图像处理技术与应用资料

1、第3章 图像处理技术与应用 3.1 图像处理基础 3.2 图片浏览器ACDSee 3.3 图像处理软件Photoshop CS 3.4 图像综合应用案例3.1.1 图像概述1图形与图像 矢量图（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）:由许多像素点组成的，每个像素点用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

2、注意观察图中线条粗细的变化用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 2图像的基本属性（1）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）显示分辨率：显示屏上能够显示出的像素数目。 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）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

3、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。3色彩与颜色模型（1）色彩的产生：物体本身都是无色的，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：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。（2）色彩的三要

4、素 色相（色调）：指色彩的外在表现，如红色、黄色、蓝色等。 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）：指色彩的纯度，或者说是颜色的深浅程度。色相饱和度（3）色彩的三原色: 红绿蓝 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，因此称红绿蓝为色彩的三原色。（4）颜色模型和色彩空间颜色模型：描述和表示颜色的一种抽象数学模型。计算机处理图像通常采用RGB模型；印刷彩色图像通常采用CMYK模型；彩色电视信号传输时

5、则采用YUV或YIQ模型；色彩空间：使用特定的颜色模型可以生成的颜色范围。Lab颜色模型：其固定的色彩空间，与设备无关；RGB、CMYK、HSB和HSL等颜色模型：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 RGB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，又叫RGB相加模型，是编辑图像的最佳颜色模型。颜色RGB RGB等量相加得到白色； RG 等量相加得到黄色； RB 等量相加得到品红色； GB 等量相加得到青色；

6、互补色：彼此最不一样的颜色。黄色的互补色是蓝色绿色的互补色是品红色红色的互补色是青色 CMYK模型： CMYK代表印刷上用的四种颜色，是最佳的颜色打印模式。 C（Cyan） 代表青色 M（Magenta）代表洋红色 Y（Yellow） 代表黄色 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，这种产生色彩的方式称为相减混色。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，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

7、刷技术上引入了黑色（K）。 Lab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。 L：亮度通道 A：颜色通道，从深绿色到灰色再到亮粉红色 B：颜色通道，从亮蓝色到灰色再到黄色 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大小比较 Lab模式 RGB模式 CMYK模式 HSB模型和HSL模型 H（H

8、ue）表示色相 S（Saturation）表示饱和度 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。 H（Hue）表示色相或色调 S（Saturation）表示饱和度 L（Lightness）表示亮度 用HSL表示颜色是因为这种模型比较容易为画家所理解。3.1.2 图像的数字化1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

9、颜色数。 量化位数为1：黑白图 量化位数为8：256个灰度等级的灰度图 量化位数为8：256种颜色的彩色图 量化位数为24：真彩色图 3.1.3 图像文件格式3.2 图片浏览器ACDSee 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。查看模式浏览模式编辑模式例3.1 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” 例3.2 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”3.3 图像处理软件Photoshop C

10、S3.3.1 工作界面 3.3.2 基本操作1文件操作 新建：注意对话框中模式 和背景内容的选择保存：注意保存文件的格式2编辑操作 粘贴：到新图层的中央 粘贴入：复制到指定选区内 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。3图像的编辑（1）图像显示方式 标准模式 带菜单的全屏显示 没有菜单栏的全屏显示”（2）调整图像大小（3）图像的旋转 旋转画布 对选区进行自由变换原始抠图水平翻转（4）图像的调整 1）色阶调整 2）曲线调整原图色阶调整后曲线调整后3.3.3 基本工具的使用（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

11、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选框工具组羽化效果图 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移动工具3套索工具组用于选择任意形状的区域4魔棒工具 用于选择颜色相同或相近的区域 5裁切工具 用于裁剪图像 裁剪后6切片工具组用于将一幅图像切成多个部分并应用于Web图片7修补工具组 用于修补图像中有瑕疵的部分 修补前修补后8画笔工具组用于在图像中进行任意的画图 用自定义画笔绘画 9图章工具组用来修复图像、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选取图像，

12、单击菜单“编辑|自定义图案”。10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，利用“历史记录艺术画笔”还可以作印象派的艺术画。 设置历史记录画笔的源11擦除工具组 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12填充工具组用来对选择区域或图层进行颜色的填充 13修饰工具组 用于对图像中的颜色进行修饰 14色调编辑工具组 用于调整图像中曝光不好的图像区域15注释工具组 用于对图像作必要的说明 16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 17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

13、 18缩放工具 用于缩放图像或选定的图像区域3.3.4 图层、通道和蒙版 1、图层 图层就象是一张一张叠起来的透明胶片，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。文字图层文字图层许多操作受限，如不能绘画、不

14、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。 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）。图层综合应用： 1）先抠图 2）调整大小 3）复制 4）定位 5）合并图层2通道通道是用来储存一个图像文件中的单色颜色信息或选区内容的。 3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。

15、（1）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）图层蒙版 用于实现抠图 制作图片边缘的淡化特效 融合图层 （3）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 （4）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 。3.3.5 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3.3.6 形状与路径1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，适合对选区不规则的区域进行选择。2路径选择工具组 用于对路径进行编辑操作 3形状工具组 绘制一些特殊的形状 4路径