【正文】 鹽噪聲示例 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像噪聲抑制技術(shù) 高斯噪聲示例 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像噪聲抑制技術(shù) ? 設(shè)計(jì)噪聲抑制濾波器，在盡可能保持原圖信息的基礎(chǔ)上，抑制噪聲。 圖像噪聲的概念 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像噪聲抑制技術(shù) 圖像的噪聲示例 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像噪聲抑制技術(shù) 椒鹽噪聲 高斯噪聲 ? 椒鹽噪聲的特征 : 出現(xiàn)位置是隨機(jī)的，但噪聲的幅值是基本相同的。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像噪聲抑制技術(shù) 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像噪聲抑制技術(shù) ? 所謂的圖像噪聲，是圖像在攝取時(shí)或是傳輸時(shí)所受到的 隨機(jī)干擾信號 。 3）同樣的操作重復(fù)到所有行。 (3,2)、 (3,4)； (4,2)、 (4,3)。 如右圖有： (1,3)、 (1,3)。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像旋轉(zhuǎn)的后處理 —— 插值 ? 最簡單的方法是 行插值（列插值） 方法。 ? 相鄰像素的角度是無法改變的，所以只能通過增加分辨率的方法來從整體上解決這個(gè)問題。 2）會(huì)出現(xiàn)許多的空洞點(diǎn)。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像旋轉(zhuǎn)后處理 —— 旋轉(zhuǎn)后的隱含問題分析 ? 圖像旋轉(zhuǎn)之后，出現(xiàn)了兩個(gè)問題： 1）像素的排列不是完全按照原有的相鄰關(guān)系。結(jié)論：按照圖像旋轉(zhuǎn)計(jì)算公式獲得的結(jié)果與想象中的差異很大。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像旋轉(zhuǎn) —— 按照確定畫布時(shí)的平移量取整 ?? 30???? ?? ?? yxy yxx 8 6 39。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像的旋轉(zhuǎn) 圖像旋轉(zhuǎn)的前期處理 —— 畫布的擴(kuò)大 ? 圖像旋轉(zhuǎn)之前，為了避免信息的丟失，畫布的擴(kuò)大是最重要的。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像的錯(cuò)切效果 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像的位置變換 ? 所謂圖像的位置變換是指圖像的大小和形狀不發(fā)生變化，只是將圖像進(jìn)行 平移 、 鏡像 和 旋轉(zhuǎn) 。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像的成倍放大效果示例 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像大比例放大時(shí)的馬賽克效應(yīng) 放大 10倍 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像錯(cuò)切 —— 基本概念 ? 圖像的錯(cuò)切變換實(shí)際上是平面景物在投影平面上的 非垂直投影效果 。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像放大 —— 實(shí)現(xiàn)思路 ? 最簡單的思想是，如果需要將原圖像放大為 k倍，則將原圖像中的每個(gè)像素值，填在 新圖像 中對應(yīng)的 k*k大小的子塊中。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像放大 ? 圖像放大從字面上看，是圖像縮小的逆操作，但是，從信息處理的角度來看，則難易程度完全不一樣。 (a) 按比例縮小 (b) 不按比例縮小 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像縮小 —— 實(shí)現(xiàn)思路 ? 圖像縮小實(shí)際上就是對原有的多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行挑選或處理 ，獲得期望縮小尺寸的數(shù)據(jù) ， 并且盡量保持原有的特征不丟失 。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像幾何變換技術(shù) 圖像的縮小 ? 分為按比例縮小和不按比例縮小兩種 。 ? 圖像的形狀變換通常在目標(biāo)物識別中使用 。 圖像的幾何變換不改變像素的值，只改變像素的位置。 ? 圖像的位置變換 是指圖像的平移 、 鏡像與旋轉(zhuǎn) 。