灰度變換及其代碼

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1、1???1、設(shè)計目的?在matlab軟件中實現(xiàn)圖像灰度變換。?2、方案簡介?灰度即使用黑色調(diào)表示物體。每個灰度對象都具有從0%（白色）到100%（黑色）的亮度值?；叶茸儞Q處理是圖像增強(qiáng)處理技術(shù)中一種非?；A(chǔ)、直接的空間域圖像處理方法，也是圖像數(shù)字化和圖像顯示的一個重要組成部分?；叶茸儞Q主要針對獨立的像素點進(jìn)行處理，通過改變原始圖像數(shù)據(jù)所占有的灰度范圍而使圖像在視覺上得到改觀。?本設(shè)計完成圖像的灰度變換，包括圖像反轉(zhuǎn)、對數(shù)變換、伽馬變換和分段線性變換????。?3、方案內(nèi)容?3.1、圖像反轉(zhuǎn)?3.1.1、圖像反轉(zhuǎn)概念?圖像灰度反轉(zhuǎn)簡單來說就是使黑變白，使白變黑，將原始圖像

2、的灰度值進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，使輸出圖像的灰度隨輸入圖像的灰度增加而減少。假設(shè)對灰度級范圍是（0，L-1）的圖像求反，就是通過變換將（0，L-1）變換到（L-1），變換公式如下：t=L-1-s。?????3.1.2、圖像反轉(zhuǎn)程序?I=imread('1.tif');?JJ=imadjust(I,[0?1],[1?0]);?imshow(JJ,[]);?figure;?imshow(I,[]);?????????3.1.3、圖像反轉(zhuǎn)結(jié)果?在matlab軟件中運行上述代碼，結(jié)果如下：3.2、對數(shù)變換????3.2.1、對數(shù)變換概念?對數(shù)變換的一般表達(dá)式為????????????????

3、??????s=cLog(1+r)?????????????????????????（3.2.1）???????其中c是一個常數(shù)，并假設(shè)r≥0。此種變換使一窄帶低灰度輸入圖像值映射為一寬帶輸入值。相對的是輸入灰度的高調(diào)整值?？梢岳眠@種變換來擴(kuò)展被壓縮的高值圖像中的暗像素。相對的是反對數(shù)變換的調(diào)整值。??3.2.2、對數(shù)變換程序?Image=imread('1.tif');?imshow(Image);?Image=log(1+double(Image));?figure(2),imshow(Image,[]);??3.2.3、對數(shù)變換結(jié)果????在matlab軟件中運

4、行上述代碼，得到如下結(jié)果：5??3.4、分段線性變換?3.4.1、分段線性變換概念?對前三種灰度變換方法的補(bǔ)充是分段線性函數(shù)變換。與前面所討論的函數(shù)相比，其主要優(yōu)勢在于形式可任意合成。事實上，可以立刻看到，有些重要變換的實際應(yīng)用可由分段線性函數(shù)描述。分段線性函數(shù)的主要缺點是需要更多的用戶輸入。?3.4.2、分段線性變換程序?clear?b=imread('1.tif');?f0=0;g0=0;?f1=10;g1=30;?f2=220;g2=180;?f3=255;g3=255;?figure,plot([f0,f1,f2,f3],[g0,g1,g2,g3]);?r1=(

5、g1-g0)/(f1-f0);?b1=-r1*f0+g0;?r2=(g2-g1)/(f2-f1);?b2=-r2*f1+g1;?r3=(g3-g2)/(f3-f2);?b3=-r3*f2+g2;?axis([0?255?0?255]);?[m,n]=size(b);?h=double(b);?figure,imshow(mat2gray(h));?for?i=1:m?for?j=1:n?t=h(i,j);?g(i,j)=0;6??if((t>=f0)&&(t<=f1))?g(i,j)=r1*t+b1;?else?if((t>=f1)&&(t<=f2))?g(i,j)=r

6、2*t+b2;?else?if((t>=f2)&&(t<=f3))?g(i,j)=r3*t+b3;?end?end?end?end?end?figure,imshow(mat2gray(g));??3.4.3、分段線性變換結(jié)果????將上述程序在matlab軟件運行，得運行結(jié)果如下?Γ變換3.3.1、伽馬變換概念?其基本形式為??????????s=crγ????????????????????????????????????????(3.3.1)?其中c和γ為正常數(shù)。有時考慮到偏移量（即當(dāng)輸入為0時的可測量輸出），式2也可寫成s=c(r+ε)γ。無論如何，偏移量通常是

7、顯示標(biāo)定的衍生，并且一般在式（3.3.1）中忽略掉。與對數(shù)變換的情況類似，冪次曲線中γ的部分值把輸入窄帶暗值映射到寬帶輸出值。相反，輸入高值時也成立。然而，與對數(shù)函數(shù)不同的是，隨著γ值的變化將簡單地得到一族變換曲線。?3.3.2、伽馬變換程序?A=imread('1.tif');?x=0:255;?a=80,b=1.8,c=0.009;?B=b.^(c.*(double(A)-a))-1;?y=b.^(c.*(x-a))-1;?subplot(2,2,1)?imshow(A)?subplot(2,2,2)?imhist(A)?subplo