Max的场景中放置了一个茶壶和一盏泛光灯，不同灯光颜色下茶壶所呈现的颜色。7（2 2）色彩的三要素）色彩的三要素 色相（色调）色相（色调）：指色彩的外在表现，如红色、黄色、蓝色等。 亮度（明度）：亮度（明度）：指光作用于人眼时感觉到的颜色的明亮程度。 饱和度（色度）：饱和度（色度）：指色彩的纯度，或者说是颜色的深浅程度。色相饱和度（3 3）色彩的三原色）色彩的三

5、原色: : 红红绿绿蓝蓝 因为自然界中常见的各种颜色都可以由红、绿和蓝三种色光按一定比例混合而成，红绿蓝三种色光也是白光分解后得到的主要色光，符合人眼的视觉生理效应。红绿蓝三红绿蓝三种色光相互独立，其中任意一种色光不能由种色光相互独立，其中任意一种色光不能由另外两种色光混合而成，因此称红绿蓝为色另外两种色光混合而成，因此称红绿蓝为色彩的三原色彩的三原色。8（4 4）颜色模型和色彩空间）颜色模型和色彩空间n颜色模型颜色模型：描述和表示颜色的一种抽象数学模型。n计算机处理图像通常采用RGB模型模型；n印刷彩色图像通常采用CMYK模型模型；n彩色电视信号传输时则采用YUV或或YIQ模型模型；n色彩空

6、间：色彩空间：使用特定的颜色模型可以生成的颜色范围。nLab颜色模型：其固定的色彩空间，与设备无关与设备无关；nRGB、CMYK、HSB和HSL等颜色模型：与设备有关与设备有关，不同设备可能具有不同的色彩空间。每个色彩空间虽然RGB值相同，但颜色的显示效果不同。RGB颜色模型的色彩空间RGB与CMYK色彩空间的比较9 RGB RGB模型模型：任何一种颜色都可用红绿蓝三种基本颜色按不同的比例混合得到。组合红绿蓝三种光波以产生特定颜色的方法称为相加混色相加混色，又叫RGB相加模型，是编辑图像的最佳颜色模型。颜色颜色R RG GB Bn RGB等量相加得到白色；n RG 等量相加得到黄色；n RB

7、等量相加得到品红色；n GB 等量相加得到青色；互补色互补色：彼此最不一样的颜色。n黄色的互补色是蓝色n绿色的互补色是品红色n红色的互补色是青色10 CMYK CMYK模型：模型： CMYKCMYK代表印刷上用的四种颜色，是最佳的颜色打印模式。n C（Cyan） 代表青色n M（Magenta）代表洋红色n Y（Yellow） 代表黄色n K（Black） 代表黑色 相减混色 颜色来自于光线照射到颜料上以后未被颜料吸收的部分光线未被颜料吸收的部分光线，这种产生色彩的方式称为相减混色相减混色。例如：在纸面上涂上等量的黄色和品红颜料，人眼将看到红色。因为黄色颜料会吸收蓝色光，品红颜料会吸收绿色光，

8、所以只反射出红色光。 红色光 = 白色光 蓝色光 绿色光 将CMY等量混合时，理论上会呈现黑色，但实际上呈现的是浊褐色，所以印刷技术上引入了黑色（K）。11 LabLab模型模型：由国际照明委员会（CIE）于1976年公布的一种颜色模型，理论上包括了人眼可以看见的所有色彩，而且这种颜色模型“不依赖不依赖于设备于设备”，在任何显示器和打印机上其颜色值的表示都是一样的。n L L：亮度通道：亮度通道n A A：颜色通道，：颜色通道，从深绿色到灰色再到亮粉红色n B B：颜色通道，：颜色通道，从亮蓝色到灰色再到黄色 特点特点： Lab模型所定义的色彩最多，且与光线和设备无关，处理速度快，所以打印时最

9、佳避免色彩损失的方法是：先将用RGB模型编辑的图像转换成Lab模型，然后再转换为CMYK模型打印输出。 三种色彩模式表达的色彩范围色彩范围大小比较 LabLab模式模式 RGB RGB模式模式 CMYK CMYK模式模式12 HSB HSB模型和模型和HSLHSL模型模型n H（Hue）表示色相n S（Saturation）表示饱和度n B（Brightness）表示亮度 对应色彩的三要素，基于人类感觉颜色的方式， 可以将自然界的颜色直观地翻译为计算机创建的颜色。n H（Hue）表示色相或色调n S（Saturation）表示饱和度n L（Lightness）表示亮度 用HSL表示颜色是因为这

