11、图像处理与坐标变换技术详解

图像处理与坐标变换技术详解

1. 数字图像基础

数字照片与胶片模拟照片有本质区别，它是由彩色矩形网格组成，其尺寸以像素为单位衡量。例如，一张宽 320 像素、高 240 像素的图像，总像素数为 76,800；而宽 1280 像素、高 1024 像素的图像，总像素数达 1,310,720（1.3 兆像素）。

每个数字图像都有颜色深度，即存储每个像素所用的位数。颜色深度不同，像素可呈现的值数量也不同：
| 颜色深度 | 像素可呈现值数量 |
| ---- | ---- |
| 1 位 | 2 种（如黑白） |
| 4 位 | 16 种 |
| 8 位 | 256 种 |

如今，许多屏幕的颜色深度为 24 位，意味着每个像素可呈现 16,777,216 种颜色，通常称为“数百万种颜色”。

数字图像以数字形式表示颜色，其文件格式决定了数字在文件中的排列方式。一些文件格式采用复杂数学排列来压缩颜色数据，以减小文件大小。Processing 可加载 GIF、JPEG 和 PNG 等格式的图像，若图像不是这些格式，可使用 GNU Image Manipulation Program (GIMP) 或 Adobe Photoshop 等程序进行转换。

不同图像格式各有优势：
| 格式 | 扩展名 | 颜色深度 | 透明度 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| GIF | .gif | 1 - 8 位 | 1 位 |
| JPEG | .jpg | 24 位 | 无 |
| PNG | .png | 1 - 24 位 | 8 位 | </