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 基于灰度變換的偽彩色效果示例 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 24 練習(xí)： 打開素材中的圖片 ，對圖片進(jìn)行自動(dòng)對比度和亮度對比度的調(diào)整，以使圖片變清晰 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之 圖像幾何變換技術(shù) 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 圖像的幾何變換 ? 圖像的幾何變換包括了圖像的形狀變換和圖像的位置變換 。也就是說，對未知的部分，通過各種手段進(jìn)行合理的估計(jì)。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 偽彩色增強(qiáng)方法 —— 基本思路 ? 要由灰度圖像生成一幅彩色圖像是一個(gè)一到三的影射。 ? 因?yàn)榛叶确植伎稍谥狈綀D中描述，所以該圖像增強(qiáng)方法是基于圖像的灰度直方圖。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 非線性動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整 —— 實(shí)現(xiàn)方法 ? 設(shè)原圖為 [f(i,j)]，處理后的圖像為 [g(i,j)]， 則影射關(guān)系為： 10( , ) l o g ( 1 ( , ) )g i j c f i j??課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 非線性動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整示例 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 直方圖均衡化 —— 基本原理 ? 直方圖均衡化方法的基本思想是，對在圖像中像素個(gè)數(shù)多的灰度級進(jìn)行展寬，而對像素個(gè)數(shù)少的灰度級進(jìn)行縮減。 ? 非線性動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整，要求可以用光滑的曲線來實(shí)現(xiàn)。 ? 如下圖所示，將原來 [0,255]范圍內(nèi)的亮暗變化，壓縮到[a,b]范圍內(nèi)。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整 —— 動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整的思路 ? 動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整思路： 通過 動(dòng)態(tài)范圍的壓縮 可以將所關(guān)心部分的灰度級的變化范圍 擴(kuò)大 。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 線性對比度展寬 效果示例 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整 —— 動(dòng)態(tài)范圍的概念 ? 動(dòng)態(tài)范圍： 是指圖像中所記錄的場景中從暗到亮的變化范圍。 ? 原理是，進(jìn)行像素點(diǎn)對點(diǎn)的，灰度級的線性影射。 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 對比度的計(jì)算 ? 對比度的計(jì)算公式如下： 2( , ) ( , )C i j P i j???? ?( , ) | |i j i j? ??即相鄰像素間的灰度差 ( , )P i j? 即相鄰像素間的灰度差為 δ的像素分布概率 其中： 像素相鄰： 四近鄰 八近鄰 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 圖像增強(qiáng) ? 圖像增強(qiáng)的目的是為了改善畫質(zhì)，使圖像的顯示效果更加清晰。 亮暗差別不是很大 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 解決問題的思路 ? 提高對比度，增加清晰度 課題三 圖像處理的相關(guān)技術(shù)之圖像增強(qiáng)技術(shù) 對比度的概念 ? 對比度 ：通俗地講，就是亮暗的對比程度。 將一幅圖像轉(zhuǎn)化為一種非圖像的表示，如 一個(gè)決策 等。由于圖片容量大幅減少，文件的傳輸與打印速度會(huì)更快，能節(jié)約更多電量。數(shù)碼影像領(lǐng)域而言， WMP能夠保留更多原始圖片信息，提高展示、編輯以及壓縮操作性能。 WMP強(qiáng)大的壓縮比最高可以實(shí)現(xiàn) 24:1的壓縮。 課題二 圖像處理的相關(guān)概念之：常見的圖像格式 WMP格式 美國微軟公司針對數(shù)碼相機(jī)拍攝照片的高品質(zhì)壓縮，推出了新的窗口媒體照片圖片格式 —— Windows Media Photo(WMP)。 