1、第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算o 点运算o 代数运算o 几何运算第4章 图像处理中的基本运算一.点运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算255255 DADB0f(DA)=aDA+bbbaDDfDAAB)(第4章 图像处理中的基本运算 如果a1，输出图像的对比度增大25521848提高对比度2550第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算 如果a1,输出图像的对比度减小2552551420降低对比度第4章 图像处理中的基本运算0255255第4章 图像处理中的基本运算 如果a
2、1，b0，操作仅使所有像素的灰度值上移或下移，其效果是使整个图像更暗或更亮02552550255255第4章 图像处理中的基本运算如果a1，b0时，输出、输入图像相同0255255第4章 图像处理中的基本运算 如果a为负值，暗区域将变亮，亮区域将变暗0255255第4章 图像处理中的基本运算0255255第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算),(yxgayxfbyxfabyxf),(),(),(dabcdcayxf),(c线性点运算公式线性点运算公式第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算分段线性点运算公式分段线性点运算公式),(
3、yxgayxfbyxfaMyxfbf),(0),(),(abcdcayxf),(acbMdMfg),(yxfdbyxf),(第4章 图像处理中的基本运算2552550输入输出第4章 图像处理中的基本运算25512825521825512825532加亮、减暗图像亮度调整加暗、减亮图像第4章 图像处理中的基本运算拉伸效果：图像加亮、减暗第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像
4、处理中的基本运算二.代数运算1、概念2、运算类型及应用第4章 图像处理中的基本运算1.概念概念 代数运算是指两幅输入图像之间进行点对点的加、减、乘、除运算得到输出图像的过程。如果记输入图像为A(x,y)和B(x,y)，输出图像为C(x,y)，则有如下四种形式：(1)C(x,y)=A(x,y)+B(x,y)(2)C(x,y)=A(x,y)-B(x,y)(3)C(x,y)=A(x,y)B(x,y)(4)C(x,y)=A(x,y)/B(x,y)第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算相加M=1M=2M=4M=16第4章 图像处理
5、中的基本运算n 生成图象叠加效果：可以得到各种图像合成的效果，也可以用于两张图片的衔接第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算设：背景图像b(x,y)，前景背景混合图像f(x,y)g(x,y)=f(x,y)b(x,y)g(x,y)为去除了背景图像第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算-=第4章 图像处理中的基本运算=-第4章 图像处理中的基本运算yfjxfiyxf),(22)()(|),(|yfxfyxf第4章 图像处理中的基本运算|)1,(),(|,),1(),(max|),(|yxfyxfyxfyxf
6、yxf第4章 图像处理中的基本运算梯度幅度的应用梯度幅度的应用梯度幅度图像 梯度幅度在边缘处很高；在均匀的肌肉纤维的内部，梯度幅度很低。第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算主要应用举例l 常用于遥感图像处理中第4章 图像处理中的基本运算三.几何运算1.概念 2.几何运算类型第4章 图像处理中的基本运算 图像的几何变换（Geometric Transformation）是指图像处理中对图像平移、旋转、放大和缩小，这些简单变换以及变换中灰度内插处理等。几何变换可能改变图像中各物体之间的空间位置关系。几何变换不改变像素值，而可能改变像素所在的位置。1.
