計算機視覺教程-課件4

第4章 圖像預處理

4.1 圖像坐標變換

4.2 灰度映射

4.3 直方圖修正

4.4 空域濾波第4章 圖像預處理 4.1 圖像坐標變換4.1 圖像坐標變換 4.1.1 基本坐標變換

4.1.2 幾何失真校正4.1 圖像坐標變換 4.1.1 基本坐標變換4.1.1 基本坐標變換

1.變換的表達 2.平移變換4.1.1 基本坐標變換 1.變換的表達4.1.1 基本坐標變換

3.尺度變換 4.旋轉變換4.1.1 基本坐標變換 3.尺度變換4.1.1 基本坐標變換

5.變換級連4.1.1 基本坐標變換 5.變換級連4.1.2 幾何失真校正

1.空間變換4.1.2 幾何失真校正 1.空間變換4.1.2 幾何失真校正

2.灰度插值4.1.2 幾何失真校正 2.灰度插值4.2 灰度映射 4.2.1 灰度映射原理

4.2.2 灰度映射示例

4.2 灰度映射 4.2.1 灰度映射原理4.2.1 灰度映射原理

基于圖像像素的點操作

映射函數(shù)4.2.1 灰度映射原理 基于圖像像素的點操作4.2.2 灰度映射示例

灰度映射技術的關鍵是根據(jù)增強要求設計映射函數(shù)4.2.2 灰度映射示例 灰度映射技術的關鍵是根據(jù)增強要求設4.2.2 灰度映射示例1.圖像求反2.動態(tài)范圍

壓縮3.對比度

增強4.2.2 灰度映射示例4.3 直方圖修正 4.3.1 直方圖均衡化

4.3.2 直方圖規(guī)定化4.3 直方圖修正 4.3.1 直方圖均衡化4.3.1 直方圖均衡化

灰度直方圖是一個1-D的離散函數(shù)

灰度累積直方圖也是一個1-D的離散函數(shù)4.3.1 直方圖均衡化 灰度直方圖是一個1-D的離散函數(shù)4.3.1 直方圖均衡化

直方圖均衡化的基本思想是把原始圖的直方圖變換為在整個灰度范圍內(nèi)均勻分布的形式，這樣就增加了像素灰度值的動態(tài)范圍，從而達到增強圖像整體對比度的效果

增強函數(shù)需要滿足兩個條件 (1)在灰度范圍內(nèi)是一個單值單增函數(shù) (2)變換前后圖像的灰度值動態(tài)范圍一致4.3.1 直方圖均衡化 直方圖均衡化的基本思想是把原始圖的4.3.1 直方圖均衡化列表計算對照表4.3.14.3.1 直方圖均衡化4.3.1 直方圖均衡化

效果

增加了灰度動態(tài)范圍，所以也增加了對比度原始圖像和直方圖均衡化結果及直方圖4.3.1 直方圖均衡化 效果4.3.2 直方圖規(guī)定化

用戶可指定規(guī)定化函數(shù)來得到特殊的增強功能

3個步驟

(1)對原始圖的直方圖進行灰度均衡化

(2)規(guī)定需要的直方圖，并計算能使規(guī)定的直方圖均衡化的變換

(3)將第1步得到的變換反轉過來，即將原始直方圖對應映射到規(guī)定的直方圖4.3.2 直方圖規(guī)定化 用戶可指定規(guī)定化函數(shù)來得到特殊的增4.3.2 直方圖規(guī)定化

單映射規(guī)則

組映射規(guī)則4.3.2 直方圖規(guī)定化 單映射規(guī)則4.3.2 直方圖規(guī)定化

列表計算

對照表4.3.24.3.2 直方圖規(guī)定化 列表計算4.3.2 直方圖規(guī)定化

繪圖計算4.3.2 直方圖規(guī)定化 繪圖計算4.4 空域濾波 4.4.1 原理和分類

4.4.2 線性平滑濾波

4.4.3 線性銳化濾波

4.4.4 非線性平滑濾波

4.4.5 非線性銳化濾波4.4 空域濾波 4.4.1 原理和分類4.4.1 原理和分類

1.模板運算

模板卷積4.4.1 原理和分類 1.模板運算4.4.1 原理和分類

2.技術分類

給卷積模板的各個系數(shù)賦以不同的值，就可得到不同的增強效果4.4.1 原理和分類 2.技術分類4.4.2 線性平滑濾波

1.鄰域平均4.4.2 線性平滑濾波 1.鄰域平均4.4.2 線性平滑濾波

2.加權平均

系數(shù)均為正值，接近模板中心的系數(shù)比較大，而模板邊界附近的系數(shù)應比較小4.4.2 線性平滑濾波 2.加權平均4.4.3 線性銳化濾波

利用對應微分的方法可以對圖像進行銳化濾波

線性銳化濾波的模板僅中心系數(shù)為正，而周圍的系數(shù)均為負值4.4.3 線性銳化濾波 利用對應微分的方法可以對圖像進行銳4.4.4 非線性平滑濾波

中值濾波可用如下步驟完成 (1)將模板在圖中漫游，并將模板中心

與圖中某個像素位置重合

(2)讀取模板下各對應像素的灰度值 (3)將這些灰度值從小到大排成一列 (4)找出這些灰度值里排在中間的一個 (5)將這個中間值賦給對應模板中心位

置的像素4.4.4 非線性平滑濾波 中值濾波可用如下步驟完成4.4.4 非線性平滑濾波

中值濾波既能消除噪聲（尤其是脈沖噪聲）