10、种模型比较容易为画家所理解。133.1.2 3.1.2 图像的数字化图像的数字化1 1采样采样: :就是把图像在空间上分割成一个M*N的网格，每一个网格代表一个采样点。 采样的点数越多，描述的图像细节就越丰富，图像也就越细腻而逼真，但所需存储空间也会越大 。2 2量化：量化：把每一个采样点用数值来表示，量化的位数决定了每一个像素点所能表示的颜色数。n 量化位数为1：黑白图n 量化位数为8：256个灰度等级的灰度图 n 量化位数为8：256种颜色的彩色图n 量化位数为24：真彩色图 143.1.3 3.1.3 图像文件格式图像文件格式153.2 3.2 图片浏览器图片浏览器ACDSeeACDSe

11、e 功能：ACDSee是一个相片管理软件，可用于获取、整理、查看和编辑相片。提供了许多图像编辑工具和图像管理工具。查看模式浏览模式16编辑模式17例例3.1 3.1 批量改变图像大小批量改变图像大小。（1）在“浏览器”显示状态，选择一个或多个图像（2）执行菜单“工具 |调整图像大小” 18例例3.2 3.2 批量调整图像曝光度。批量调整图像曝光度。 （1）在“浏览器”显示状态，选择一个或多个图像（2）执行菜单“工具 | 调整图像曝光度”193.3 3.3 图像处理软件图像处理软件Photoshop CSPhotoshop CS3.3.1 3.3.1 工作界面工作界面 203.3.2 3.3.2

12、 基本操作基本操作1 1文件操作文件操作 新建：新建：注意对话框中模式 和背景内容的选择保存：保存：注意保存文件的格式2 2编辑操作编辑操作n 粘贴：粘贴：到新图层的中央n 粘贴入：粘贴入：复制到指定选区内n 合并拷贝：合并拷贝：复制多个图层的内容 注意：历史记录面板保存了最近20步的操作，可以任意撤消或重做。213 3图像的编辑图像的编辑（1 1）图像显示方式）图像显示方式 标准模式标准模式 带菜单的全屏显示带菜单的全屏显示 没有菜单栏的全屏显示没有菜单栏的全屏显示”（2 2）调整图像大小）调整图像大小（3 3）图像的旋转）图像的旋转 旋转画布旋转画布 对选区进行自由变换对选区进行自由变换原

13、始抠图水平翻转22（4 4）图像的调整）图像的调整 1 1）色阶调整）色阶调整 2 2）曲线调整）曲线调整原图色阶调整后曲线调整后233.3.3 3.3.3 基本工具的使用基本工具的使用24（新选区）建立一个新选区，如果已有一个选区则将其替换。（添加到选区）把新选择的区域添加到已有的选区中。（从选区减去）从已有的选区中减去新选中的区域。（与选区交叉）新选区域与已有选区相交的部分作为选中的结果。1 1选框工具组选框工具组羽化效果图 羽化羽化是通过降低所选区域周围像素的不透明度来实现逐渐虚化的效果 。2 2移动工具移动工具253 3套索工具组套索工具组用于选择任意形状的区域用于选择任意形状的区域4

14、 4魔棒工具魔棒工具 用于选择颜色相同或相近的区域用于选择颜色相同或相近的区域 5 5裁切工具裁切工具 用于裁剪图像用于裁剪图像 裁剪后6 6切片工具组切片工具组用于将一幅图像切成多个部分并应用于用于将一幅图像切成多个部分并应用于Web图片图片267 7修补工具组修补工具组 用于修补图像中有瑕疵的部分用于修补图像中有瑕疵的部分 修补前修补后8 8画笔工具组画笔工具组用于在图像中进行任意的画图用于在图像中进行任意的画图 用自定义画笔绘画 279 9图章工具组图章工具组用来修复图像、复制图像或填充图案等用来修复图像、复制图像或填充图案等 注意：自定义图案必须用矩形选框工具矩形选框工具选取图像，单击

15、菜单“编辑|自定义图案”。281010历史记录画笔工具组历史记录画笔工具组可以把历史记录中的某个编辑状态的图像重新绘制出来，做出一些特殊的图像效果，可以把历史记录中的某个编辑状态的图像重新绘制出来，做出一些特殊的图像效果，利用利用“历史记录艺术画笔历史记录艺术画笔”还可以作印象派的艺术画。还可以作印象派的艺术画。 设置历史记录画笔的源设置历史记录画笔的源291111擦除工具组擦除工具组 用来擦除图像用来擦除图像 橡皮擦工具，当前背景为白色背景色橡皮擦工具魔术橡皮擦工具1212填充工具组填充工具组用来对选择区域或图层进行颜色的填充用来对选择区域或图层进行颜色的填充 301313修饰工具组修饰工具

