12、图像与视频处理：从基础到实践

图像与视频处理：从基础到实践

1. 图像与视频处理的重要性

在当今的科技领域，由于科学可视化和数字化的重要性不断增加，图像和视频的应用范围越来越广泛。图像和视频处理技术在各个领域都发挥着重要作用，从太空探索到医学诊断，从工业生产到日常生活，无处不在。

2. 什么是图像与视频处理

人类的五种感官中，视觉是大脑获取信息的主要来源。人眼每一次扫视能提供数兆比特的信息，但其中很多是冗余的，视觉皮层会对这些信息进行压缩，以便大脑的高级中枢只需处理一小部分输入数据。计算机视觉的最终目标是用计算机模拟人类视觉，包括学习和根据视觉输入采取行动。简单来说，图像与视频处理就是通过分析和修改输入的图像或视频，从中获取有用信息的过程。

3. 图像的类型

• 灰度图像：像素值范围从0到255，0表示黑色，255表示白色，因此可以呈现出多种灰色调。特殊情况下，灰度图像可以是二值图像，即每个像素的值只能是0或255。
• 彩色图像（RGB）：由红、绿、蓝三种基本颜色组成，每种颜色通道的像素值范围也是0到255，通过不同比例的组合可以形成各种颜色。

4. 图像格式

为了有效地显示、存储、传输图像以及识别数字数据对应的图像，人们开发了多种标准的数字图像格式。以下是一些常见的图像格式及其特点：
| 缩写 | 名称 | 属性 |
| ---- | ---- | ---- |
| GIF | 图形交换格式 | 仅支持256种颜色（8位），无损压缩 |
| JPEG |