数字图像的基本运算

数字图像处理之数字图像的基本运算，数字图像的基本运算思维导图笔记，分支内容包括：灰度反转、对数变化、灰度直方图、图像的代数运算、图像的几何运算。

数字图像的基本运算

• 灰度反转
  • g(x,y) = L-1-f(x,y)
• 对数变化
  • g(x,y) = c*(1+f(x,y))
  • 作用：压缩原图像的灰度值动态范围，调高输入图像的低灰度值
• 灰度直方图
  • 定义及分布特征
    • ①左黑右白
    • ②柱状高度就是该亮度的像素个数
    • ③当柱状接近分布在整个横轴上时，至少有一个峰值时，表示对比度较好
  • 归一化灰度直方图
    • 普通直方图：横坐标是01
    • 归一化灰度直方图：横纵坐标都是0 255
  • 特征
    • ①直方图可以描述每个灰度值具有的像素个数
    • ②图像与直方图之间是多对一的关系
    • ③空间分辨率与灰度级关系：
    • ④若图像是两个不连接的图像，则整幅图像的直方图等于两个不连接区域的直方图之和
• 图像的代数运算
  • 相加
    • 两幅大小相同的图像对应位置像素的相加运算
    • 作用：去除噪声
  • 相减
    • 两幅大小相同的图像对应位置像素的相减运算
    • 作用：变化检测
• 图像的几何运算
  • 平移
    • 图像块平移
      • 会放大图像
    • 整幅图像平移
      • 不放大图像
  • 旋转
    • 定义：以图像中心为原点，将整幅图像旋转一个相同的角度
    • ①基于xoy平面坐标系的点旋转变换
      • ②图像像素点的旋转变换
  • 镜像
    • 水平镜像
      • 垂直轴对称
    • 垂直镜像
      • 水平轴对称
    • 变换前后图像的尺寸一定保持不变
  • 转置
    • 将图像显示坐标的x轴与y轴对换（长宽互换）
    • 图像的转置与旋转是不同的，后者一定不能变成前者
  • 缩放
    • 缩小图像
      • 目的
        • ①使缩小后的图像符合显示区域的大小要求
        • ②为了生成原图像的缩略图
      • 方法
        • ①将图像的行和列都缩小一半
        • ②按整数比例缩小图像
    • 放大图像
      • 目的：使放大后的图像更好的显示在更高分辨率的显示设备上
      • 方法
        • ①按整数倍放大图像的最近邻域插值法
        • ②按非整数倍放大图像的最近邻域插值法
  • 几何变换的用途
    • ①目标识别（同一个目标的两幅图像匹配）
    • ②畸变矫正
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