湖南大学图像处理课程.pptxVIP

湖南大学图像处理课程;3.1 几何变换: 基本变换;3.1.1 概述 图像的几何变换，就是按照需要使图像产生大小、形状和位置的变化。 对于原图像f(x,y)，坐标变换函数 x’ = a(x,y); y’ = b(x,y) 唯一确定了几何变换： g(x’,y’) = f(a(x,y), b(x,y)); g(x,y)是目标图像。 ; 为了能够用统一的矩阵线性变换形式来表示和实现这些几何变换，需引入一种新的坐标——齐次坐标。 3.1.2 齐次坐标 现设点 进行平移后，移到 ，其中 方向的平移量为 ， 方向的平移量为 。 那么，点的坐标为 ;第5页/共166页;第6页/共166页;第7页/共166页;3.1.4 常用的几何变换 一、平移 简单变换 问题描述：图像的平移、缩放和旋转。 解题思路：从易到难。工具：线性代数中的齐次坐标。 ;第9页/共166页;二、旋转 一般以图像的中心为原点，将图像上的所有像素都旋转一个相同角度。;第11页/共166页;第12页/共166页;第13页/共166页;第14页/共166页;第15页/共166页;第16页/共166页;三、镜像;第18页/共166页;第19页/共166页;第20页/共166页;第21页/共166页;第22页/共166页;第23页/共166页;3.1.4 缩放 收缩;第25页/共166页;第26页/共166页;第27页/共166页;第28页/共166页;第29页/共166页;放大 1）最近邻插值 输出图像的灰度等于离它所映射位置最近的输入图像的灰度值。;第31页/共166页;第32页/共166页;例:源图为3X3 的256级灰度图，现将其扩展成4X4 256级灰度图：;4）双线性插值 四点确定一个平面函数，属于过约束问题； 问题描述：单位正方形顶点已知，求正方形内任一点的f(x,y)值。;第35页/共166页; 例:源图为3X3 的256级灰度图，现将其扩展成4X4 256级灰度图：;;最近邻插值;;3.2 非几何变换;3.2 非几何变换:灰度级变换;3.2 非几何变换:灰度级变换;3.2 非几何变换：非几何变换的定义;点运算的种类 （1）线性点运算 ; ; 在曝光不足或过度的情况下，图像灰度可能会局限在一个很小的范围内。这时在显示器上看到的将是一个模糊不清、似乎没有灰度层次的图像。 下图是对曝光不足的图像采用线性变换对图像每一个像素灰度作线性拉伸。可有效地改善图像视觉效果。;2023/3/28; 图像求反示例; 图像求反示例;对数变换 （1）公式表示 s=c* log(1+r) （2）特点 “ 扩展低输入，压缩高输入”。 （３）应用范围 　　　　　当原图动态范围太大，超出显示设备的范围　 　　　时，如直接显示原图则一部分细节可能丢失。此时 　　　可采用对数变换。如傅里叶频谱的显示。 ;第51页/共166页;3 幂次变换 （1）公式表示;第53页/共166页;②指数变换 指数变换的一般表达式为 这里参数a,b,c用来调整曲线的位置和形状。这种变换能对图像的高灰度区给予较大的拉伸。;4 分段线性变换 （1）对比度拉伸;分段线性变换（二值化）;（2）特点： “压缩两端的背景的动态范围， 扩展中段的目标的动态范围”;2023/3/28;局部提高、局部降低对比度;亮度调整——加亮、减暗图像; （2）灰度切分;3.2 非几何变换:直方图;第3章 空域增强技术 ;灰度直方图;直方图的计算和性质;2 直方图的计算和性质; 灰度直方图表示图像中具有某种灰度级的像素的个数。;2; hs;实例3.3.1 横坐标表示灰度级，纵坐标表示频数，就可以看出图像中灰度的分布情况，;四种基本类型图像的直方图;直方图的性质;3 直方图的用途;2 ）边界阈值选择 使用轮廓线确定简单物体的边界的方法，称为阈值化； 对物体与背景有较强对比的景物的分割特别有用； 例 双峰直方图;3 ）统计图像中物体的面积;; 直方图均衡化思想;直方图均衡化 （1）灰度变换函数 假说满足以下条件： A、T(r)在区间0≤ r ≤1中为单值且单调递增； （单值是为了保证反变换的存在； 单