2.1.2 图像处理的相关概念
1.图像处理常用术语
（1）分辨率
分辨率是指每英寸长度上的点数（dot per inch），用dpi表示分辨率，又可细分为水平分辨率和垂直分辨率，例如一张1in×1in的图片，如果它的水平分辨率是100dpi，垂直分辨率是50dpi，那么就是说，它水平每英寸分成100小段，垂直每英寸分成50小段。这张图总共有100×50=5000个格子，这张图片共有5000像素。由于它的水平分辨率和垂直分辨率不相等，所以每个像素是一个微小的长方形。像素实际上是一个面积的概念，而因为一般计算机/数码照相机等生产出来的图片都是水平分辨率和垂直分辨率相等，每个像素是个微小的正方形，所以就表述为“dpi表示每英寸长度上的像素数目”，其实就是“每英寸长度上的点数”。数码照相机的“多少万像素”的概念就是这样来的，比如说，一台相机最大可以拍出1600像素×1200像素的相片，它的像素值就是1600×1200=192万，约等于200万，这就是一台200万像素的数码照相机。
分辨率一般分为图像分辨率和输出分辨率两种，前者用图像每英寸显示的像素数（pixels per inch，ppi）表示，分辨率数值越大，则图像质量越好；后者是衡量输出设备的精度，以输出设备（如显示器）每英寸的像素数表示，如显示器分辨率为1024像素×768像素，其中1024就代表显示器横向像素数为1024，纵向像素数为768。
（2）颜色深度
将图像上的每一个像素的颜色（或灰度）信息用若干位二进制数据表示，这个数据位数就是图像的颜色深度。颜色深度反映了构成图像所用的颜色（或灰度）的总数，颜色深度有1、4、8、16、24和32几种，如图像的颜色深度为1时，只能有两种颜色：黑色和白色，称为单色图像，真彩色图像的颜色深度至少为24位，可显示的颜色总数有16777216之多。
（3）α通道（Alpha Channel）
在计算机图形中，每个像素都包含红、绿、蓝3种色彩信息通道，在24位的图形中，每个通道又包含了8位色彩深度。如果图形卡具有32位总线，附加的8位信号就被用来保存不可见的透明度信号以方便处理用，这就是Alpha通道。白色的Alpha像素用于定义不透明的彩色像素，而黑色的Alpha像素用于定义透明像素，黑白之间的灰阶用来定义半透明像素。
因此，Alpha通道是除RGB或CMYK以外的8位的通道，使用Alpha通道可使图像由不透明渐变到透明。
（4）位图
位图是由像素组成的，像素说得通俗一点就是一个一个不同颜色的小点，这些不同颜色的点一行行、一列列整齐地排列起来，最终我们就看到了有这些不同颜色的点组成的画面，称之为像素。将图片中的局部放大到1200％，就可以清楚地看到像素。
（5）矢量图
矢量图是以数学的方式，对各种各样的形状进行记录，最终无论是放大，还是缩小，图片都能够保持一致，而不会出现位图那种放大后，呈马赛克样的图片。
2.常见色彩模型
（1）RGB模型
RGB模型常用于显示器，由R（红）、G（绿）、B（蓝）3个分量组成，三维空间中的三个轴分别与红、绿、蓝三基色相对应，原点对应于黑色，离原点最远的顶点对应于白色。从黑到白的灰度值分布在这两个点的连线上，该线称为灰色线。
（2）CMYK模型
CMYK模型常用于图像印刷，是指通过混合青（Cyan）、品红（Magenta）、黄（Yellow）与黑（Black）色来产生全彩色阶调的颜色，这就是CMYK模式。
（3）HSB模型
HSB模型以色彩的色调（Hue）、饱和度（Saturation）、亮度（Intensity）为三要素来描述颜色的基本特征，它反映了人的视觉系统观察彩色的方式，与人对色彩的感知相一致，是适合人的视觉特性的色彩空间。H代表色相，S代表饱和度，B代表亮度。
色相：是人眼能看见的纯色，即可见光光谱的单色，也就是颜色。在0°～360°的标准色轮上，色相是按位置度量的，如红色为0°，绿色为120°，蓝色为240°等。
饱和度：是指颜色的强度或纯度，表示色相中灰色分量所占的比例，它使用从0％（灰色）至100％（完全饱和）的百分比来度量。在标准色轮上，饱和度从中心到边缘递增。对于同一色调，饱和度越高，颜色越鲜明。
亮度：是颜色的相对明暗程度，通常使用从0％（黑色）至100％（白色）的百分比来度量。亮度决定了颜色的强度，反映了彩色光对视觉的刺激程度，表现了彩色光所包含的能量特征，能量大就亮。
色相、饱和度、亮度一般称为颜色的三要素，是学习图像处理常用的概念。在计算机图像处理中大量算法都是基于HSB颜色模式，只要对图像亮度信号进行操作即可获得良好效果，故利用HSB颜色模式可大大简化图像分析和处理的工作量。
（4）Lab模型
Lab颜色模式分别用亮度或光亮度分量（L）和两个色度分量（a、b）来表示颜色，a分量表示从绿到红，b分量表示从蓝到黄。Lab颜色模式可以表示的颜色最多，颜色更为明亮且与光线和设备无关，处理速度与RGB模式同样快。
（5）YIQ模型
美国国家电视系统委员会（NTSC）定义的用于电视广播的颜色系统，Y代表亮度信息，I和Q表示色度，其中I表示从橙色到青色，Q表示其他部分颜色。