Python圖像處理與機器視覺入門 課件 第二章 圖像的點運算-線性變換

圖像處理技術與應用李欽深圳信息職業(yè)技術學院軟件學院科技樓1703D室1295254769@圖像處理技術與應用第二章

圖像的點運算-線性變換什么是數(shù)字圖像：（1）打開windows畫圖工具，畫圖(畫板20x20像素)（2）編程，將圖像轉化為數(shù)字（3）觀察每個點

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數(shù)字圖像基礎代碼：

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數(shù)字圖像基礎

1通道（分量）即R，img[i][j][0]2通道（分量）即G，img[i][j][1]3通道（分量）即B，img[i][j][2]R、G、B可以疊加形成不同的顏色

1-6圖像的點運算

整幅圖像來說每個通道都是一個M*N的矩陣

1-6圖像的點運算DA

=（R，G，B），單個像素單個通道范圍是：0~255

0表示幾乎沒有，255表示最強

1-6圖像的點運算

以2X2的圖像為例（M=N=2）每個像素都有坐標（X,Y）以及像素值DAxy

1-6圖像的點運算

以2X2的圖像為例（M=N=2）每個像素都有坐標（X,Y）以及像素值DAxy

1-6圖像的點運算

以2X2的BMP圖像為例（M=N=2）像素值DAxy

包含三個通道的值（R，G，B）

1-6圖像的點運算

以2X2的BMP圖像為例（M=N=2）

1-6圖像的點運算

以2X2的BMP圖像為例（M=N=2）

1-6圖像的點運算

以2X2的BMP圖像為例（M=N=2）

1-6圖像的點運算I=imread('testImage.bmp')

1通道R，I(:,:,1)；2通道G，I(:,:,2)；3通道B，I(:,:,3)DA=(R,G,B)

1-6圖像的點運算

1-6圖像的點運算

1-6圖像的點運算

1-6圖像的點運算

1-6圖像的點運算計算BMP圖像文件大?。何募笮?分辨率*位深度/8/1024(單位：KB)（1）分辨率（resolution）單位為一幅圖像像素總數(shù)：1024*768像素，1280*720像素；（2）清晰度（definition）單位為單位長度上的像素個數(shù)：500DPI，800DPI；（3）位深度用于控制圖像顏色數(shù)量24位真彩色：一個顏色可以拆分成紅綠藍三通道,24真彩色就是每通道分配8位,每種顏色用一個字節(jié)來表示.3*8=24(16777216種顏色)

1數(shù)字圖像基礎（3）位深度用于控制圖像顏色數(shù)量24位真彩色：一個顏色可以拆分成紅綠藍三通道,24真彩色就是每通道分配8位,計算機存儲文件使用二進制，則色彩數(shù)量為2^24=16777216（4）計算機存儲單位換算：8bits=1byte1024byte=1K1024K=1M1024M=1G

1數(shù)字圖像基礎練習（1）：從網上下載一幅圖片，用畫筆另存為BMP，計算圖像大小，與文件實際大小進行對比

1數(shù)字圖像基礎概念：對一幅圖像中的每個點進行相同的操作：線性變換伽瑪變換直方圖均衡化

2圖像的點運算線性變換：概念介紹：以灰度圖像為例，假設原圖像像素的灰度值為DA=f(x,y),(x,y)為圖像坐標，處理后圖像像素的灰度值為DB=g(DA)=a*DA+b。要求DA和DB都在圖像的灰度范圍之內,a為斜率，b為截距?；叶茸儞Q函數(shù)描述了輸入灰度值和輸出灰度值之間的轉換關系。一旦灰度轉換關系確定，則圖像中每一點的運算關系就被完全確定下來。

3線性變換線性變換：由線性變換的公式可知，a調整的是圖像的對比度，b調整的是圖像的亮度。若a=1,b=0，圖像像素不發(fā)生變化；若a=1,b!=0，圖像全部灰度值上移或下移；若a>1，圖像對比度增強；若0<a<1，圖像對比度減?。蝗鬭<0，暗區(qū)域變亮，亮區(qū)域變暗，等于圖像求補。

3線性變換線性變換：由線性變換的公式可知，a調整的是圖像的對比度，b調整的是圖像的亮度。若a=1,b=0，圖像像素不發(fā)生變化；若a=1,b!=0，圖像全部灰度值上移或下移；若a>1，圖像對比度增強；若0<a<1，圖像對比度減小；若a<0，暗區(qū)域變亮，亮區(qū)域變暗，等于圖像求補。

3線性變換線性變換：由線性變換的公式可知，a調整的是圖像的對比度，b調整的是圖像的亮度。若a=1,b=0，圖像像素不發(fā)生變化；若a=1,b!=0，圖像全部灰度值上移或下移；若a>1，圖像對比度增強；若0<a<1，圖像對比度減?。蝗鬭<0，暗區(qū)域變亮，亮區(qū)域變暗，等于圖像求補。

3線性變換線性變換：進行線性變換，我們需要了解一點矩陣計算的知識。下圖表示了三個不同尺寸的矩陣。

3線性變換這三個矩陣可分別用數(shù)字表示為：1*2矩陣DA=[10,20]2*1矩陣DA=[10;20]分號代表換行2*2矩陣DA=[10,20;10,20]常數(shù)與矩陣的乘法可表示為：DA=[10,20]a*DA=[a*10,a*20],a為常數(shù)常數(shù)與矩陣的加法可表示為：DA=[10,20]DA+b=[10+b,20+b]，b為常數(shù)從而可以推導出線性變換的計算為：1*2矩陣DB=[a*10+b,a*20+b]2*1矩陣DA=[a*10+b;a*20+b]分號代表換行2*2矩陣DA=[a*10+b,a*20+b;

a*10+b,a*20+b]

3線性變換例子：DA是一幅分辨率為1*10像素的單通道圖片，DA=a=1,b=0DB=1*DA+0DB=a=1,b=20DB=1*DA+20DB=a=2,b=0DB=2*DA+0DB=

3線性變換練習（2）：DA=a=1,b=0DB=a=1,b=20DB=a=2,b=50DB=

3線性變換練習（2）：計算DA=a=1,b=0DB=1*DA+0a=1,b=20DB=1*DA+20a=2,b=50DB=2*DA+50

3線性變換練習（3）：編程完成練習（2）。