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圖形圖像處理ppt下載

素材編號:
348437
素材軟件:
PowerPoint
素材格式:
.ppt
素材上傳:
諶強
上傳時間:
2019-04-28
素材大小:
1.24 MB
素材類別:
數學課件PPT
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圖形圖像處理ppt

圖形圖像處理ppt免費下載是由PPT寶藏(www.fwewqi.shop)會員諶強上傳推薦的數學課件PPT, 更新時間為2019-04-28,素材編號348437。

這是圖形圖像處理ppt,包括了圖形圖像處理系統,顏色模型,圖形圖像顯示系統,輸入輸出設備,典型應用軟件,MatLab軟件簡介等內容,歡迎點擊下載。

第2章  圖形圖像處理基礎
本章目標
了解圖形圖像硬件系統及相關設備
掌握顯示系統基本原理
掌握顏色表示模型
初步認識MatLab軟件
主要內容
2.1     圖形圖像處理系統
2.2     顏色模型
2.3 圖形圖像顯示系統
2.4   輸入輸出設備
2.5     典型應用軟件
2.6      MatLab軟件簡介
2.1 圖形圖像處理系統
一、概述
1. 圖形圖像處理系統是執行處理、分析、理解圖形圖像信息任務的計算機系統。
2. 主要包括:輸入設備、輸出設備、處理機、存儲設備和交互設備。
二、系統結構圖
2.1 圖形圖像處理系統
三、圖形圖像處理系統功能
1. 處理功能。實現基本的圖形圖像處理應用,包括點、線、面的生成,圖形的求交,基本幾何變換,圖像變換,圖像增強等。
2. 存儲功能。存儲圖形圖像數據。數據包括圖像的物理數據,圖形的幾何數據、屬性數據等。
3. 交互功能。通過人機交互操作(修改、編輯等)圖形圖像以得到滿意的結果。
4. 輸入功能。圖形圖像數據輸入到計算機。
5. 輸出功能。將圖形圖像處理結果輸出到屏幕或打印設備。
2.2 顏色模型
一、色度學基本概念
1. 顏色視覺:研究人的色覺現象和產生規律
2. 色度學:用數學物理的方法研究顏色
3. 顏色和彩色:顏色分為彩色和灰色(黑和白間的變化色)
4. 人對彩色的表征量:亮度、色調和飽和度
(1)亮度(brightness):明暗程度
(2)色調(hue):反映了色彩的類別
(3)飽和度(saturation):指顏色的深淺,取決于彩色光中混入白光的數量
5. 色度:色調和飽和度合稱為色度,既表明顏色類別又表明顏色深淺。
2.2 顏色模型
二、三基色
1. 三色學:人眼的視網膜中存在三種椎體細胞,含有不同的色素,對光的吸收和反射特性不一樣,對不同的光就有不同的顏色感覺。三者共同作用使人產生顏色感覺。
2. 顏色模型:三基色
            用三個分量來描述顏色。任意互不相關的三種顏色量(任意兩種的組合不能產生第三種顏色)構成了顏色空間的一組基,稱為三基色。最常用的三基色是紅色、綠色與藍色。三基色通過適當的混合能產生所有的顏色。
3. 分類
  (1)面向硬件:RGB、CMY模型
  (2)面向用戶:和人的視覺生理有關,如HSV模型。
2.2 顏色模型
4. RGB模型
         每一種顏色由R、G、B三個分量值構成,在真彩色系統  中,每個分量取值0。。。255(即256種情況)。
   面向硬件設備,如攝像機、掃描儀和投影儀等。
5. CMY三基色
三補色: 藍綠(C, cyan),品紅(M, magenta),黃(Y, yellow)
用于彩色打印,與RGB關系:
2.3 圖形圖像顯示系統
一、主要組成
1. 顯示設備:顯示器
2. 視頻控制器:控制顯示設備(有的含圖形加速處理器),通過訪問幀緩存來刷新屏幕
3. 顯示緩沖器:保存圖像的內容。包含幀緩存、深度緩存等。可以在內存或顯示控制器中。
2.3 圖形圖像顯示系統
二、光柵掃描顯示系統
1. 基本原理
      電子束按固定的掃描線和掃描順序從左到右、自上而下進行掃描。
2. 基本組成
       幀緩沖存儲器(Frame Buffer)
       視頻控制器(Video Controller)
       顯示處理器(Display Processor)
       CRT(或液晶LCD)顯示器
2.3 圖形圖像顯示系統
3. 基本概念
掃描線:一條水平線
幀(frame):1次掃描生成的圖像
水平回掃期:水平線間的回掃期
垂直回掃期:幀間的回掃期
2.3 圖形圖像顯示系統
2.3 圖形圖像顯示系統
三、幀緩沖存儲器(簡稱幀緩存)
1. 作用:存儲屏幕上像素的顏色值。幀緩存中單元數目與顯示器上像素的數目相同,單元與像素一一對應,各單元的數值決定了其對應像素的顏色。
