数字图像处理及应用_第4章.pptx

数字图像处理及应用第4章图像处理中的基本运算计算机与通信工程学院基本运算概述第4章内容提要图像的点运算图像代数运算图像几何变换灰度插值运算第4章图像处理基本运算4.1图像处理基本运算概述（1）单幅图像单幅图像（2）多幅图像单幅图像（3）单幅或多幅图像数值/符号根据由输入图像得到输出图像运算的数学特征，可将图像处理运算方式分为如下三类:点运算代数运算几何运算4.2点运算所谓点运算是指像素值（像素点的灰度值）通过运算之后，可以改善图像的显示效果。这是一种像素的逐点运算。点运算与相邻的像素之间没有运算关系，是原始图像与目标图像之间的影射关系。是一种简单但却十分有效的图像处理方法。点运算又称为“对比度增强”、“对比度拉伸”、“灰度变换”。1.定义点运算实际上是灰度到灰度的映射过程;设输入图像为A(x,y),输出图像为B(x,y),则点运算可表示为：B(x,y)=f[A(x,y)]显然点运算不会改变图像内像素点之间的空间位置关系。2.分类——线性点运算①如果a>1，输出图像的对比度增大提高对比度当b不变，a=1，1.25，1.5，2，2.5，5时的图像，从图像中可以看到，当a的值越大，黑白对比越明显，对比度增大。但a的值不能过大，如最后一幅图片所示，当a取值为5时，原图像中大部分像素的灰度值均超过255，故大部分位置都显示为了白色。clearallI=imread(‘image1.jpg’);subplot(231)imshow(I);J=1.25*I;subplot(232)imshow(J);K=1.5*I;subplot(233)imshow(K);M=2*I;subplot(234)imshow(M);N=2.5*I;subplot(235)imshow(N);P=5*I;subplot(236)imshow(uint8(P))2551420②如果a<1,输出图像的对比度减小255降低对比度25500③如果a＝1，b≠0，操作仅使所有像素的灰度值上移或下移，其效果是使整个图像更暗或更亮.255整个图像更亮整个图像更暗255255a=1时，b=0,50,100,150时的图像，从图像中可以看到，当b的值越大，灰度值增加，越往白色靠拢，当达到最大值255时，整幅图像会全变成白色。clearallI=imread(‘image1.jpg’);subplot(221)imshow(I);J=I+50;subplot(222)imshow(J);K=I+100;subplot(223)imshow(K);M=I+150;subplot(224)imshow(M);当a=1时，b=0,-50,-100,-150时的图像，从图像中可以看到，当b为负数，并且值越来越小时，灰度值减少，越往黑色靠拢，当达到最小值0时，整幅图像会全变成黑色。clearallI=imread(‘image1.jpg’);subplot(221)imshow(I);J=I-50;subplot(222)imshow(J);K=I-100;subplot(223)imshow(K);M=I-150;subplot(224)imshow(M);④如果a＝1，b＝0时，输出、输入图像相同2550255⑤如果a为负值，暗区域将变亮，亮区域将变暗255I=imread('rice.png');M=255-I;imshow(M);0255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]2.分类—分段线性点运算分段线性点运算的应用255输出0输入2.分类—非线性点运算输出灰度级与输入灰度级呈非线性关系的点运算。25525525521832128255128255加亮、减暗图像加暗、减亮图像亮度调整非线性运算典型函数(1)Dm为灰度级的最大值，参数C定义了中间灰度范围内的增加量（C>0）或减少量（C<0）(2)该类非线性单调点运算通过降低较亮或较暗物体的对比度来加强灰度级处于中间范围的物体的对比度，这类函数曲线为s形，其灰度变换函数在中间部分的斜率大于1，而两端处斜率小于l。参数α越大效果越明显。非线性运算典型函数(3)参数α决定点运算的效果。这类非线性单调点运算是通过压低在中间灰度级处的对比度，而将较亮和较暗部分的对比度加强。该灰度变换函数在中间处的斜率小于1，而在靠近两端处斜率大于1。非线性点运算非线性点运算的应用非线性点运算2)幂次变换非线性点运算的应用非线性点运算的应用4.3代数运算1、概念2、运算类型及应用1.概念代数运算是指两幅输入图像