圖像處理之圖像的灰度變換.doc

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1、圖像處理之圖像的灰度變換　　前面幾篇文章介紹的是圖像的空間域?yàn)V波，其對(duì)像素的處理都是基于像素的某一鄰域進(jìn)行的。本文介紹的圖像的灰度變換則不同，其對(duì)像素的計(jì)算僅僅依賴(lài)于當(dāng)前像素和灰度變換函數(shù)?！　』叶茸儞Q也被稱(chēng)為圖像的點(diǎn)運(yùn)算（只針對(duì)圖像的某一像素點(diǎn)）是所有圖像處理技術(shù)中最簡(jiǎn)單的技術(shù)，其變換形式如下：s=T(r)其中，T是灰度變換函數(shù)；r是變換前的灰度；s是變換后的像素?！　D像灰度變換的有以下作用：???改善圖像的質(zhì)量，使圖像能夠顯示更多的細(xì)節(jié)，提高圖像的對(duì)比度（對(duì)比度拉伸）???有選擇的突出圖像感興趣的特征或者抑制圖像中不需要的特征???可以有效的改變

2、圖像的直方圖分布，使像素的分布更為均勻　　常見(jiàn)的灰度變換　　灰度變換函數(shù)描述了輸入灰度值和輸出灰度值之間變換關(guān)系，一旦灰度變換函數(shù)確定下來(lái)了，那么其輸出的灰度值也就確定了?？梢?jiàn)灰度變換函數(shù)的性質(zhì)就決定了灰度變換所能達(dá)到的效果。　　用于圖像灰度變換的函數(shù)主要有以下三種：???線性函數(shù)（圖像反轉(zhuǎn)）???對(duì)數(shù)函數(shù):對(duì)數(shù)和反對(duì)數(shù)變換???冪律函數(shù)：n次冪和n次開(kāi)方變換　　　　上圖給出了幾種常見(jiàn)灰度變換函數(shù)的曲線圖，根據(jù)這幾種常見(jiàn)函數(shù)的曲線形狀，可以知道這幾種變換的所能達(dá)到的效果。例如，對(duì)數(shù)變換和冪律變換都能實(shí)現(xiàn)圖像灰度級(jí)的擴(kuò)展/壓縮，另外對(duì)數(shù)變換還有一個(gè)重要的

3、性質(zhì)，它能壓縮圖像灰度值變換較大的圖像的動(dòng)態(tài)范圍（例如，傅立葉變換的頻譜顯示）。　　線性變換　　令r為變換前的灰度，s為變換后的灰度，則線性變換的函數(shù)：s=a?r+b其中，a為直線的斜率，b為在y軸的截距。選擇不同的a，b值會(huì)有不同的效果：???a>1，增加圖像的對(duì)比度???apixels[256];for(inti=0;i<256;i++)pixels[i]=log(1+i);MatimageLog(image.size(),CV_32FC3);for(inti=0;i

4、j++){imageLog.at(i,j)[0]=pixels[image.at(i,j)[0]];imageLog.at(i,j)[1]=pixels[image.at(i,j)[1]];imageLog.at(i,j)[2]=pixels[image.at(i,j)[2]];}}//歸一化到0~255normalize(imageLog,imageLog,0,255,CV_MINMAX);//轉(zhuǎn)換成8bit圖像顯示convertScaleAbs(imageLog,imageLog);　　這使用的對(duì)數(shù)函數(shù)的底為10。由于灰度變換是灰度值之間的一對(duì)一的

5、映射，而灰度值區(qū)間通常為[0,255]，所以在進(jìn)行灰度變換時(shí)，通常使用查表法。也就是，現(xiàn)將每個(gè)灰度值的映射后的結(jié)果計(jì)算出來(lái)，在變換時(shí)，通過(guò)查表得到變換后的灰度值。執(zhí)行上面結(jié)果得到的結(jié)果如下：　　　　左邊為原圖像，其拍攝環(huán)境較暗，無(wú)法分辨出很多的細(xì)節(jié)；右邊為變換后的圖像，整個(gè)圖像明亮許多，也能分辨出原圖中處于暗區(qū)域的狗狗的更多細(xì)節(jié)。