- •Текстурная фильтрация
- •Текстурная фильтрация
- •Текстурная фильтрация
- •Текстурная фильтрация
- •Преобразование изображений
- •Преобразование изображений
- •Преобразование изображений
- •Преобразование изображений
- •Преобразование изображений
- •Преобразование изображений
- •Преобразование изображений
- •Преобразование изображений
- •Преобразование изображений
- •Преобразование изображений
- •Преобразование изображений
- •Преобразование изображений
- •Преобразование изображений
Текстурная фильтрация
Эти фильтры основаны на стандартных статистических характеристиках, измеряемых на изображении
Локальный ранговый фильтр заменяет исходные пиксели изображения на их ранги, вычисляемые по ближайшему окружению. Обычно используют маску
3x3.
|
|
|
|
|
R max{vi } min{vi } |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
min |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15-3=12 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
7 |
6 |
6 |
|||
6 |
7 |
|
8 |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
12 |
12 |
|
|||
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
max |
|
|
|
|
|
|
|||||||
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Текстурная фильтрация
Фильтр среднеквадратических отклонений
Обычно использует используют маску 3x3. Заменяет центральный пиксель маски на среднеквадратическое отклонение, вычисленное по 8 соседям
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(vi )2 |
|
|
|
1 |
8 |
|
S |
i 1 |
, |
|
vi |
||||
|
||||||||
7 |
8 |
|||||||
|
|
|
|
|
1 |
Энтропийнный фильтр
Обычно использует используют маску 9x9. Заменяет центральный пиксель маски на энтропию, вычисленное по 80 соседям
E pi log pi
(i)
pi - ненулевые значения гистограммы яркости, построенные по 80 соседям. Всего столбцов – 256 по числу уровней яркости
Текстурная фильтрация
Локальный ранговая фильтрация
Энтропийная фильтрация |
Стандартная фильтрация отклонений |
Текстурная фильтрация
В качестве маски в текстурной фильтрации можно выбирать некоторые интересующие формы текстуры. Например такие
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
Преобразование изображений
Преобразования яркости и контрастности
Изображения бывают на взгляд слишком светлыми (недодержка) или слишком темными (передержка). Эти дефекты связаны с видом передаточной функции по яркости – зависимости видимой яркости пикселя от его значения. Обычна она линейна на участке от low до high в значениях пикселя . Сама яркость при этом изменяется от bottom до top. В этом случае можно произвести линейное преобразование яркости к новому диапазону от bottom1 до top1.
I |
|
|
top |
|
|
bottom |
|
|
low |
high |
V |
|
I |
|
|
top1 |
|
|
bottom1 |
|
|
low |
high |
V |
|
Однако имеем дело уже с полученным изображением, поэтому преобразованияе
Преобразование изображений
должно осуществляться со входными значениями пикселей, а не с выходными значениями яркости. Просто в выходном изображении вычисляются новые значения пикселей исходя из старого и нового диапазона. Естественно при выходе новых значений за диапазон они ограничиваются.
V1 V low (high1 low1 ); high low
V1 high1 , при V1 high1; V1 low1 , при V1 low1;
Характеристики коррекции могут быть и нелинейными. Распространена |
|
|
||||||||||
|
коррекция. Это просто возведение полученного результата в степень |
. |
||||||||||
Значения степени могут быть как больше 1 так и меньше 1. |
|
|
||||||||||
|
|
I |
|
|
|
|
I |
|
|
|||
|
|
|
|
|
top |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
top |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
1
bottom |
|
|
|
|
V |
bottom |
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
low |
high |
||||
|
low |
high |
|
||||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Преобразование изображений
Тогда в этом случае преобразование значения пикселей изображения будет
V |
2 |
(V ) |
; |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
V2 |
high1 , |
при V2 |
high1; |
||
V2 |
low1 , |
|
при V2 |
low1; |
|
Original |
|
|
|
|
Imadjust |
low 0.2 |
high 0.6 |
low1 0 |
high1 1 |
1600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
Преобразование изображений
0.45
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
1.1
6000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
Преобразование изображений
Поворот изображения.
Прежде всего поворот приводит к изменению размеров изображения. Поэтому необходимо задать способ отсечения в повернутом изображении. Обычно повернутое изображение устанавливается тех же размеров, что и исходное. Для того, чтобы найти пиксели исходного изображения, определяющие яркость каждого пикселя повернутого изображения, необходимо знать координаты каждого пикселя повернутого изображения в системе координат исходного изображения
Исходное изображение обведено зеленой рамкой. Ширина исходного изображения W пикселов,
а высота H пикселов.
Начало координат в левом верхнем углу исходного изображения. Этот угол обозначен черным кружком с красной Границы повернутого изображения
обозначены синим цветом. Обозначим левый верхний угол нового изображения как 00, правый верхний - 10, левый нижний 01, правый нижний - 11. Угол поворота обозначим за a
Преобразование изображений
.
Вычислим координаты левого верхнего угла для положительного угла
x00 W sin 2
y00 W cos sin .
Координаты остальных крайних точек вычислим как .
x10 |
W H cos .sin |
x11 W x00 |
x01 |
W x10 |
y |
H sin 2 . |
y11 H y00 . |
y11 |
H y10 . |
10 |
|
|
|
|
Рассмотрим поворот в другую сторону. При этом угол - отрицательный.