针对该部分笔记，现在 08/19/2025 其主要内容与 Image 相关。
认识
在计算机科学中，数字图像（Digital Image）是指由像素（Pixel）组成的二维矩阵，用于表示视觉信息。它在计算机视觉、图形学、医学影像、人工智能等领域有广泛应用。数字图像在计算机科学中涉及表示、存储、处理、分析等多个层面，是计算机视觉、图形学和人工智能的基础。随着深度学习的发展，图像处理能力（如生成式 AI）正在快速进步。
Image Photo Picture 之间的区别？—— DeepSeek
在英语中，Image、Photo、Picture 都可以表示“图像”，但用法和侧重点有所不同：
- Image（图像、形象）| 广义：可指任何形式的视觉呈现，包括数字图像、图形、符号、脑海中的印象等。技术领域：常用于计算机图形学。
- Photo（照片）| 狭义：专指通过相机拍摄的照片（photograph 的缩写）。必须是真实拍摄的，不能是手绘或计算机生成的。
- Picture（图片、图画）| 可以指任何形式的视觉呈现，包括照片、绘画、插图等。口语中常用：在日常对话中，picture 与 photo/image 可以替代。
组成
数字图像的基本概念
- 像素 Pixel
- 分辨率 Resolution
- 每英寸像素数 PPI Pixels Per Inch
- 每英寸点数 DPI Dots Per Inch
色彩模型（Color Model）
- RGB（Red, Green, Blue）：计算机显示标准，每个像素由红、绿、蓝三通道组成（如 `(255,0,0)` 表示纯红）。
- CMYK（Cyan, Magenta, Yellow, Key/Black）：用于印刷，基于减色混合。
- 灰度（Grayscale）：仅亮度信息（0=黑，255=白）。
- HSV/HSL（Hue, Saturation, Value/Lightness）：更符合人类感知的颜色表示方式。
图像深度（Bit Depth）
- 每个像素的存储位数，决定颜色精度：
- 8-bit（256 色，常见于 JPEG/PNG）
- 16-bit（65,536 色，用于医学 / 专业摄影）
- 24-bit（真彩色，RGB 各 8 位，约 1677 万色）
- 32-bit（RGBA，含透明度 Alpha 通道）
数字图像的表示方式
位图（Bitmap）vs. 矢量图（Vector Graphics）
| 特性 | 位图（Raster Image） | 矢量图（Vector Image） |
|---|---|---|
| 组成 | 像素矩阵 | 数学公式（点、线、曲线） |
| 缩放 | 放大后模糊 | 无限缩放不失真 |
| 格式 | JPEG, PNG, BMP | SVG, AI, EPS |
| 用途 | 照片、复杂图像 | 图标、Logo、插图 |
常见图像文件格式
| 格式 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| JPEG | 有损压缩，文件小 | 网页、照片 |
| PNG | 无损压缩，支持透明 | 图标、透明背景图 |
| GIF | 支持动画，256 色 | 简单动画、表情包 |
| BMP | 无压缩，文件大 | Windows 原始图像 |
| TIFF | 高质量，支持多层 | 印刷、医学影像 |
| WebP | 现代压缩，优于 JPEG/PNG | 网页优化 |
构建
数字图像处理（Digital Image Processing）
### (1) 基本操作
- 滤波（Filtering）：平滑（去噪）、锐化（增强边缘）。
- 几何变换：旋转、缩放、平移。
- 直方图均衡化：增强对比度。
### (2) 计算机视觉（Computer Vision）
- 特征提取：边缘检测（Canny、Sobel）、角点检测（Harris）。
- 目标检测：YOLO、Faster R-CNN。
- 图像分割：语义分割（U-Net）、实例分割（Mask R-CNN）。
### (3) 深度学习与图像
- 卷积神经网络（CNN）：用于图像分类（ResNet）、生成（GAN）。
- 超分辨率（Super-Resolution）：如 ESRGAN 提升图像清晰度。
- 风格迁移（Style Transfer）：将艺术风格应用到照片。
工具与库
- OpenCV（图像处理）
- PIL/Pillow（图像操作）
- scikit-image（高级算法）
- TensorFlow/PyTorch（深度学习）
图像编辑 | 图形处理软件
图像编辑，其是指改变图像的过程，图像包括数码照片，传统的模拟照片和插图。对模拟图像的编辑通常也称为照片修饰，使用工具为喷枪等。
数码照片的编辑采用图形处理软件，可大致分为：
- 矢量图形编辑器（Vector graphics editors）
- 光栅图形编辑器（Raster Graphics Editor）
- 三维计算机图形软件
Photoshop
Blender（3D 图像生成）
GIMP | GNU Image Manipulation Program（开源替代）
Krita | Digital Painting. Creative Freedom. | for Windows, Linux and macOS
esrille-paint | A GTK 3 application for drawing bitmap images
esrille/paint: A GTK 3 application for drawing bitmap images
https://esrille.github.io/paint/
Gthumb | Gthumb is a nice image viewing/editing tool with simple editing tools like cropping.
Apps/Gthumb – GNOME Wiki!
sudo apt install gthumb
基于 AI 的工具
应用
- 医学影像：MRI、X 光分析（如肿瘤检测）。
- 自动驾驶：车道识别、行人检测。
- 增强现实（AR）：实时图像叠加虚拟物体。
- 卫星遥感：地表监测、气象预测。
- 数字艺术：AI 绘画（如 Stable Diffusion）。
改进
WIP
参考
Comparison of raster graphics editors – Wikipedia
DeepSeek / 介绍计算机科学中，数字图像 Image 的相关概念