圖像的灰度變換

《圖像的灰度變換》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、圖像的灰度變換李強(qiáng)灰度變換灰度變換的目的是為了改善畫(huà)質(zhì)，使圖像顯示效果更加清晰。有選擇地突出圖像中感興趣的特征或者抑制圖像中某些不需要的特征，使圖像與視覺(jué)響應(yīng)特性相匹配。圖像的點(diǎn)應(yīng)算可以有效的改變圖像的直方圖分布，以提高圖像的分辨率和圖像的均衡圖像的點(diǎn)應(yīng)算從像素到像素的變換B(x,y)=f[A(x,y)]，f(D)稱(chēng)為灰度變換函數(shù)，它描述了輸入灰度值和輸出灰度值之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。一旦灰度變換函數(shù)確定，該點(diǎn)應(yīng)算就完全被確定下來(lái)了。直接灰度變換直接灰度變換屬于所有圖像增強(qiáng)技術(shù)中最簡(jiǎn)單的一類(lèi)，最常用的方法有以下幾種：圖像求反對(duì)數(shù)變換灰度切割位圖切割灰度的線(xiàn)性變換圖像求反簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，圖像求反

2、就是使圖像中的黑變白，和使圖像中的白變黑的處理。設(shè)灰度范圍為（0，L-1）圖像求反的變換公式：t=L-1-s這種方法尤其適用于增強(qiáng)嵌入圖像的暗區(qū)域的白色和灰色細(xì)節(jié)對(duì)數(shù)變換在顯示一些圖像時(shí)，其動(dòng)態(tài)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)顯示設(shè)備上的顯示能力。此時(shí)僅有圖像中最亮部分可在顯示設(shè)備上顯示，而頻譜中的低值將看不見(jiàn)，在這種情況下，所顯示的圖像相對(duì)于原圖像就存在失真。要消除這種因動(dòng)態(tài)范圍太大而引起的失真。一種有效的方法是對(duì)原圖像的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行壓縮，最常用的借助對(duì)數(shù)形式對(duì)動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行調(diào)整變換公式：t=clog(1+

3、s

4、)，c為比例常數(shù)，取值可以結(jié)合原圖像的動(dòng)態(tài)范圍以及現(xiàn)實(shí)設(shè)備的顯示能力來(lái)定。圖像的灰度切割

5、圖像切割的目的就是增強(qiáng)特定范圍的對(duì)比度，用來(lái)突出圖像中特定灰度范圍的亮度方法很多，常用的方法有兩種：(1)對(duì)感興趣的灰度級(jí)以較大的灰度值表示，而對(duì)另外的灰度級(jí)以較小的灰度值表示(2)對(duì)感興趣的灰度級(jí)以較大的灰度值表示，其他的灰度級(jí)則保持不變圖像的位圖切割對(duì)一幅有多個(gè)位表示其灰度值的圖像來(lái)說(shuō)，其中的每個(gè)位可看作一個(gè)二值的平面，也稱(chēng)為位面。設(shè)圖像中每一個(gè)像素由8位表示，也就是說(shuō)圖像有8個(gè)位面，一般用位面0表示最低位面，位面7表示最高位面，借助圖像的位面表示形式，通過(guò)操作圖像特定位面來(lái)達(dá)到對(duì)圖像的增強(qiáng)效果?；叶鹊木€(xiàn)性變換將圖像中的所有點(diǎn)的灰度按照線(xiàn)性灰度變換函數(shù)進(jìn)行變換，變換函數(shù)為：D

6、B=f(DA)=a*DA+b其中a為線(xiàn)性斜率，b為在y軸的截距，DA為輸入圖像的灰度值，DB為輸出圖像的灰度討論下線(xiàn)性變換公式當(dāng)a>1時(shí)，輸出的圖像的對(duì)比度增加當(dāng)a<1時(shí)，輸出的圖像的對(duì)比度就會(huì)減小當(dāng)a=1，b≠0時(shí)，就會(huì)使所有的圖像的灰度值上移或下移當(dāng)a<0，就會(huì)將圖像的暗區(qū)域變亮，亮區(qū)域變暗當(dāng)a=1，b=0，圖像會(huì)保持不變當(dāng)a=-1，b=225，圖像正好反轉(zhuǎn)灰度直方圖灰度直方圖是數(shù)字圖像處理中一個(gè)最簡(jiǎn)單、最有用的的工具，它描述了一幅圖像的灰度級(jí)內(nèi)容?；叶戎狈綀D定義為灰度值的函數(shù)，描述的是圖像中具有該灰度值的像素的個(gè)數(shù)，其橫坐標(biāo)表示像素的灰度級(jí)別，縱坐標(biāo)是該灰度出現(xiàn)的頻率。直方

7、圖處理方法通常分兩種：直方圖均衡化：實(shí)質(zhì)是減少圖像的灰以換取對(duì)比度的擴(kuò)大，它的結(jié)果是唯一的，就是根據(jù)灰度信息，自動(dòng)增強(qiáng)整個(gè)圖像的對(duì)比度，也就是說(shuō)對(duì)比度擴(kuò)大到什么程度是不受控制的，目的是通過(guò)點(diǎn)應(yīng)算使輸入圖像轉(zhuǎn)換為在每一灰度級(jí)上都有相同的像素點(diǎn)數(shù)的輸出圖像，即輸出的直方圖是平的；直方圖規(guī)定化：相當(dāng)于建立了一個(gè)灰度級(jí)別的固定模式，所有圖像進(jìn)入后，都會(huì)以同一種灰度直方圖的狀態(tài)顯示出來(lái)?；叶鹊拈撝底儞Q灰度的閾值變換可以讓一幅灰度圖像轉(zhuǎn)換成黑白二值圖，它的操作過(guò)程是先由用戶(hù)指定一個(gè)閾值，如果圖像中某像素的灰度值小于該閾值，則該圖像的灰度值設(shè)置為0，否則灰度值設(shè)置為225?；叶乳撝底儞Q的變換函

8、數(shù)表達(dá)式如下：f(x)=0???????xT其中T為指定的閾值。閾值T就像個(gè)門(mén)檻，比它大就是白，比它小就是黑。該變換函數(shù)是階躍函數(shù)，只需給出閾值點(diǎn)T即可，經(jīng)過(guò)閾值處理后的圖像變成了一幅黑白二值圖，閾值處理是灰度圖轉(zhuǎn)二值圖的一種常用方法。