多通道圖像是指多個攝像機拍攝的同一個場景的圖像或者一個攝像機在不同時刻拍攝的同一場景的圖像。在表示圖像時，使用多個通道對圖像進行編碼。多通道圖像常用於人工智慧領域。
基本介紹
- 中文名：多通道圖像
- 外文名：Multi-channel image
- 基本釋義：具有多個通道的圖像
- 歸屬學科：數位訊號處理
- 性質：可並行
- 套用領域：人工智慧
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定義
多通道圖像是指多個攝像機拍攝的同一個場景的圖像或者一個攝像機在不同時刻拍攝的同一場景的圖像。多通道圖像形成的數學描述為：
其中，
是觀測圖像，
是真實圖像，
是各幅圖像特徵，
是各幅圖像的傳遞函式， 即點擴展函式(PSF) 。
、
、
和
分別是、、和的向量表示形式。
通道和深度
深度
圖像是由一個個像素點構成的，所有不同顏色的像素點構成了一副完整的圖像，計算機存儲圖片是以二進制來進行的。
1 bit ： 用一位來存儲，那么這個像素點的取值範圍就是0或者1，肉眼看，這幅圖片就是由黑色和白色組成。
4 bit ： 圖像像素值取值範圍為
8 bit ： 圖像像素值取值範圍為
......
n bit：圖像像素值取值範圍為
我們把計算機存儲單個像素點所用到的bit為稱之為圖像的深度.
通道
圖像的通道與其編碼方式相關，若將圖像分解為RGB三個分量來表示，則是三通道；若將圖像是灰度圖像，則是一個通道。
多通道
多通道圖像是通道數≥3的圖像。
常用的圖像模式
點陣圖模式
點陣圖模式是1位深度的圖像。它只是黑和白兩種顏色。它可以由掃描或置入黑色的矢量線條圖像生成，也能由灰度模式或雙色調模式轉換而成。其他圖像模式不能直接轉換為點陣圖模式。
灰度模式
灰度模式是8位深度的圖像模式。也就是28，28=256，在全黑和全白之間插有254個灰度等級的顏色來描繪灰度模式的圖像。
所有模式的圖像都能換成灰度模式，甚至點陣圖也可轉換為灰度模式。Photoshop幾乎所有的功能都支持灰度模式。
雙色調模式
雙色調模式不是單個的圖像模式，而是一個分類。它僅僅是單色調、雙色調、三色調和四色調的一個統稱。雙色調模式只有一個通道。雙色調模式和點陣圖模式一樣，也只有灰度模式才能轉換。
RGB模式
RGB模式是數碼圖像中最重要的一個模式，Photoshop的全部功能都支持它，因為Photoshop就是以它為基礎來開發的。顯示屏上顯示的顏色是RGB模式，電視螢幕也是RGB模式，所不同的它不是用數碼而是用電平來描述的。掃瞄器和數位相機都是捕捉RGB圖像信息的。
RGB模式是相加的模式，當R、G、B的值都達到最大值時，三色合成便成白色。
RGB模式是24位顏色深度。它共有三個通道，每個通道都有8位深度。三個通道合成一起可生成1677萬種顏色，我們也稱之謂“真彩色”。
CMYK模式
CMYK模式是用來列印或印刷的模式，它是相減的模式，當C、M、Y三值達到最大值時，在理論上應為黑色，但實際上因顏料的關係，呈顯的不是黑色，而是深褐色。為彌補這個問題，所以加進了黑色K。
由於加了黑色，CMYK共有四個通道，正因為如此，對於同一個圖像檔案來說，CMYK模式比RGB模式的信息量要大四分之一。
但RGB模式的色域範圍比CMYK模式大。因為印刷顏料在印刷過程中不能重現RGB色彩。
CMY和RGB為互補色。
C-青色：由G-綠色和B-藍色合成，其中沒有R-紅色成份；
M-洋紅：由R-紅色和B-藍色合成，其中沒有G-綠色成份；
Y-黃色：由R-綠色和G-紅色合成，其中沒有B-藍色成份；
CMYK模式不能轉換為索引模式。
Lab模式
Lab模式是24位顏色深度的圖像模式，有三個通道。L通道是亮度通道，a和b兩個為色彩通道。它的特點在於：
（1）色域範圍最廣，色域範圍：Lab>RGB>CMYK
（2）該模式下的圖像是獨立於設備外的，它的顏色不會因不同的印刷設備，顯示器和操作平台而改變。
a分量是由綠色向紅色過度。
B分量是由藍色向黃色過渡。
Lab模式不能轉換為索引模式。
Photoshop的大部分功能不支持Lab模式。
索引顏色模式
索引顏色模式是8位顏色深度模式，它最多只能擁有256種顏色。
（1）每一副圖像都各自擁有一張顏色表，而隨圖像不同，顏色表也不同。這一點是至關重要的。
（2）它的信息量小，又可制動畫，所以它的圖像和動畫被廣泛地用於網頁製作上。
（3)它可製成透明圖像，在網頁使用。
在轉換時，只有灰度和RGB兩種模式，不能轉換成索引顏色模式。
套用
在做機器視覺時，常常要將一個多通道圖像分離成幾個單通道圖像或者將幾個單通道圖像合成一個多通道圖像，以方便圖像處理。
OpenCV中常用IplImage或CvMat存儲圖像矩陣，而對這兩個對象的初始化函式cvCreateImage(CvSize size, int depth, int channels )和cvCreateMat( int rows, int cols, int type )的最後一個參數channels(通道數可以是1、2、3、4)和type都包含了選擇通道數，一般來說常用的是RGB顏色空間，而R、G、B則表示三個通道，是三通道圖像。此外，depth代表深度，type里包含對深度的選擇，深度即選擇存儲圖像矩陣的元素數據類型(長度)，當然是數據長度(比如8bit,16bit,32bit)越長，能存儲的範圍越大，相應的，像素也越大，圖像就越清晰。
圖像通道在RGB色彩模式下就是指在三個分量——紅色R、綠色G、藍色B部分。也就是說，一幅完整的圖像，是由紅色綠色藍色三個通道組成的。他們共同作用產生了完整的圖像。同樣在HSV色系中指的是色調H，飽和度S，亮度V三個通道。
