图像空域处理与邻域操作（2图像邻域操作）解析课件.ppt

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1、数字图像处理2013年9月主要内容1、点运算2、邻域操作1、点运算点运算也称为对比度增强和拉伸、灰度变换，是一种通过对图像中的每个像素值进行计算，从而改善图像显示效果的操作。点运算常用于改变图像的灰度范围及分布，是图像数字化及图像显示的重要工具。在真正进行图像处理之前，有时可以用点运算来克服图像数字化设备的局限性。1、点运算典型的点运算应用包括：光度学标定：对光失真光学图像的校正。例如：图像被非线性的仪器数字化，可以用点运算变换灰度级，使之反映光照强度的等步长增量。）对比度增强：调整图像的亮度、对比度，以便观察。1、点运算典型的点运算应用包括：显示标定：显示校正，突出感兴趣的局部特征，甚

2、至补偿显示屏的伽玛值。例如：如果图像像素的灰度值与屏幕上点的主观亮度呈非线性，就可用点运算校正。1、点运算典型的点运算应用包括：轮廓线确定：为图像加上轮廓线，对图像阈值化。例如：根据灰度线划分图像区域、等高线。图像裁剪：将输出图像的灰度级限制在可用范围内。例如：将灰度级在0－255之外的那些值裁剪掉。1、点运算点运算是像素的逐点运算，它将输入图像映射为输出图像，输出图像每个像素点的灰度值仅由对应的输入像素点的灰度值决定。点运算不会改变图像内像素点之间的空间关系。1、点运算设输入图像为A(x,y)，输出图像为B(x,y),则点运算可表示为：B(x,y)=f(A(x,y))点运算完全由灰度映

3、射函数f决定。根据f的不同可以将图像的点运算分为线性点运算和非线性点运算两种。1、点运算线性点运算线性点运算的灰度变换函数形式可以采用线性方程描述，即s=ar+b其中，r为输入点的灰度值，s为相应输出点的灰度值。a1输出对比度加大（扩）a1输出对比度减小（压）a1、b0不发生变化a1、b0灰度值上移或下移a0图像求补（暗区域变量，亮区域变暗）。rsba02552551、点运算线性点运算lena.png1、点运算线性点运算rice=imread('rice.png');I=double(rice);J=I*0.43+60;rice2=uint8(J);subplot(1,2,

4、1),imshow(rice);subplot(1,2,2),imshow(rice2);1、点运算线性点运算fruits=imread('fruits.jpg');I=double(fruits);J=I*0.43+60;fruits2=uint8(J);subplot(1,2,1),imshow(fruits);subplot(1,2,2),imshow(fruits2);1、点运算线性点运算rice=imread('rice.png');I=double(rice);J=-1*I;subplot(1,2,1),imshow(rice,[]);subplot(1,2,2),imsho

5、w(J,[]);1、点运算线性点运算fruits=imread('fruits.jpg');I=double(fruits);J=-1*I+255;fruits2=uint8(J);subplot(1,2,1),imshow(fruits,[]);subplot(1,2,2),imshow(fruits2,[]);1、点运算非线性点运算非线性点运算对应于非线性的灰度变换函数。左图为几种单调非减灰度变换函数，它们都有正斜率，因而可以保留图像的基本外貌，但图像局部对比度会发生变化。输入输出0255255C＞0：中间灰度增加C＜0：中间灰度减小C＝0：无变化Dm：灰度级上限1、点运算非线性点运

6、算非线性点运算对应与非线性的灰度变换函数。右图为几种单调非减灰度变换函数，它们都有正斜率，因而可以保留图像的基本外貌，但图像局部对比度会发生变化。输入输出0255255C＞0：中间灰度增加C＜0：中间灰度减小C＝0：无变化Dm：灰度级上限降低较亮及较暗物体的对比度，加强中间灰度级物体的对比度。0＜＜1压低中间灰度级物体的对比度，加强较亮及较暗物体的对比度。0＜＜1Photoshop软件中Image/Adjust/Curves调整选项的几种情况。1、点运算主要内容1、点运算2、邻域操作2、邻域操作邻域运算输出目标图像G的像素值取决于输入原图像F的像素值及其某个邻域内的像素值。邻域大小邻

7、域是一个远小于图像尺寸、形状规则的像素块，例2×2、3×3的正方形，或用来近似表示圆及椭圆等形状的多边形。一幅图像所定义的所有邻域应大小相同。邻域类型滑动邻域操作、分离邻域操作。2、邻域操作滑动邻域操作方式该操作一次处理一个像素，输出图像的每一个像素都是通过对输入图像某邻域内的像素值采用某种代数运算得到的。右图说明了一个6×5矩阵中3个元素的2×3滑动邻域，每一个邻域的中心像素都用一个黑点标出。2、邻域操作滑动邻域操作中心像素是输入