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影像前置處理 (Image preprocessing): 點處理 (point operation)

影像前置處理 (Image preprocessing): 點處理 (point operation). Outline . 導論 點的數學運算 直方圖 (histogram- 灰階值分佈圖 ) 直方圖擴展法 ( 對比擴展法 ) 直方圖等化 (equalization) 查詢表格. 導論. 影像處理，按照其運算的複雜度，分為三個等級 複雜度由低至高 : 點處理 (point operations) 鄰域處理 (neighborhood processing) 轉換 (transform). 點的數學運算.

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影像前置處理 (Image preprocessing): 點處理 (point operation)

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Presentation Transcript

  1. 影像前置處理(Image preprocessing):點處理(point operation)

  2. Outline • 導論 • 點的數學運算 • 直方圖(histogram-灰階值分佈圖) • 直方圖擴展法 (對比擴展法) • 直方圖等化 (equalization) • 查詢表格

  3. 導論 • 影像處理，按照其運算的複雜度，分為三個等級 • 複雜度由低至高: • 點處理 (point operations) • 鄰域處理 (neighborhood processing) • 轉換 (transform)

  4. 點的數學運算 • 點運算是對影像中的每個像素灰階值進行下列簡單的函數運算: • 函數將0…255的輸入範圍映射至0…255 • 對每個像素值加上或減去某個常數 • 乘上某個常數 • 調整輸出，讓結果落在0…255

  5. 鄰域處理 • 鄰域處理 • 利用一個指定像素其周圍像素的灰階值，來改變該指定像素的灰階值

  6. 轉換 • 將影像改變為其他相等的形式 • 可透過轉換進行某些有效率且強大的運算 轉換處理的結構

  7. 數學運算 加上或減去常數

  8. 數學運算 blocks.tif b1: b+128 b2: b-128

  9. 數學運算 執行乘法與除法

  10. 數學運算 影像數學運算：乘法與除法

  11. 數學運算 • 補色函數 影像補色

  12. 直方圖 (灰階值的分佈圖)Histogram • 灰階影像的直方圖 • 灰階層次所構成之統計圖 (0至255個層次) • 標示每個灰階層次在影像中出現的次數 • 利用直方圖可推論出影像的特性 • 較暗的影像 • 灰階層次(即直方圖)聚集在數值低的區域 • 較明亮的影像 • 對比均衡的影像

  13. 直方圖(灰階值分佈圖) 影像對比不明顯 pout.tif pout.tif 直方圖

  14. 直方圖擴展法 (對比擴展法) • 對比擴展法(contrast stretching) Gray level i0 5 6 7 8 9 15 ni 15 70 110 45 70 35 15 i 5 6 7 8 9 j 2 5 8 11 14 函數想法: 灰階層次5-9 擴展成灰階層次2-14 對比不明顯的影像直方圖及擴展函數

  15. 直方圖擴展法 (對比擴展法)y-c = m (x-a) where m=(d-c)/(b-a)

  16. 直方圖擴展法 (對比擴展法) gamma值不等於1時的函數

  17. 直方圖擴展法 (對比擴展法) Gamma=0.5

  18. 直方圖等化 (Equalization) • 將直方圖轉換成均勻的分布

  19. 直方圖等化法 • 步驟 • 假設影像中有L個不同的灰階層次0、1…L-1 • 影像中的所有像素數目為 • 灰階層次 在影像中出現了 次 • 取 四捨五入後的數值

  20. 直方圖等化 (L-1)=15, n=360 • 範例(假設一個4位元灰階直方圖) 直方圖相關數值統計表格 對比不明顯的直方圖 原始灰階 最終灰階

  21. 直方圖等化(Cont.) • 直方圖等化-例子 暗色版本及其直方圖

  22. 直方圖等化 等化後的影像及其直方圖

  23. 查詢表格 • 查詢表格(lookup table, LUT) • 例:

  24. 查詢表格 簡化 建構LUT 片段線性對比擴展函數

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