1.1 数字图像的定义
一幅图像是一个二维矩阵，矩阵的值表示图像亮度。为了便于图像处理，将一幅图像定义为数字图像。于是，图像可以表示为亮度的函数：
F(x,y)
其中，f表示点(x,y)处的亮度值大小，x和y代表一个图像元素(即，像素)的空间坐标。
为方便起见，图像的像素点(0,0)点位于图像的左上角，如下图所示，x值从左往右逐渐增大；y值从上往下逐渐增大。
在数字图像处理中，图像传感器将图像转换为离散的像素点，图像传感器赋给每个像素点一个空间坐标和灰度等级(或者颜色值)，表示像素点的亮度或者颜色。
1.2 数字图像的属性
数字图像具有三个基本属性：图像分辨率、图像定义和图像通道数
1.2.1 图像分辨率
图像的分辨率由图像的行数和列数所决定，m列n行的图像的分辨率为m * n，表示图像沿着水平方向具有m个像素，沿着垂直放心有n个像素。
1.2.2 图像定义
图像的定义暗示了你可以在图像中能看到的颜色数。图像的位深度代表了编码一个像素值的位数。对于一个深度为n的图像，表示该图像具有2^n定义，即一个像素点可以有2^n个不同取值。例如，n = 8，则一个像素点有256种不同取值，范围[0, 255]。N=16，则图像像素点可以有65536种不同取值，范围[0, 65535]或者[-32768, 32767].
1.2.3 图像通道数
图像的通道数与组成图像的像素矩阵数相对应，一幅灰度图像由一个平面(通道)组成；一幅真彩图像由3个平面(通道)组成，每一个通道对应红、绿、蓝颜色成分。
在真彩图像中，一个像素点的颜色成分被编码为3个不同的值。一幅彩色图像由像素点的3个矩阵结合而成，分别对应RGB图像中的红色、绿色和蓝色成分；HSL图像中则对应色调、饱和度和亮度值。