第四章 图像预处理VIP免费

周文晖计算机学院基本坐标变换针对二维图像的坐标变换◦齐次坐标表示◦矩阵形式表示11uuvvA111213212223313233aaaaaaaaaA原始坐标变换后坐标变换矩阵00uuuvvv11uuvvT001001001uvT0101001001uvTxyusuvsv11uuvvS0000001xyssS1100010001xyssS定义顺时针旋转为正cossinsincosuuvvuv11uuvvRcossin0sincos0001R1cossin0sincos0001R用矩阵乘实现级联变换如图像依次进行平移、尺度和旋转变换，有111uuuvvvRSTA几何失真变换线性几何失真变换非线性几何失真变换,,uvufuvvfuv线性几何失真变换非线性几何失真变换123456,,uvfuvkukvkfuvkukvk12345610011ukkkuvkkkv2212345622789101112ukkukvkukuvkvvkkukvkukuvkv灰度插值坐标变换是像素空间域上的转换灰度插值是像素值域上的转换变换后图像原始图像为保证变换后的图像像素坐标(u’,v’)为整数，因此通过A-1反算其在原始图像中的坐标(u,v)；变换后图像(u’,v’)像素灰度值=原始图像(u,v)像素灰度值111uuvvA？？？？(u,v)通常都是非整数值；变换后图像(u’,v’)像素取值由原始图像(u,v)四个邻近整数坐标的像素决定。两种常用的插值算法◦最近邻插值◦双线性插值？？(u,v)四个邻近整数坐标像素(u1,v1),(u2,v1),(u1,v2),(u2,v2)取距离(u,v)最近最近的整数坐标像素灰度值将一维线性插值推广到二维什么是一维线性插值？121121xxfxfxfxfxxx双线性插值：水平方向线性插值+垂直方向线性插值水平方向（v1行和v2行）：u1列和u2列间插值垂直方向：v1行和v2行间插值第一步：水平方向线性插值u2-u1=111211111211222121221,,,,,,HHuuffuvfuvfuvuuuuffuvfuvfuvuu1121111121221212,,,,,,HHfuufuvfuvfuvfuufuvfuvfuv1Hf2Hf第二步：垂直方向线性插值v2-v1=11121121HHHHvvffffvv11211HHHHfvvfff1Hf2Hf灰度映射原理和应用基于图像像素的点操作映射函数灰度映射的关键是根据增强要求设计映射函数10rrmTrm1rTsT(s)为幂次变换幂次变换rTr许多用于图像获取、打印和显示的设备是根据幂次规律响应的。γ校正是用于补偿不同输出设备存在的颜色显示差异，从而使图像在不同输出设备上呈现出相同的效果。γ=1.0为“理想”显示器；具有从白色-灰色-黑色的连续线性渐变的完美显示效果。但理想的显示设备是不存在的。通常显示设备都是“非线性”的设备。NTSC视频的标准γ=2.2。电脑显示器的γ值一般在1.5到2.0之间。理想状态下的曲线理想状态下的曲线γ校正校正曲线曲线CRTCRT响应响应特性曲线特性曲线2.5rTr12.5rTr1rTrT(s)为分段线性函数直方图均衡灰度直方图：图像中各灰度级出现频数分布的统计图表，1D离散函数。设图像总像素个数为n，共有L级灰度，rk是第k级灰度,nk是图像中灰度级为rk的像素数。直方图表示：h(rk)=nk，k=1,2,...,L。直方图归一化()kkhrn()kkhrnn()1kkhr反映各灰度级出现频数的分布情况，进而反映图像对比(清晰)度，但不反映各灰度级的空间位置分布。直方图归一化：概率质量函数累积直方图归一化：...