16、组 用于对图像中的颜色进行修饰用于对图像中的颜色进行修饰 1414色调编辑工具组色调编辑工具组 用于调整图像中曝光不好的图像区域用于调整图像中曝光不好的图像区域1515注释工具组注释工具组 用于对图像作必要的说明用于对图像作必要的说明 1616标记工具组标记工具组 用于标记图像中的颜色以及度量两像素点的距离用于标记图像中的颜色以及度量两像素点的距离 1717抓手工具抓手工具 抓手工具用于拖曳图像以平移图像，使图像的不可见部分显示出来抓手工具用于拖曳图像以平移图像，使图像的不可见部分显示出来 1818缩放工具缩放工具 用于缩放图像或选定的图像区域用于缩放图像或选定的图像区域313.3.4 3.3

17、.4 图层、通道和蒙版图层、通道和蒙版 1 1、图层、图层 图层就象是一张一张叠起来的透透明明胶胶片片，每张透明胶片上都可以有不同的画面，对任一图层的任何操作都不会影响其他图层上的图像，改变图层的顺序和属性就可以改变图像的最后效果。通过图层操作可以创建很多复杂的图像效果。 图层类型特 点背景图层背景图层始终位于图层面板的最下面，只能有一个背景图层，新建文件时将自动产生背景图层，背景图层中的许多操作受到限制，如不能移动、不能改变其不透明度、不能应用图层样式等。普通图层普通图层一般可进行任何操作。按住Alt键并双击背景图层可直接将背景图层转化为普通图层。文字图层文字图层文字图层许多操作受限，如不能

18、绘画、不能填充颜色等，可以将文字图层栅格化为普通图层。形状图层形状图层用形状工具绘制形状时可以产生形状图层，并自动添加了形状的矢量蒙版。填充图层填充图层用纯色、渐变或图案三种填充方式生成的图层蒙版。调整图层调整图层用于调整位于其下方的所有可见图层的像素色彩，这样就可以不必对每个图层单独进行调整，是一种特殊的色彩校正方法。32 图层样式：就是滤镜的简化使用，可以将投影、浮雕和发光等效果直接应用到所选图层上（背景图层除外）。33图层综合应用：图层综合应用： 1 1）先抠图）先抠图 2 2）调整大小）调整大小 3 3）复制）复制 4 4）定位）定位 5 5）合并图层）合并图层342 2通道通道通道是

19、用来储存一个图像文件中的单色颜色信息或选区内容的。 353 3蒙版蒙版使用蒙版可保护图层中的图像，蒙版可以控制图层内部分图像隐藏或显示。 36（1 1）快速蒙版）快速蒙版制作手绘彩色图案或文字以快速蒙版模式编辑（2 2）图层蒙版）图层蒙版n 用于实现抠图n 制作图片边缘的淡化特效n 融合图层 37（3 3）剪贴蒙版）剪贴蒙版利用剪贴蒙版可以将图像或文字在指定的形状内显示。 注意：把形状图层放置在图像或文字图层的下方注意：把形状图层放置在图像或文字图层的下方 38（4 4）矢量蒙版）矢量蒙版 由钢笔或形状工具来创建，当创建一个形状图层时系统将自动添加一个该形状的矢量蒙版，也可以将普通图层上创建的

20、工作路径转化成矢量蒙版，矢量蒙版适合于创建锐边形状，并可以利用工具栏上的（直接选取工具）对矢量蒙版的路径形状进行任意的修改和变形 。393.3.5 3.3.5 文字处理文字处理变形文字文字蒙版工具制作的彩色文字注意：文字图层栅格化栅格化以后就不允许对文字进行字体、大小和形状等的改变 。变形文字403.3.6 3.3.6 形状与路径形状与路径1 1钢笔工具组钢笔工具组 用于绘制选区的路径，通过鼠标单击在路径上添加节点，适合对选用于绘制选区的路径，通过鼠标单击在路径上添加节点，适合对选区不规则的区域进行选择区不规则的区域进行选择。2 2路径选择工具组路径选择工具组 用于对路径进行编辑操作用于对路径

21、进行编辑操作 3 3形状工具组形状工具组 绘制一些特殊的形状绘制一些特殊的形状 414 4路径路径 由钢笔或形状工具创建，由定位点和线段构成。可以显示出来，但不能被打印，利用前景色可以描绘路径，从而在图像或图层上创建一个永久的路径效果，即可以被打印出来。 一般用于选择图像区域用于选择图像区域，它可以进行精确定位和调整，比较适用于不规则的、难于使用其它工具进行选择的区域。 423.3.7 3.3.7 滤镜滤镜作用：产生一些特殊的图像效果，或创作一些特殊的文字或图形图案等。 马赛克效果波浪效果动感模糊效果镜头光晕效果查找边缘效果球面化效果原图原图433.4 3.4 综合应用综合应用例1、高尔夫球的制作例2、卷轴的制作例3、彩色文字制作44