数字图像处理——邻域，连通性

图像的质量

1.层次

灰度级：表示像素明暗程度的整数量。例如像素的取值范围为0-255，就称该图像为256个灰度级的图像
层次：表示图像实际拥有的灰度级的数量。例如具有32种不同取值的图像，可称该图像具有32个层次

2.对比度

对比度是指一幅图像中灰度反差的大小

对比度 = 最大亮度/ 最小亮度

3.清晰度

与清晰度相关的主要因素：

亮度
对比度
尺寸大小
细微层次
颜色饱和度

像素间的基本关系

1.相邻像素

4邻域

像素$P(x,y)$的4邻域是：$(x+1,y),(x,y+1),(x-1,y),(x,y-1)$

用$N_4(P)$表示像素$P$的4邻域

$D$邻域

像素$P(x,y)$的$D$邻域是：$(x+1,y+1),(x+1,y-1),(x-1,y+1),(x-1,y-1)$

8邻域

像素$P(x,y)$的8邻域是：4邻域的点 + $D$邻域的点

用$N_8(P)$表示像素$P$的8邻域：$N_8(P) = N_4(P) + N_D(P)$

2.连通性

连通性是描述区域和边界的重要概念，两个像素连通的两个必要条件是：两个像素的位置是否相邻，两个像素的灰度值是否满足特定的相似性准则（或者是否相等）

4连通

对于具有值$V$的像素$P$和$Q$，如果$Q$在集合$N_4(P)$中，则称这两个像素是4连通的

8连通

对于具有值$V$的像素$P$和$Q$，如果$Q$在集合$N_8(P)$中，则称这两个像素是8连通的

$m$连通

对于具有值$V$的像素$P$和$Q$，且满足下列条件之一

$Q$在集合$N_4(P)$中
$Q$在集合$N_D(P)$中，且$N_4(P)$与$N_4(Q)$的交集没有$V$中的像素值

$m$邻接的概念比较复杂，以一个例子作为讲解

$A$首先就不满足具有值$V$，因此肯定是不是$m$邻接。$B$满足第一种情况，所以$B$是$m$邻接。$C$在集合$N_D(P)$中，但是$N_4(C)$与$N_8(P)$的交集为$\{B,E\}$，而$B$的值是$V$中的像素值，所以最终$C$不是$m$邻接...剩下的就进行类似的判断

$m$邻接本质其实是当像素间同时存在4邻接和8邻接时，优先采用4邻接，屏蔽两个和同一像素间存在4邻接的像素之间的8邻接

$m$邻接是8邻接的改进，$m$邻接的引入是为了消除采用8邻接常常发生的二义性