第6章图像增强6_5 数字图像处理与分析基础 国防科技大学

数字图像处理与分析基础6.6.2真彩色增强RGB（HSI）真彩色图像，三个分量对每一个彩色成分单独处理，再合成彩色图像彩色矢量统一考虑数字图像处理与分析基础彩色图像红分量图像绿分量图像蓝分量图像数字图像处理与分析基础6.6小结用于增强图像对比度的方法很多，要根据应用目的加以选择。伪彩色变换是增强图像显示效果和提高视觉分辨率的一种常用的、最有效的手段，但伪彩色增强不可能增加图像的有效信息；伪彩色增强的视觉效果由所选择的彩色映射决定，在选择映射函数时，尽可能使三通道的函数不相关。伪彩色处理增强视觉效果明显，常用于医学、遥感图像显示。真彩色图像增强需要考虑彩色特征空间的选择，同样的运算在不同的特征空间效果不同。数字图像处理与分析基础6.7图像几何变换Registration数字图像处理与分析基础几何变换包括两个独立的运算“空间变换”描述每个像素如何从其初始位置“移动”到终止位置，即每个像素的“运动”。“灰度插值”描述输出像素的灰度值。因为在一般情况下，输入图像的位置坐标(x，y)为整数，而输出图像的位置坐标为非整数，反过来也是如此。数字图像处理与分析基础前向映射与后向映射y’f(x’,y’)(x’,y’)整型x’g(x,y)(x,y)非整型xy象素移交映射y’f(x’,y’)(x’,y’)非整型x’g(x,y)(x,y)整型xy象素填充映射图6-65象素变换前向映射后向映射数字图像处理与分析基础6.7.1灰度级插值最近邻插值零阶插值一阶插值双线性插值高阶插值数字图像处理与分析基础1、最近邻插值令输出像素的灰度值等于离它所映射到的位置最近的输入像素的灰度值。当图像中包含明显的几何结构时，结果将不太光滑连续，从而在图像中产生人为的痕迹。数字图像处理与分析基础2、一阶插值令f(x,y)为两个变量的函数，其在单位正方形顶点的值已知。定义双线性方程：dcxybyaxyxf),(它表示一个双曲抛物面，从a、b、c、d这四个系数由已知的四个顶点的f(x，y)值来确定，就可以使该双曲抛物面与四个已知点拟合。数字图像处理与分析基础双线性插值的图示1,1f(1,1)f(1,0)f(0,0)0,00,y0,1f(0,1)x,yx,1f(x,y)x,0图6-66双线性插值数字图像处理与分析基础算法（1）对区域上端的两个顶点进行线性插值可得：)]0,0()0,1([)0,0()0,(ffxfxf（2）对区域底端两个顶点进行线性插值有：)]1,0()1,1([)1,0()1,(ffxfxf（3）在两个线段之间做垂直方向的线性插值，以确定f(x,y)：)]0,()1,([)0,(),(xfxfyxfyxf)0,0()]0,1()1,0()0,0()1,1([)]0,0()1,0([)]0,0()0,1([),(fxyffffyffxffyxf（4）上述三式综合结果为：数字图像处理与分析基础6.7.2空间变换几何运算一般定义为：g(x,y)=f(x’,y’)=f[a(x,y),b(x,y)]（6-137）其中f(x,y)表示输入图像，g(x,y)表示输出图像函数a(x,y)和b(x,y)唯一地描述了空间变换，若它们是连续的，则连通关系将在图像中得到保持。简单变换在变换过程及各参数可知时一般变换在变换过程不清楚且各参数难测量时利用已标志位点推测变换方程数字图像处理与分析基础1、简单变换平移运算尺度运算镜像变换图像旋转复合变换数字图像处理与分析基础（1）平移运算在(6-137)中令00),(,),(yyyxbxxyxa则可以使图像f(x,y)中的每个象素沿水平方向平移x0，沿竖直方向平移y0。用齐次坐标形式表示为：110010011),(),(00yxyxyxbyxa数字图像处理与分析基础（2）尺度变换若需要对图像进行边放大或缩小，可令：dyyxbcxyxa/),(,/),(则会使图像在x轴方向放大c倍，在y轴方向放大d倍。图像原点（通常取左上角）在图像“膨胀”时保持不动。在齐次坐标系中，可写作：110010011),(),(00yxydxcyxbyxa数字图像处理与分析基础（3）镜像变换——产生对称图像产生一个关于y轴对称的映像：yyxbxyxa),(,),(产生关于x轴对称映像的方法与此类似。数字图像处理与分析基础（4）图像旋转)sin()cos(),(yxyxa)()sin(),(yxosxyxb表示图像绕原点沿顺时针旋转角。该等式在齐次坐标系中可写为：11000)cos()sin(0)sin()cos(1),(),(yxyxbyxa数字图像处理与分析基础（5）复合变换前几种形式的组合变换矩阵级乘实现顺序：由左至右数字图像处理与分析基础2、一般变换控制点设：vauaxx210（6.7.17）vbubyy210其中（x,y）为原始图像的坐标，（u,v）为校正后输出图像的坐标。式中的系数是用三组相应像元的坐标值来确定的。这种变换对校正位移、旋转、扭斜、比例尺变换等畸变非常有效。对于复杂的畸变图像，则需要较多的映射变换，分别对每个局部的子区域进行变换校正vauaxx210设vbubyy210