2. PC機中顯存中的部分存儲單元。
3. 顯示顏色的種類與幀緩存中每個單元的位數有關
如:黑白顯示系統的幀緩沖器的每個單元只需一位。
2.3 圖形圖像顯示系統
4.  幀緩存容量計算
分辨率M*N、顏色個數K 與緩存大小V 的關系
說明
一般像素顏色用RGB三基色表示
若每個幀緩存中每個存儲單元有24位(每種基色占8位)即顯示系統最多可表示產生224種顏色(24位真彩色)
例:顏色為真彩色、分辯率是1024×1024的顯示器,需要
   1024×1024 × log2224 /8 =3兆字節
2.3 圖形圖像顯示系統
四、視頻控制器
1. 功能
建立幀緩存與屏幕像素之間的一一對應關系,負責刷新
2. 邏輯結構
3. 工作原理
            刷新周期開始,依掃描次序取出幀緩存單元的數值,  放入像素值寄存器,用來控制像素的顏色,然后X的地址寄存器的地址加一,如此重復,直到該掃描線上的最后一個像素,轉下行,X置0,Y加1。
2.3 圖形圖像顯示系統
五、顯示處理器
1. 作用:代替CPU完成部分圖形處理功能,如掃描轉換、幾何變換、裁剪、光柵操作、紋理映射等等。
2. 具有專用顯示處理器的光柵顯示系統的結構
2.4 輸入輸出設備
一、輸入設備
    1. 常規:鼠標、鍵盤、掃描儀、數碼相機
    2. 3維:數據手套,空間球
二、輸出設備
   1. 常規:顯示器、打印機和繪圖儀
   2. 其它:觸摸屏,既是輸出也是輸入設備。3D顯示器
2.5 典型應用軟件
一、AutoCAD
1.  AutoCAD是美國Autodesk公司推出的通用CAD和設計軟件包。
2. 主要功能
(1)既可交互式繪圖,也可實現自動繪圖(編程方式)。
(2)具有開放的體系結構,易于二次開發。
(3)可通過標準的或專用的數據格式與其他CAD/CAM系統進行數據交換。
(4)具有三維繪圖、實體造型和顯示功能。
2.5 典型應用軟件
2.5 典型應用軟件
三、CorelDRAW
          加拿大Corel公司開發的全面的平面圖形圖像解決方案軟件包。
主要包括:
    1.  CorelDRAW 矢量繪圖;
    2.  Corel Photo-paint 圖像處理軟件,與Photoshop類似;
    3.  Corel RAVE 矢量動畫制作和剪輯動態圖像。
2.5 典型應用軟件
四、Photoshop
     是Adobe公司旗下最為出名的圖像處理軟件之一。
     從功能上看,Photoshop可分為圖像編輯、圖像合成、校色調色及特效制作部分。
     圖像編輯:幾何變換、修補、修飾等;
     圖像合成:多幅圖像合成,使得圖像與創意很好融合; 
     校色調色:圖像的顏色進行明暗、色編的調整和校正;
     特效制作:主要由濾鏡、通道及工具綜合應用完成。如油畫、浮雕、石膏畫、素描等常用的傳統美術技巧 。
2.5 典型應用軟件
五、Flash
          是Macromedia公司發布的網絡動畫創作工具。可以將音樂、聲效、動畫以及界面融合在一起,制作出網頁動態效果。
          主要功能:
     1. 做動畫 2. 制作網頁廣告、教程等 3. 開發軟件如:FLASH留言本等 4. 開發FLASH游戲 5. 做課件
2.6 MatLab簡介
一、 MatLab概述
1. 簡介
由美國MathWorks公司推出的計算軟件
目前最優秀的科學計算與數學應用軟件之一
Matrix Laboratory (矩陣實驗室)的簡稱
2. 軟件功能
矩陣代數、微積分、應用數學、有限元法及科學計算
信號與系統、神經網絡、小波分析及其應用
數字圖像處理、計算機圖形學
電子線路、電機學、自動控制與通信技術、物理、力學和機械振動。。。
2.6 MatLab簡介
3. MatLab的優點
容易使用
可以由多種操作系統支持
豐富的內部函數
強大的圖形和符號功能
可以自動選擇算法
與其他軟件和語言有良好的對接性
控制外觀,主要有線寬、線型和顏色
4. MatLab的缺點
運行效率較低,因為MatLab是一種解釋語言。
價格比較貴。
2.6 MatLab簡介
二、MatLab用戶界面
1. 組成:主菜單、工具欄和窗口
(1) MatLab 的主菜單
(2) MatLab  的工具欄
包括新建文件、打開文件、剪切、復制和粘貼等常用圖標    同時,MatLab 的工具欄適時顯示MatLab 的當前路徑,用戶還可以通過工具欄來改變當前路徑
2.6 MatLab簡介
(3) MatLab  的窗口
打開MatLab,默認打開的窗口包括:
    <1> 命令窗口(Command Window);
  <2> 命令歷史窗口(Command History);
