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《3.灰度變換和空間濾波》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、上次課程回顧主要內(nèi)容?視覺和視覺感知?圖像獲取?圖像取樣和量化?像素關(guān)系?數(shù)學(xué)工具第三講：灰度變換和空間濾波它的與眾不同之處在于，是透過光線看陰影還是透過陰影看亮度。——大衛(wèi).林賽本科生課程課程內(nèi)容?基礎(chǔ)知識??基本概念??基本灰度變換函數(shù)??代數(shù)運算??直方圖運算??應(yīng)用實例——鏡頭邊界的檢測（補充知識）?空間濾波器??平滑空間濾波器??銳化空間濾波器?混合空間增強法基本概念?圖像增強分為兩類：??空間域增強：對圖像的像素直接處理??頻域增強：修改圖像的傅里葉變換（后面介紹）?空間域增強：??f(x,y)是原圖像??g(x,y)是處理后的圖像??T是作用于f的操作，定義在(x,y)的鄰
2、域?空間域增強的簡化形式：??r是f(x,y)在任意點(x,y)的灰度級??s是g(x,y)在任意點(x,y)的灰度級灰度變換和空間濾波基礎(chǔ)?空間域技術(shù)直接在圖像像素上操作?某些圖像處理任務(wù)在空間域中更直觀更容易?空間域處理表示：g(x,y)=T[f(x,y)]?其中，f(x,y)是輸入圖像，g(x,y)是處理后的圖像，T是在點(x,y)的鄰域上定義的關(guān)于f的一種算子?最小鄰域大小為1×1，T則成為灰度變換函數(shù)點運算圖像增強?灰度變換和空間濾波涵蓋了相當寬的應(yīng)用范圍，被廣泛應(yīng)用于圖像增強。?圖像增強是視覺領(lǐng)域最具吸引力的圖像處理領(lǐng)域之一。?增強處理是對圖像進行加工，使其結(jié)果對于特定的應(yīng)用
3、比原始圖像更合適的一種處理，增強技術(shù)是面向問題的。點運算——基本的灰度變換函數(shù)?1.圖像反轉(zhuǎn)?2.對數(shù)變換?3.冪律（伽馬）變換?4.對比拉伸變換?5.分段線性變換1.圖像反轉(zhuǎn)?灰度級范圍[0,L-1]?反轉(zhuǎn)圖像由下面公式給出?作用：黑的變白白的變黑2.對數(shù)變換?對數(shù)變換的通用形式為?c是常數(shù)?有時原圖的動態(tài)范圍太大，超出某些顯示設(shè)備的允許動態(tài)范圍，如直接使用原圖，則一部分細節(jié)可能丟失?解決辦法是對原圖進行灰度壓縮，如對數(shù)變換3.冪律（伽馬）變換?冪律變換的通用形式為?其中c和γ為正常數(shù)?γ<1提高灰度級，在正比函數(shù)上方，使圖像變亮?γ>1降低灰度級，在正比函數(shù)下方，使圖像變暗4.對比拉
4、伸變換分段線性變換函數(shù)?較之前討論的函數(shù)類型的主要優(yōu)點是分段線性函數(shù)的形式可以是任意復(fù)雜的。?對比度拉伸?灰度級分層?比特平面分層對比度拉伸灰度級分層比特平面分層比特平面分層示例比特平面分層與圖像壓縮直方圖處理?直方圖是多種空間域處理的基礎(chǔ)，直方圖操作可用于圖像增強、圖像壓縮和分割等。?直方圖均衡?直方圖匹配（規(guī)定化）?局部直方圖處理直方圖定義（1）直方圖的定義（2）兩種直方圖定義直方圖均衡化直方圖均衡化直方圖均衡化直方圖均衡化直方圖均衡化直方圖均衡-理論舉例直方圖均衡-離散圖像的直方圖均衡四幅圖直方圖均衡化變換函數(shù)曲線直方圖匹配（規(guī)定化）對于某些應(yīng)用，采用均勻直方圖的基本增強并不是最好
5、的方法，有時我們需要處理后的圖像具有規(guī)定的直方圖形狀。這種用于產(chǎn)生處理后有特殊直方圖的方法稱為直方圖匹配或者直方圖規(guī)定化。直方圖匹配過程直方圖匹配例子-連續(xù)函數(shù)直方圖匹配-離散直方圖均衡和直方圖匹配的比較局部直方圖處理以圖象中每個像素的鄰域中的灰度分布為基礎(chǔ)設(shè)計變換函數(shù)在圖像增強中使用直方圖統(tǒng)計?N階矩?平均灰度?灰度方差使用直方圖統(tǒng)計的局部增強Matlab中的灰度變換操作imadjust在數(shù)字圖像處理中用于進行圖像的灰度變換（調(diào)節(jié)灰度圖像的亮度或彩色圖像的顏色矩陣）。在matlab的命令窗口中鍵入：docimadjust或者helpimadjust即可獲得該函數(shù)的幫助信息，鍵入type
6、imadjust可以查看函數(shù)的源代碼。J=imadjust(I)J=imadjust(I,[low_in;high_in],[low_out;high_out])J=imadjust(I,[low_in;high_in],[low_out;high_out],gamma)newmap=imadjust(map,[low_in;high_in],[low_out;high_out],gamma)RGB2=imadjust(RGB1,...)Matlab中的直方圖操作?Histeq函數(shù)功能：直方圖均衡化。用法：J=histeq(I,hgram)將原始圖像I的直方圖變成用戶指定的向量hgram
7、。hgram中的各元素的值域為[0,1]。J=histeq(I,n)指定直方圖均衡后的灰度級數(shù)n，默認值為64。[J,T]=histeq(I,...)返回從能將圖像I的灰度直方圖變換成圖像J的直方圖變換T。newmap=histeq(X,map,hgram)newmap=histeq(X,map)[newmap,T]=histeq(X,...)這三個是針對索引圖像調(diào)色板的直方圖均衡化，用法和灰度圖像的一樣。舉例：I=imread('