它提供了目前網(wǎng)絡(luò)流行格式 GIF和 JPEG無法具備了優(yōu)勢：可以任意放大圖形顯示，但絕不會(huì)以犧牲圖像質(zhì)量為代價(jià)；字在 SVG圖像中保留可編輯和可搜尋的狀態(tài)；平均來講， SVG文件比 JPEG和 GIF格式的文件要小很多，因而下載也很快。嚴(yán)格來說應(yīng)該是一種開放標(biāo)準(zhǔn)的矢量圖形語言，可讓你設(shè)計(jì)激動(dòng)人心的、高分辨率的 Web圖形頁面。 SVG格式 SVG可以算是目前最最火熱的圖像文件格式了，指為可縮放的矢量圖形。在圖像的傳輸方面，不必等到文件全部下載才能觀看，而是可以邊下載邊看，因此特別適合網(wǎng)絡(luò)傳輸，特別是在傳輸速率不佳的情況下，也能取得較好的效果。現(xiàn)在，越來越多的軟件開始支持這一格式，而且在網(wǎng)絡(luò)上也越來 越 流行。 PNG的缺點(diǎn)是不支持動(dòng)畫應(yīng)用效果，如果在這方面能有所加強(qiáng)，簡直就可以完全替代 GIF和 JPEG了。 PNG一開始便結(jié)合 GIF及 JPG兩家之長，打算一舉取代這兩種格式。由于 Photoshop越來越被廣泛地應(yīng)用，所以我們有理由相信，這種格式也會(huì)逐步流行起來。PSD其實(shí)是 Photoshop進(jìn)行平面設(shè)計(jì)的一張 草稿圖 ，它里面包含有各種圖層、通道、遮罩等多種設(shè)計(jì)的樣稿，以便于下次打開文件時(shí)可以修改上一次的設(shè)計(jì)。正因?yàn)樗鎯Φ膱D像細(xì)微層次的信息非常多，圖像的質(zhì)量也得以提高，故而非常有利于原稿的復(fù)制。 課題二 圖像處理的相關(guān)概念之：常見的圖像格式 TIFF格式 TIFF（ Tag Image File Format）是 Mac中廣泛使用的圖像格式，它由 Aldus和微軟聯(lián)合開發(fā)，最初是出于跨平臺存儲掃描圖像的需要而設(shè)計(jì)的。 JPEG2022 作為 JPEG的升級版，其壓縮率比 JPEG高約 30%左右。由于JPEG優(yōu)異的品質(zhì)和杰出的表現(xiàn)，它的應(yīng)用也非常廣泛，特別是在網(wǎng)絡(luò)和光盤讀物上。 JPEG文件的擴(kuò)展名為 .jpg或 .jpeg，其壓縮技術(shù)十分先進(jìn)，它用有損壓縮方式去除冗余的圖像和彩色數(shù)據(jù)，獲取得極高的壓縮率的同時(shí)能展現(xiàn)十分豐富生動(dòng)的圖像。盡管如此，這種格式仍在網(wǎng)絡(luò)上大行其道應(yīng)用，這和 GIF圖像文件短小、下載速度快、可用許多具有同樣大小的圖像文件組成動(dòng)畫等優(yōu)勢是分不開的。 GIF格式的特點(diǎn)是壓縮比高，磁盤空間占用較少，所以這種圖像格式迅速得到了廣泛的應(yīng)用，特別多用于網(wǎng)絡(luò)上。所以，目前 BMP在單機(jī)上比較流行。 Lab 的概念圖 課題二 圖像處理的相關(guān)概念之：常見的圖像格式 1 15 練習(xí)： 打開一幅圖片，進(jìn)行以下的操作： 對 RGB進(jìn)行調(diào)節(jié) 把圖片轉(zhuǎn)化成 CMYK模式、索引模式、 Lab模式，恢度模式、位圖模式，看看不同 課題二 圖像處理的相關(guān)概念之：常見的圖像格式 常見的圖像文件格式： BMP格式 BMP是英文 Bitmap（位圖）的簡寫，它是 Windows操作系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式，能夠被多種 Windows應(yīng)用程序所支持。當(dāng) RGB和 CMYK兩種模式互換時(shí)，都 需要先轉(zhuǎn)換為 Lab模式，這樣才能減少轉(zhuǎn)換過程 中的損耗。 索引顏色模式： 使用 0～ 255種顏色來表示圖像，當(dāng)一幅 RGB或 CMYK的圖像轉(zhuǎn)化為索引顏色時(shí)， Photoshop將建立一個(gè) 256色的色表來儲存此圖像用到的顏色，因此索引顏色模式的圖像占硬盤空間較小，但是圖像質(zhì)量也不高，適用于多媒體動(dòng)畫和網(wǎng)頁圖像制作。 紅 藍(lán) 綠 青 黃 紫 白 課題二 圖像處理的相關(guān)概念之圖像的顏色模式 R分量圖 G分量圖 B分量圖 原圖 課題二 圖像處理的相關(guān)概念之圖像的顏色模式 灰度顏色模式： 就是用 0～ 255的不同灰度值來表示圖像， 0表示黑 色， 255表示白色，灰度模式可以和彩色模式直接 轉(zhuǎn)換。 CMYK模式： 是另一種專門針對印刷業(yè)設(shè)定的顏色標(biāo)準(zhǔn)，通過對青(C)、洋紅 (M)、黃 (Y)、黑 (K)4個(gè)顏色變化以及它們相互之間的疊加來得到各種顏色， CMYK即代表青、洋紅、黃、黑 4種印刷專用的油墨顏色，色彩不如 RGB豐富飽滿，在 Photoshop中運(yùn)行速度會(huì)比 RGB慢，而且部分功能將無法使用。 課題二 圖像處理的相關(guān)概念 圖像的顏色模式 RGB模式： 工業(yè)界的一種顏色標(biāo)準(zhǔn)，通過對紅 (R)、綠 (G)、藍(lán)(B)3個(gè)顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來得到各式各樣的顏色。照排機(jī)的輸出分辨率為 2400dpi～ 3600dpi左右。 輸出分辨率： 指打印機(jī)打印和照排機(jī)輸出膠版的分辨率。 課題二 圖像處理的相關(guān)概念 7