Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Гришкин / 21-22. Преобразование изображений.ppt
Скачиваний:
30
Добавлен:
16.04.2015
Размер:
3.35 Mб
Скачать

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.