圖像是由像素點(diǎn)組成的矩陣，矩陣的每個(gè)點(diǎn)記錄著圖像的RGB值。數(shù)字圖像處理即根據(jù)用戶需求，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行處理得到所需效果。

1、采樣

我們獲取到的圖像一般為模擬圖像，要讓計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理需將其數(shù)字化，采樣的作用就是將模擬圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像。一般來(lái)說(shuō)，采樣間隔越大，所得圖像像素?cái)?shù)越少，空間分辨率越低，質(zhì)量差，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)馬賽克效應(yīng)；采樣間隔越小，所得圖像像素?cái)?shù)越多，空間分辨率越高，圖像質(zhì)量好，但數(shù)據(jù)量大。

2、量化

模擬圖像經(jīng)過(guò)采樣后，在時(shí)間和空間上離散化為像素，但采樣所得的像素值（即灰度值）仍是連續(xù)量，把采樣后所得的各像素的灰度值從模擬量到離散量的轉(zhuǎn)換稱為圖像灰度的量化。量化等級(jí)越多，所得圖像層次越豐富，灰度分辨率高，圖像質(zhì)量好，但數(shù)據(jù)量大；量化等級(jí)越少，圖像層次欠豐富，灰度分辨率低，會(huì)出現(xiàn)假輪廓現(xiàn)象，圖像質(zhì)量變差，但數(shù)據(jù)量小。

一般，當(dāng)限定數(shù)字圖像的大小時(shí)， 為了得到質(zhì)量較好的圖像可采用如下原則：

（1） 對(duì)緩變的圖像， 應(yīng)該細(xì)量化， 粗采樣， 以避免假輪廓。

（2） 對(duì)細(xì)節(jié)豐富的圖像，應(yīng)細(xì)采樣，粗量化， 以避免模糊（混疊）。

3、鄰域

圖像鄰域即相鄰像素關(guān)系，有4-鄰域、8-鄰域、D鄰域

① 4-鄰域

4-鄰域即像素點(diǎn)的上下左右四個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的鄰域。設(shè)p（i，j），則p（i-1，j）、p（i+1，j）、p（i，j+1）、p（i，j-1）為其4-領(lǐng)域點(diǎn)。

② 8-鄰域

8-鄰域即像素點(diǎn)周?chē)蝗Φ陌藗€(gè)點(diǎn)構(gòu)成的鄰域。設(shè)p（i，j），則p（i-1，j）、p（i+1，j）、p（i，j+1）、p（i，j-1）、p（i+1，j+1）、p（i-1，j+1），p（i-1，j-1），p（i-1，j-1）為其8-鄰域點(diǎn)。

③ D鄰域

D鄰域及像素點(diǎn)對(duì)角上的點(diǎn)。設(shè)p（i，j），則p（i+1，j+1）、p（i-1，j+1），p（i-1，j-1），p（i-1，j-1）為其D鄰域點(diǎn)。

4、連通性

兩像素連通的必要條件：1）兩像素位置是否相鄰；2）兩像素灰度值是否滿足特定的相似性準(zhǔn)則

（1）4連通：兩個(gè)像素p和q，如果p在q的4鄰域中，稱這兩個(gè)像素是4連通

（2）8連通：兩個(gè)像素p和q，如果p在q的8鄰域中，稱這兩個(gè)像素是8連通

（3）m連通：

① 兩個(gè)像素p和q，p在q的4鄰域內(nèi)，或者p在q的D鄰域內(nèi)

② 且p和q的4鄰域的交集為空，即m連通是4連通和D連通的混合（mixture）連通，（特別注意第二個(gè)條件！）