  <3> 工作間管理窗口(Workspace);
 <4> 當前路徑窗口(Current Directory)
此外,還有編譯窗口、圖形窗口和幫助窗口等其他種類的窗口 。
2.6 MatLab簡介
<1>  命令窗口(Command Window)
     作用:輸入并執行命令(函數),同時顯示運行結果      
     設置:在默認設置下,命令窗口自動顯示于MatLab界面中,如果用戶只想調出命令窗口,也可以選擇Desktop | Desktop Layout | Command Window Only命令。MatLab 7用戶界面的右側窗口就為命令窗口。
2.6 MatLab簡介
<2> 命令歷史窗口(Command History)
命令歷史窗口顯示用戶在命令窗口中所輸入的每條命令的歷史記錄,并標明使用時間,這樣可以方便用戶的查詢。
如果用戶想再次執行某條已經執行過的命令,只需在命令歷史窗口中雙擊該命令。
2.6 MatLab簡介
<3> 工作間管理窗口(Workspace)
工作間管理窗口就是用來顯示當前計算機內存中MatLab變量的名稱、數學結構、該變量的字節數及其類型。
在默認設置下,工作間管理窗口自動顯示于MatLab界面中。
雙擊變量可以查看其值
2.6 MatLab簡介
<4> 當前路徑窗口(Current Directory)
在默認設置下,當前路徑窗口自動顯示于MatLab界面中,用戶也可以選擇Desktop| Current Directory命令調出或隱藏該命令窗口。
當前路徑窗口顯示當前用戶工作所在的路徑。用來搜索文件。
設置文件搜索路徑。選擇MatLab的
主窗口中File | Set Path命令 ,進入到
設置路徑搜索的對話框 ,
用戶可以設置新的路徑
2.6 MatLab簡介
三、命令窗口的使用
1. 直接輸入法:
      >> 3*30+3*35
      ans =
           195
2.6 MatLab簡介
3. 矩陣(數組)計算
(1) 矩陣運算:*,+,-(矩陣行列必須滿足運算要求)
(2)矩陣元素生成
<1>直接賦值(逐個元素輸入)
     >> a1=[1 2 3 4;-1 0 5 -2]
           a1=
                1  2  3  4
               -1  0  5  -2
     >> a2=[2 3;-2 2; 3 0; 1 -1]
           a2=
                2  3 
               -2  2
                3  0
                1 -1
2.6 MatLab簡介
<2>冒號輸入法
  格式:x=a:inc:b
      說明:主要針對一維數組(行向量矩陣),a表示第一個元素  值,inc為元素值遞增步長,b為元素上限值
      例子:
>>x=1:0.3:2
    x=
         1.0000  1.3000 1.6000 1.9000
>>x=1:4
     x=
        1   2   3   4
(這里inc省略了)
2.6 MatLab簡介
4.  例
 (1) 繪圖
     x=0:pi/100:2*pi
 y1=sin(2*x);
 y2=2*cos(2*x);
 plot(x,y1,'k-',x,y2,'b--');
 title('f(x)=sin(2x)與其導數的曲線');
 xlabel('x');
 ylabel('y');
 legend('f(x)','d/dx f(x)');
 grid on;
3.5    統計圖繪制
(2) 圖像操作命令
<1> 讀圖像文件
I = imread(filename)
 文件名用單引號;A是數組變量
如:I = imread(‘rice.tif’)
<2> 圖像顯示
imshow(I)
colorbar
I為用imread讀取的圖像數據
小結
1. 組成圖形圖像處理系統的主要部件
2. RGB模型定義及應用
3 圖形圖像顯示系統組成及幀緩存。
4 相關輸入輸出設備及軟件
5  MatLab簡單使用
作業
1、光柵掃描顯示系統的基本原理是什么?系統由哪些部件組成,部件各自作用是什么?
2、設計算機顯示器的分辨率為1024×768,每個像素的顏色值用24位表示,回答下列問題:
(1)幀緩沖的大小為多少?
(2)目前PC機的顯存大小為什么要比所求值大很多?
(3)一個12x12的窗口中的圖最多可有多少種顏色?
 

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