关于图像存储
二值图像和灰度图像
图像处理之双线性插值
图像基础知识
DPI与PPI
DPI(Dots Per Inch,每英寸点数),图像每英寸(1 英寸 = 25.4 毫米)长度内的像素点数。
我们还是应该把像素理解为小方块,dpi就可以理解为是一英寸长度内排列的像素数。
通过图像的dpi我们就可以计算出在这个图像中像素的边长,如果也知道图像的分辨率(宽高像素数),就可以知道该图像的真实尺寸了。
连通区域分析
色彩空间
RGB
HSV
H就是颜色,红色0度,绿色120度,蓝色240度
S是饱和度,纯度,0-1
V是亮度,0-1
H是色彩点在对应圆形切面上与红色半径(对于H=0度)所形成的圆心角。
V是色彩点所在圆形切面到圆锥顶点的距离。在顶面上V=1 顶点V=0
S是色彩点到所在圆形切面圆心的距离与该圆半径的比例值,在圆锥表面上S=1,在圆心处S=0
YCrCb
- Y是颜色的亮度
- Cr是红色浓度偏移量
- Cb是蓝色浓度偏移量
常见的灰度变换
- 图像反转
- s = L(灰度级数) - 1 - r
- 对数变换
- s = c*log v+1为底(1+ v * r),V越大,灰度提高越明显,即图像越来越亮
- 指数变换
- s = c*r的伽马次方,将灰度较窄的区域拉伸为较宽的区域
- 直方图均衡化
- 图像灰度集中在直方图的两端
1.空间域图像处理
什么是空间域
"空间域”指图像平面本身,即:图像中的每个像素单元
为什么要用“空间域”这种难解的名字
空间域”主要是为了区别于“变换域”,"变换域”是将图像转换到其他的域(如频率域),在变换域做完处理之后再通过反变换的方式转换回来。
“空间域”图像处理包含哪些方面
"空间域” 图像处理主要包括**[灰度变换]和[空间域滤波]**
“空间域”滤波怎么理解:
滤波名词出自于信号系统,从图像来说,图像是二维数据,二维数据传输的时候是逐行传输的,对应于信号处理,就是一个连续的波形,对波形做一些处理,按预期过滤掉波形中的某些成分,所以形象地表示为-滤波。所谓滤波,就是对图像进行处理,比如降噪,平滑等操作
空间域滤波具体如何执行
利用核,kernel,掩模进行卷积运算,
2.平滑空间滤波器(低通滤波)
包含三个部分
平滑线性滤波器
中值滤波器
高斯滤波器
作用:
- 模糊处理:大目标提取之前先去掉图像中的琐碎细节
- 降低噪声:典型的噪声是由于灰度级的急剧变化引起的
平滑线性滤波器(盒状滤波器)
所有系数都相等的滤波器
卷积处理后,核的尺寸越大越模糊
- 作用:
- 为了对感兴趣的物体得到一个粗略的描述而模糊一幅图像
- 原理:模糊之后,小目标和背景接近甚至融于目标,因此再根据大目标的灰度值选一个阈值,便能提取目标
统计排序(非线性)滤波器(中值滤波器)
- 像素领域内灰度的中值来替换目标像素
- 用于除去椒盐噪声
- 原理:椒盐噪声是由黑点或白点叠加到图像上的,且黑白点相当于极大值和极小值,而中值滤波是用中值替代这些极值
高斯滤波器
是一种线性滤波器,能够有效抑制噪声,平滑图像。
高斯滤波核计算方法:
- 将各个位置的坐标代入高斯函数,得到的值就是模板的系数
sigma是自己选择的,sigma小,平滑效果不明显;sigma大,类似于均值模板,平滑效果好
3.锐化空间滤波器(高通滤波/双边滤波)
- 作用:
- 突出灰度的过渡部分(比如寻找边界,增强图像)
- 原理:
卷积核是不断变化的:
- 颜色差越大、加权值越小
- 距离越远,加权值越小
锐化操作主要是对图像求一阶导数和二阶导数
包含三个部分
- Prewitt算子
- Sobel算子
- 拉普拉斯算子
Prewitt算子(一阶微分算子)
- 作用:用不同方向的算子可以检测不同类型的边缘或线
- 原理:一阶微分算子可以定位到边缘线
-1 | -1 | -1 |
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0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
-1 | 0 | 1 |
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-1 | 0 | 1 |
-1 | 0 | 1 |
Sobel算子
- 作用:比Prewitt多了平滑功能
-1 | 0 | 1 |
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-2 | 0 | 2 |
-1 | 0 | 1 |
-1 | -2 | -1 |
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0 | 0 | 0 |
1 | 2 | 1 |
Laplacian算子(二阶微分算子)
0 | 1 | 0 |
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1 | -4 | 1 |
0 | 1 | 0 |