图像处理基本概念计算公式.doc

1亮度处理—图像整体变亮或变暗 实现方法：加大或减小每个像素的三基色值 计算式：V=V*(1+d) V—调整后颜色值 V—原颜色值 d—亮度调整系数，-1=d=1 2. 对比度处理—图像亮处更亮暗处更暗 实现方法：以亮度的中间值为基准，加大较大的颜色值，减小较小的颜色值 中间值的取法：ⅰ固定取127；ⅱ取所有像素点各基色的平均值 计算公式：V=127+(V-127)*(1+d) V—调整后颜色值 V—原颜色值 d—对比度调整系数，-1=d=1 3. 色阶处理 将给定的输入范围映射到给定的输出范围，输出范围一般默认为[0,255] 公式： d1——输入范围的下界值 d2——输入范围的上界值 4. 图像平滑 目的：消除图像中的噪声 噪声即叠加在图像上的正负随机亮度值 均值平滑：取本身及周围9个像素点的颜色平均值 中值平滑：取本身及周围9个像素点的颜色中间值 5. 水平一阶微分法 求各像素点与左侧像素点颜色值的绝对值得到边缘强度值，以各点的边缘强度值为灰度形成一幅边缘检测结果灰度图像。 6. 垂直一阶微分法 像素点与上边像素点颜色差值的绝对值 7. 双向一阶微分法 水平、垂直分别求边缘值，取最大者 8. 锐化-即加大边缘处的颜色差异 9. 双向一阶微分锐化 对每个像素点的每种基色值，分别求与左侧和上侧点的差值，将两者均值叠加到当前值上。 10. 镜像（垂直翻转、水平翻转） 围绕图像中心点，像素进行左右置换或上下置换。 垂直翻转可逐行进行，水平翻转函数要逐行逐点进行处理。 11. 缩小 缩小：图像画面面积减小，像素减少，图像等比例缩小 裁剪：图像画面面积减小，像素减少，但图像不变，只是局部处于画面中，多出部分丢弃 宽度与高度方向的缩小比例可以不同 实现方法：抽点发—采样法 12. 放大 图像放大：图像画面增大，像素增多，图像等比例放大 画布放大：图像画面增大，图像不变，图像周围为空白画面 实现方法：插值法—线性插值、二次插值、三次插值 采样法 放大采样法的处理程序与缩小采样法程序完全相同 双向线性插值方法例子： 设dw=biWidth/dWidth=0.7，dh=0.7 则新图像中的点（6，8）对应于原图像中的位置为（4.2，5.6） 当采用采样法时，将取离该位置最近的点（4，6）填入新图像的（6，8）点。 当采用双向线性插值时，则取该位置周围的四个点，插值计算该点的值。如下图： 则有：V12＝V1*(1－0.6)＋V2*0.6 V34＝V3*(1－0.6)＋V4*0.6 V＝V12*(1－0.2)＋V34*0.2 ＝V1*(1－0.6)*( 1－0.2)＋V2*0.6*( 1－0.2) ＋V3*(1－0.6)*0.2＋V4*0.6*0.2 ＝V1*0.32＋V2*0.48 ＋V3*0.08＋V4*0.12 13. 饱和度处理—图像颜色更加鲜艳或暗淡 定义：在三基色模型中，颜色是灰度和纯彩色的叠加，即颜色=灰色+纯彩色 如：（240,150,60）=（60,60,60）+（180,90,0） 纯彩色：由任意两种基色合成的颜色 颜色的鲜艳程度决定纯彩色所占的比例，定义为饱和度，用“S”表示 S=（MaxV - MinV）/MaxV MaxV=max(R,G,B) MinV=min(R,G,B) 如：（240,150,60） MaxV=240，MinV=60 S=（240-60）/240=0.75=75% 实现方法： 设d为饱和度调整比例系数 S=S*(1+d), 0=S=1 则调整后的基色值应满足： (MaxV-MinV)/MaxV=S 按此公式，存在多种调整方式。因而还需确定其他原则 亮度保持不变： MaxV+MidV+MinV=MaxV+MidV+MinV=B 纯彩色的基色比例保持不变，即色调不变 (MidV-MinV)/(MaxV-MinV)=(MidV-MinV)/(MaxV-MinV)=H 加上这两个条件后，即构成三个方程，可唯一确定出处理后的各基色值 算式推导： 已知：处理前的三基色值V1，V2，V3；饱和度调整比例为d，有V1=V2=V3 求：处理后的三基色值V1,V2,V3（用B,S,H表示） 可得： S=(V1-V3)/V1 S=S*(1+d), 0=S=1 B=V1+V2+V3 H=(V2-V3)/(V1-V3) 则处理后的三基色值应满足如下方程： (V1-V3)/V1=S V1+V2+V3=B (V2-V3)/(V1-V3)=H 且0=V1,V2,V3=255 可推导得： , 0=V1=255 V3=(1-S)V1 V2=V3+H(V1-V3) 14. 色调处理 色调的定义及计算公式 色调是对纯彩色中基色比例的描述 色调的取值范围为[0,