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