數(shù)字圖像處理ppt課件.ppt

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1、數(shù)字圖像處理第五章代數(shù)運(yùn)算CH5代數(shù)運(yùn)算一、引言二、加法運(yùn)算應(yīng)用三、減法運(yùn)算應(yīng)用四、乘法運(yùn)算和除法運(yùn)算五、有噪聲圖像的IOD六、加法運(yùn)算與直方圖七、一維卷積的離散化計(jì)算八、要點(diǎn)總結(jié)習(xí)題1引言1）定義代數(shù)運(yùn)算是指兩幅輸入圖像進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的加、減、乘或除計(jì)算而得到輸出圖像。1引言2）主要應(yīng)用圖像相加可以將一幅圖像內(nèi)容加到另一幅圖像上，以達(dá)到二次暴光的要求（doubleexposure）。圖像相加可以對(duì)同一場(chǎng)景的多幅圖像求平均值，以降低加性（additive）隨機(jī)噪聲。圖像相減可去除圖像中不需要的加性圖案。圖像相減也可用于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。掩膜圖像。2加法運(yùn)算應(yīng)用1）通過求平均值降噪加性

2、噪聲：加性噪聲和圖像信號(hào)強(qiáng)度不相關(guān)。乘性噪聲：乘性噪聲和圖像信號(hào)是相關(guān)的。椒鹽噪聲：黑圖像上的白點(diǎn)，白圖像上的黑點(diǎn)。量化噪聲：是由量化過程引起的，解決的最好方法是最佳量化。2加法運(yùn)算應(yīng)用上海朱家角風(fēng)光有加性噪聲的朱家角風(fēng)光2加法運(yùn)算應(yīng)用有乘性噪聲的朱家角風(fēng)光有椒鹽噪聲的朱家角風(fēng)光2加法運(yùn)算應(yīng)用噪聲圖像1噪聲圖像2噪聲圖像3噪聲圖像4噪聲圖像5噪聲圖像6噪聲圖像7噪聲圖像82加法運(yùn)算應(yīng)用原始圖像降噪后圖像2加法運(yùn)算應(yīng)用定理：對(duì)M幅加性噪聲圖像進(jìn)行平均，可以使圖像的平方信噪比提高M(jìn)倍。證明：注意兩點(diǎn)：1平方信噪比的概念2假定獨(dú)立分布噪聲期望為02加法運(yùn)算應(yīng)用2加法運(yùn)算應(yīng)用2)

3、加法運(yùn)算和直方圖的關(guān)系輸出直方圖為輸入直方圖的卷積（請(qǐng)參考第6節(jié)內(nèi)容）3減法運(yùn)算應(yīng)用1）減去背景鄉(xiāng)村公路3減法運(yùn)算應(yīng)用打破寧?kù)o的不速之客思考：如果背景光強(qiáng)與前一幅并不相等，怎么辦？3減法運(yùn)算應(yīng)用模糊的影像3減法運(yùn)算應(yīng)用經(jīng)過點(diǎn)運(yùn)算之后的車3減法運(yùn)算2）減運(yùn)算和直方圖不相關(guān)圖像的減運(yùn)算與加運(yùn)算一樣，輸出直方圖為輸入直方圖的卷積（請(qǐng)參考第6節(jié)內(nèi)容）。幾乎相同但稍有不對(duì)準(zhǔn)圖像的減法運(yùn)算（運(yùn)動(dòng)檢測(cè)）3減法運(yùn)算X3減法運(yùn)算因此運(yùn)動(dòng)物體在差分圖像中產(chǎn)生低對(duì)比度的邊緣。3減法運(yùn)算3）減運(yùn)算和梯度幅度圖像性質(zhì)：梯度幅度在物體邊緣處高，而在均勻物體的內(nèi)部梯度幅度較低。嚴(yán)格意義上：求梯度運(yùn)算是

4、鄰域運(yùn)算的一種應(yīng)用。3減法運(yùn)算肺癌穿刺細(xì)胞病理涂片圖象3減法運(yùn)算肺癌穿刺細(xì)胞病理涂片圖象的梯度圖像3減法運(yùn)算j=zeros(366,572);[imap]=imread(‘F:imagecancer.bmp');i=double(i);a=0;b=0;form=1:365forn=1:571a=i(m,n)-i(m+1,n);b=i(m,n)-i(m,n+1);a=abs(a);b=abs(b);ifa>bj(m,n)=a;elsej(m,n)=b;end3減法運(yùn)算ifj(m,n)>3j(m,n)=0;elsej(m,n)=255;endendendimshow(j,

5、[0255]);4乘法運(yùn)算和除法運(yùn)算乘法運(yùn)算可用于去除圖像中部分影像。首先構(gòu)造一副掩膜圖像，在需要保留區(qū)域，圖像灰度值為1；而在被去除區(qū)域，圖像灰度值為0；然后將掩膜圖像乘原始圖像。除法運(yùn)算多光譜遙感運(yùn)算的比值計(jì)算.同譜異物,同物異譜.5有噪聲圖像的IOD1）什么是IOD？無噪聲理想情況下的定義：可以得到物體的光密度，用于分析。對(duì)綜合光密度的再次考察5有噪聲圖像的IOD2）噪聲圖像的IOD問題描述：均勻背景上有對(duì)比度明顯的物體圖像，并且被加性噪聲污染。請(qǐng)計(jì)算物體的IOD？思考：如果沒有噪聲，很容易確定物體的邊緣閾值，從而求得物體的IOD。假設(shè)：其直方圖為：5有噪聲圖像的I

6、OD為什么???5有噪聲圖像的IOD5有噪聲圖像的IOD問題：在已知輸出直方圖的情況下，N0是多少？又是假設(shè)：噪聲直方圖左右對(duì)稱，并且均值為N0。其與HS卷積后，直方圖不發(fā)生變化。6加法運(yùn)算與直方圖1）圖像之和的直方圖問題：已知輸入圖像A和B的灰度直方圖HA、HB，得到輸出圖像C的直方圖HC。二維直方圖：如果輸出圖像的二維直方圖是輸入圖像直方圖的積，則認(rèn)為兩幅圖像不相關(guān)。輸出直方圖：注意：這里的定義H為平均后的直方圖概率密度函數(shù)。6加法運(yùn)算與直方圖6加法運(yùn)算與直方圖6加法運(yùn)算與直方圖舉例:兩個(gè)相同的高斯函數(shù)卷積7一維卷積的離散化計(jì)算一維卷積Step1:得到f(t)和g(t

7、)的函數(shù)；Step2:將函數(shù)g(t)關(guān)于y軸反轉(zhuǎn)，得到g(-t)；Step3:將函數(shù)g(-t)平移x，得到g(x-t)；Step4:在給定x下，將f(t)和g(x-t)相乘；Step5:對(duì)f(t)和g(x-t)的乘積求積分；Step6:最后得到f(t)*g(t)函數(shù)，注意自變量取值區(qū)域。7一維卷積的離散化計(jì)算7一維卷積的離散化計(jì)算7一維卷積的離散化計(jì)算離散一維卷積若f長(zhǎng)度為m，g長(zhǎng)度為n，則輸出為原因：避免交疊誤差（wraparounderror）。離散一維卷積矩陣計(jì)算將f和g擴(kuò)展為N長(zhǎng)度的序列，且先不要試圖理解它.7一維卷積