数字图像处理图像基本运算ppt课件.ppt

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1、数字图像处理(BasicOperationinDigitalImageProcessing)3.1图像基本运算的概述(Introduction)3.2点运算(PointOperation)3.3代数与逻辑运算(AlgebraandLogicalOperation)3.4几何运算(GeometricOperation)第3章图像基本运算本章知识点1、图像基本运算可分为哪几类？2、掌握线性点运算拉升对比度的算法实现3、掌握Matlab实现图像对比度变化4、图像代数运算有哪几类？各有什么意义？5、理解通过多幅图像平均进行降噪的原理。6、差影法的用处。7、理解通过多幅图像平均

2、进行降噪的原理。8、图像的几何变换有哪几种？9、理解灰度插值用在何种情况？3.1图像基本运算的概述(Introduction)图像基本运算点运算(PointOperation)代数运算(AlgebraOperation)逻辑运算(LogicalOperation)几何运算(GeometricOperation)按图像处理运算的数学特征,图像基本运算可分为：图像基本运算的分类3.1图像基本运算的概述(Introduction)点运算点运算是指对一幅图像中每个像素点的灰度值进行计算的方法。代数运算、逻辑运算代数运算或逻辑运算是指将两幅或多幅图像通过对应像素之间的加、减、乘

3、、除运算或逻辑与、或、非运算得到输出图像的方法。3.1图像基本运算的概述(Introduction)几何运算几何运算就是改变图像中物体对象（像素）之间的空间关系。从变换性质来分，几何变换可以分为图像的位置变换（平移、镜像、旋转）、形状变换（放大、缩小）以及图像的复合变换等。3.2点运算(PointOperation)1.点运算的定义设输入图像的灰度为f(x,y)，输出图像的灰度为g(x,y)，则点运算可以表示为：其中T[]是对f在（x，y）点值的一种数学运算，即点运算是一种像素的逐点运算，是灰度到灰度的映射过程，故称T[]为灰度变换函数。灰度变换函数3.2点运算(Po

4、intOperation)若令f(x,y)和g(x,y)在任意点（x，y）的灰度级分别为r和s，则灰度变换函数可简化表示为：3.1对比度增大255178482550sr3.2加亮、减暗图像2552550sr128218非线性灰度变换点运算可以改变图像数据所占据的灰度值范围，从而改善图像显示效果。3.2点运算(PointOperation)点运算又称为“对比度增强”、“对比度拉伸”、“灰度变换”等，按灰度变换函数T[]的性质，可将点运算分为：点运算灰度变换增强直方图增强(5.2.2基于直方图处理的图像增强)线性灰度变换（线性点运算）非线性灰度变换（非线性点运算）分段线性

5、灰度变换（分段线性点运算）2.点运算的分类3.2.1线性点运算（LinearPointOperation）线性点运算的灰度变换函数形式可以采用线性方程描述，即图3.3线性点运算1、线性点运算黑线：红线：蓝线：输出灰度压缩输出灰度扩展整体变亮输出灰度不变绿线：输出灰度压缩，整体变暗45º线性点运算的应用1）如果a>1，输出图像的对比度增大（灰度扩展）3.4对比度增大变换前变换后3.2.1线性点运算（LinearPointOperation）255178482550sr2）如果0

6、2.1线性点运算（LinearPointOperation）3）如果a为负值，暗区域将变亮，亮区域将变暗0255255变换前变换后3.2.1线性点运算（LinearPointOperation）2、分段线性点运算将感兴趣的灰度范围线性扩展，相对抑制不感兴趣的灰度区域。设f(x,y)灰度范围为[0,Mf]，g(x,y)灰度范围为[0,Mg],0f(x,y)g(x,y)abcdMfMg3.2.1线性点运算（LinearPointOperation）0f(x,y)g(x,y)abcdMfMg变换前变换后分段线性点运算的应用3.2.1线性点运算（LinearPointOper

7、ation）对数变换的一般表达式为：s=clog(1+r)其中C是一个常数。图3.9对数曲线图1、非线性点运算非线性点运算的输出灰度级与输入灰度级呈非线性关系，常见的非线性灰度变换为对数变换和幂次变换。1）、对数变换rss=log(1+r)低灰度区扩展，高灰度区压缩。图像加亮、减暗。非线性拉伸不是对图像的整个灰度范围进行扩展，而是有选择地对某一灰度值范围进行扩展，其他范围的灰度值则有可能被压缩。3.2.2非线性点运算(Non-LinearPointOperation)非线性点运算应用实例1对比度拉伸效果：图像加亮、减暗3.2.2非线性点运算(Non-