数字图像处理03亮度变换与空间滤波

《数字图像处理03亮度变换与空间滤波》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章亮度变换与空间滤波本章主要内容图像增强的方法分两大类：空间域方法频域方法本章主要讨论空间域图像增强的方法及其MATLAB实现；空间域图像增强方法亮度变换直方图处理空间滤波（邻域处理或空间卷积）23.1背景知识空间域技术空间域技术直接对图像的像素进行处理.33.1背景知识点的邻域定义一个点(x,y)的邻域的主要方法是利用中心在(x,y)点的正方形或矩形子图像如1×1邻域,3×3邻域,5×5邻域43.1背景知识空间域技术空间域技术直接对图像的像素进行处理.空间域处理可定义为g(x,y)=T[f(x,y)]其中,f(x,y)为输入图像,g(x,y)为输出图像(处理后),T是对图

2、像f进行处理的操作符.亮度变换:变换T对单点操作处理后图像在点(x0,y0)的像素值g(x0,y0)只与原始图像在点(x0,y0)的像素值f(x0,y0)有直接关系,与原始图像在其他点的像素值无关.如g(x0,y0)=af(x0,y0)2+bf(x0,y0)+c亮度变换可写成:s=T[r]其中r为f(x,y)的亮度值,s为g(x,y)的亮度值53.1背景知识空间域技术空间滤波:利用(x,y)的一个小邻域(如3×3邻域,称为模板),对T进行操作.此时,处理后图像在某点(x0,y0)的像素值g(x0,y0)不仅与原始图像在点(x0,y0)的像素值f(x0,y0)有直接关系,与原始图

3、像在点(x0,y0)附近其他点的像素值也有直接关系.如下式直方图方法:利用图像亮度值的统计信息进行处理.63.2亮度变换函数一些基本灰度变换73.2亮度变换函数一些基本灰度变换图像反转对灰度范围为[0,L-1]的图像，表达式为s=L-1-r对数变换s=clog(1+r)幂次变换s=cr对比拉伸s=T(r)=1+(m/r)E183.2亮度变换函数3.2.1函数imadjust语法g=imadjust(f,[low_in,high_in],[low_out,high_out],gamma)说明low_in,high_inlow_out,high_outgamma例3.1使用函数i

4、madjust93.2亮度变换函数3.2.2对数和对比度拉伸变换对数变换S=T(r)=clog(1+r)例3.2使用对数变换减少动态范围对比拉伸s=T(r)=g=1./(1+(m./(double(f)+eps)).^E)1+(m/r)E1103.2亮度变换函数3.2.3亮度变换的一些实用M函数处理可变数量的输入和/或输出函数nargin和nargout函数nargchk变量varargin和varargout一个实现多种亮度变换的M函数changeclassintrans例3.3函数intrans的使用和说明亮度标度的M函数gscale113.3直方图处理与函数绘图3.3.1

5、生成并绘制图像的直方图直方图:h(rk)=nk归一化直方图:p(rk)=h(rk)/n=nk/n函数imhist:imhist(f,b)函数plot:plot(horz,v,‘color_linestyle_mark’)例3.4计算并绘制图像的直方图函数bar:axis,set,xlabel,ylabel,text,title,xlim,ylim函数stem123.3直方图处理与函数绘图函数plot:plot(horz,v,‘color_linestyle_mark’)函数bar:bar(horz,v,width)函数stem:stem((horz,v)函数axis:axis(

6、[horzminhorzmaxvertminvertmax])函数xlabel:xlabel(‘textstring’,‘fontsize’,size)函数ylabel:ylabel(‘textstring’,‘fontsize’,size)函数text:text(xloc,yloc,‘textstring’,‘fontsize’,size)函数title:title(‘titlestring’)函数set:set(gca,'xtick',0:50:255)函数set:set(gca,'ytick',0:50:255)函数ylim(‘auto’),ylim([ymin,ymax

7、])函数xlim(‘auto’),xlim([xmin,xmax])133.3直方图处理与函数绘图3.3.2直方图均衡化函数histeq:histeq(f,nlev)例3.5直方图均衡化3.3.2直方图匹配生成具有指定直方图的图像的方法称为直方图匹配。函数histeq:imhist(f,hspec)例3.6直方图匹配143.4空间滤波空间滤波（邻域处理）(1)定义中心点(x,y);(2)对预先定义的以(x,y)为中心点的邻域内的像素进行运算;(3)令运算结果为该点处处理的响应;(4)对图像中