计算机中的图像（Image）和图形（Graphic）

在计算机中处理的图像是经过”数字化”后的视觉图像，称为数字化图像

图像（Image）：也叫位图，保存方式为点阵存储，也称为点阵图像或绘制图像

图形（Graphic）：也叫矢量图，用数学方法描述存储，也称为面向对象的图像或绘图图像

图像（位图）以像素为基本单位，像素是指基本原色素及其灰度的基本编码，像素是构成数码图像的基本单位，通常以像素每英寸PPI为单位来表示图像分辨率的大小。例如 300x300 PPI分辨率，即表示 水平方向上和垂直方向上每英寸长度上的像素都是300，也可表示为一平方英寸内有9万个像素（300x300） ，分辨率越高，图像越清晰，暂用的空间越大。主要适用于照片或要求精细细节的图像，主要缺点是放大会失真。

图形（矢量图）是由矢量的数学对象定义的线条和曲线组成。例如：一个圆，用矢量表示只需要圆心坐标（ x ， y ）和半径 r 这三个参数表示。主要用于描述一副画中所包含的基本图形，如 直线，圆，圆弧，矩形的大小和形状，也可用于更为复杂的形式表示图形中的曲面，光照，材质等效果。适用于文字，商标等规则的图形。矢量图主要优点是放大时不会失真。

图像文件格式是记录和存储影像信息的格式。对数字图像进行存储、处理、传播，必须采用一定的图像格式， 也就是把图像的像素按照一定的方式进行组织和存储，把图像数据存储成文件就得到图像文件。

图像文件格式决定了应该在文件中存放何种类型的信息，文件如何与各种应用软件兼容，文件如何与其它文件交换数据

图像图像的常用格式：

BMP（Bitmap）格式

BMP（位图格式）：是DOS和WindowS兼容计算机系统的标准Windows图像格式。BMP格式支持RGB、索引颜色、灰度和位图颜色模式， 但不支持Alpha通道。BMP格式支持1、4、24、32位的RGB位图，对图像信息不压缩，占用磁盘空间大。

TIFF（TagImage File Format）格式

TIFF（标记图像文件格式）用于在应用程序之间和计算机平台之间交换文件。TIFF是一种灵活的图像格式，被所有绘画、图像编辑和页面排版应用程序支持。

几乎所有的桌面扫描仪都可以生成TIFF图像。而且TIFF格式还可加入作者、版权、备注以及自定义信息，存放多幅图像

JPEG（Joint Photographic Experts Group）格式

JPEG（联合图片专家组）是目前所有格式中压缩率最高的格式。大多数彩色和灰度图像都使用JPEG格式压缩图像，压缩比很大而且支持多种压缩级别的格式，当对图像的精度要求不高而存储空间又有限时，JPEG是一种理想的压缩方式。在WorldWideweb和其它网上服务的HTML文档中，JPEG用于显示图片和其它连续色调的图像文档。JPEG支持CMYK、RGB和灰度颜色模式。JPEG格式保留RGB图像中的所有颜色信息，通过选择性地去掉数据来压缩文件。

PDF（Portable Document Format）格式

PDF（可移植文档格式）用于Adobe Acrobat，Adobe Acrobat是Adobe公司用于Windows、UNIX和DOS系统的一种电子出版软件，十分流行。与Postseript页面一样，PDF可以包含矢量和位图图形，还可以包含电子文档查找和导航功能。

PNG（Portable Network Graphic Format）格式

PNG 图片以任何颜色深度存储单个光栅图像。

PNG 是与平台无关的格式。

优点：

PNG 支持高级别无损耗压缩。

支持 alpha 通道透明度。

PNG 支持伽玛校正。

PNG 支持交错。

PNG 受最新的 Web 浏览器支持。

缺点：

较旧的浏览器和程序可能不支持 PNG 文件。

作为 Internet文件格式，与 JPEG 的有损耗压缩相比，PNG 提供的压缩量较少。作为 Internet 文件格式，PNG 对多图像文件或动画文件不提供任何支持

GIF（Graphic Interchange Format）格式

GIF（图像交换格式）是一种LZw压缩格式，用来最小化文件大小和电子传递时间。分为静态GIF和动态GIF，在WorldWideWeb和其它网上服务的HTML（超文本标记语言）文档中，

GIF文件格式普遍用于现实索引颜色和图像。GIF还支持灰度模式，采用256色压缩文件格式，最多只能存储256色的图像，但已经能满足一般的需要，且占用空间较小，背景可透明，也可做成动画图片。

计算机中图像的表示

图像表示是图像信息在计算机中的表示和存储方式。图像表示和图像运算一起组成图像模型，是模式分析中的重要组成部分

最简单的图就是单通道的灰度图。在一张灰度图中，每个像素位置 （ x ， y ） 对应一个灰度值I，图像在计算机中就存储为数值矩阵。

一张宽度为640像素，高度为480像素分辨率的灰度图就可以表示为：

unsigned char image［480］［640］

为什么这里的二维数组是 480 × 640 呢？因为在程序中，图像以一个二维数组形式存储。它的第一个下标则是指数组的行，而第二个下标是列。在图像中，数组的行数对应图像的高度，而列数对应图像的宽度。

当我们访问某一个像素时，需要指明它所处的坐标，请看下图：

左边显示了传统像素坐标系的定义方式。一个像素坐标系原点位于图像的左上角，X 轴向右，Y 轴向下（也就是前面所说的 u， v 坐标）。如果它还有第三个轴的话，根据右手法则，Z 轴应该是向前的。这种定义方式是与相机坐标系一致的。我们平时说的图像的宽度和列数，对应着 X 轴；而图像的行数或高度，则对应着它的 Y 轴。

根据这种定义方式，如果我们讨论一个位于 x ，y 处的像素，那么它在程序中的访问方式应该是：unsigned char pixel = image［y］［x］;

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