matlab《数字图像处理》第5章 算术运算(计科).ppt

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1、第5章图像的算术运算1学习重点数字图像的算术运算2学习内容5.1图像的点运算5.2图像的算术运算5.3图像的位逻辑运算5.4图像的简单应用例子35.1、图像的点运算点运算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值决定。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。点运算因其作用性质有时也称为对比度增强、对比度拉伸或灰度变换。直方图均衡化和直方图规范化都是点运算的典型应用。45.1.1线性点运算在线性点运算中，灰度变换函数在数学上就是线性函数：f(r)=ar+ba>1时，输出图像对比度

2、增大；a<1时，输出图像对比度降低；a=1,b~=0时，仅使输出图像的灰度值上移或下移，其效果是使整个图像更亮或更暗。线性点运算的典型应用是灰度分布标准化。55.1.2非线性点运算非线性点运算对应与非线性映射函数，典型的映射函数包括平方函数、对数函数、截取（窗函数）、阈值函数等675.2、图像的算术运算算术运算是指两幅或多幅输入图像之间进行点对点的加、减、乘、除运算得到输出图像的过程。算术运算可以简单理解成数组的运算。8算术运算是指两幅或多幅输入图像之间。算术运算的结果很容易超出数据类型允许的范围。如uint8能够存储最大数是255，乘法运

3、算很容易超过这个数值；还有除法运算会产生分数结果。所以超过范围的都按数据范围的极值截取，分数结果将被四舍五入。无论哪一种代数运算都要保证两幅输入图像的大小相等，且类型相同9图像相加一般用于对同一场景的多幅图像求平均效果（此处的平均是指效果而言，并非算术平均），以便有效地降低具有加性的随机噪声。直接采集的图像品质一般都较好，不需要进行加法运算处理，但是对于那些经过长距离模拟通讯方式传送的图片（如卫星图像），这种处理是必不可少的。5.2.1加法运算10在Matlab图像处理工具箱中，imadd函数实现图像相加运算。可以是一副图像与另一幅图像相加；也

4、可以是一副图像加上一个常数。Z=imadd(X,Y)11注意类型处理X=uint8([255075;44225100]);Y=uint8([505050;505050]);Z=imadd(X,Y)结果：Z=2555012594255150饱和处理12I=imread('rice.png');J=imread('cameraman.tif');K=imadd(I,J,'uint16');imshow(K,[])13一般选8幅取平均1415和imadd一样，matlab还提供了一个噪声添加函数imnoise，以方便模拟噪声信息。这个函数也相当于图像

5、相加运算。调用格式：J=imnoise(I,type)J=imnoise(I,type,parameters)Docimnoise16I=imread('eight.tif');J=imnoise(I,'salt&pepper',0.02);imshow(I)figure,imshow(J)17I=imread('eight.tif');[m,n]=size(I);J=imnoise(I,'gaussian',0,0.02);figure,imshow(I)figure,imshow(J)k=zeros(m,n);fori1=1:100J1=i

6、mnoise(I,'gaussian',0,0.02);J2=im2double(J1);k=k+J2;endk=k/100;figure;imshow(k);1819生成图象叠加效果：可以得到各种图像合成的效果，也可以用于两张图片的衔接。20RGB=imread(‘peppers.png’);RGB2=imadd(RGB,150);Subplot(121);imshow(RGB);Subplot(122);imshow(RGB2);给图像的每个像素加上一个常数，可以使亮度增加21主要应用举例：差影法(检测同一场景两幅图像之间的变化)混合图像的

7、分离;梯度幅度的应用将同一景物在不同时间拍摄的图像或同一景物在不同波段的图像相减，这就是图像的减法运算。实际中常称为差影法。差值图像提供了图像间的差值信息，能用于指导动态监测、运动目标的检测和跟踪、图像背景的消除及目标识别等。5.2.2减法运算22在Matlab图像处理工具箱中，imsubtract函数和imabsdiff函数实现图像减法运算。Z=imsubtract(X,Y):小于0的置零Z=imabsdiff(X,Y)：相减后取绝对值231)检测同一场景两幅图像之间的变化设：时刻1的图像为T1(x,y)，时刻2的图像为T2(x,y)g(x,

8、y)=T2(x,y)-T1(x,y)=-T2(x,y)T1(x,y)g(x,y)2425差影法在自动现场监测中的应用1、在银行金库内，摄像头每隔一固定