7、概念概念第4章 图像处理中的基本运算 空间变换 灰度插值2.几何运算类型几何运算类型第4章 图像处理中的基本运算 空间变换000011xxdcbaxxTyx 根据几何学知识，上述变换可以实现图像各像素点以坐标原点的比例缩放、反射、错切和旋转等各种变换，但是上述2 22 2变换矩阵变换矩阵T T不能实现图像的平移以及绕任意点的比例缩放、反射、错切和旋转等变换。第4章 图像处理中的基本运算 为了能够用统一的矩阵线性变换形式，表示和实现这些常见的图像几何变换，就需要引入一种新的坐标，即齐次坐标。采用齐次坐标可以实现上述各种几何变换的统一表示。如图所示，则新位置A1(x1，y1)的坐标为：yyyxxx
8、0101第4章 图像处理中的基本运算yxyxyx001110010011yxdcbayx 由于矩阵T中没有引入平移常量，无论a、b、c、d取什么值，都不能实现式平移功能。不能实现平移变换功能，怎么办不能实现平移变换功能，怎么办?需要进行改进。需要进行改进。第4章 图像处理中的基本运算yxT1001110010011yxyxyx第4章 图像处理中的基本运算1001001yxT1100100110011yxyxyx第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算 空间变换yyyxxx注意：平移后的景物与原图像相同，但“画布”一定是扩大了。否则就会丢失信息。第4章 图像处理中的基本运算 空间
9、变换第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算 空间变换第4章 图像处理中的基本运算放大5倍第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算返回第4章 图像处理中的基本运算 返回第4章 图像处理中的基本运算返回第4章 图像处理中的基本运算返回第4章 图像处理中的基本运算返回第4章 图像处理中的基本运算)(垂直镜像yyxx)(水平镜像yyxx水平镜像垂直镜像 空间变换第4章 图像处理中的基本运算0,0 xy第4章 图像处理中的基本运算0,0 xy第4章 图像处理中的基本运算水平镜像的变换结果水平镜像的变换结果 第4章 图像处理中的基本运算图像的垂
10、直镜像 第4章 图像处理中的基本运算cossinsincosyxyyxx30yxyyxx866.05.05.0866.0634.03*5.0866.0minx098.25.03*866.0maxx366.15.0866.0miny098.43*5.03*866.0maxy 空间变换第4章 图像处理中的基本运算0,0 xy第4章 图像处理中的基本运算图图 旋转前的图像旋转前的图像 第4章 图像处理中的基本运算图图 旋转旋转15并进行插值处理的图像并进行插值处理的图像 第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算经过插值处理之后，图像效果就变得自然。经过插值
11、处理之后，图像效果就变得自然。第4章 图像处理中的基本运算返回第4章 图像处理中的基本运算返回第4章 图像处理中的基本运算 如图所示，图像经过了两次45和135旋转变换，旋转360之后，图像(b)的字迹发生了较明显的变化，特别是字体的边缘更为明显。第4章 图像处理中的基本运算灰度插值 图像的比例缩放、图像的比例缩放、旋转变换时等，变换过程需要旋转变换时等，变换过程需要两个独立的算法两个独立的算法:一个算法完成几何变换；一个算法完成几何变换；一个一个算法算法用于用于灰度级插值灰度级插值.第4章 图像处理中的基本运算灰度插值最邻近插值法双线性插值（一阶插值）高阶插值数字图像处理只能对坐标网格点（离
12、散点）的值进行变换。而坐标变换后产生的新坐标值同网格点值往往不重合，因此需要通过内插的方法将非网格点的灰度值变换成网格点的灰度值，这种算法称为灰度内插。第4章 图像处理中的基本运算最邻近插值法最邻近插值法第4章 图像处理中的基本运算双线性插值双线性插值第4章 图像处理中的基本运算),1()1,(),()1,1(),()1,(),(),1(),(yxfyxfyxfyxfyxfyxfyxfyxfyxf),(00yxf双线性插值公式双线性插值公式第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算最邻近插值法第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算双线性插值（一阶插值）：采用在（x,y）周围四个网格点的灰度值进行内插第4章 图像处理中的基本运算双线性插值的特点 计算量大，但缩放后图像质量高，不会出 现图像不连续的情况。具有低通滤波器的性质，使高频分量减弱，所以使图像的轮廓在一定程度上受损。第4章 图像处理中的基本运算第4章 图像处理中的基本运算三阶插值：三次内插法是指用（x,y）周围的16个网格点灰度按三次多项式进行内插的高精度算法 第4章 图像处理中的基本运算
