数字图像处理第九章至11章内容

1、数字图像办理第九章至11章内容整理.数字图像办理第九章至11章内容整理.9/9数字图像办理第九章至11章内容整理.第九章1、设原图像f(x,y在0,Mf,感兴趣目标的灰度范围在a,b,欲使其灰度范围拉伸到c,d,则对应的分段线性变换表达式为2、梯度锐化法图像锐化法最常用的是梯度法。对于图像f(x,y,在(x,y处的梯度定义为梯度是一个矢量,其大小和方向为伪彩色增强:密度切割法是把黑白图像的灰度级从0(黑到M0(白分成N个区间Ii(i=1,2,N,给每个区间Ii指定一种彩色Ci,这样,便能够把一幅灰度图像变成一幅伪彩色图像。该方法比较简单、直观。缺点是变换出的彩色数目有限。第十章1、图像退化模型

2、假定成像系统是线性位移不变系统(退化性质与图像的地址没关,它的点扩散函数用h(x,y表示,则获得的图像g(x,y表示为g(x,y=f(x,y*h(x,y式中f(x,y表示理想的、没有退化的图像,g(x,y是劣化(被观察到的图像。若受加性噪声n(x,y的搅乱,则退化图像可表示为g(x,y=f(x,y*h(x,y+n(x,y这就是线性位移不变系统的退化模型。2、图像的几何校正几何失真:图像在获得过程中,由于成像系统自己拥有非线性、拍摄角度等因素的影响,会使获得的图像产生几何失真。几何失真:系统失真和非系统失真。系统失真是有规律的、能展望的;非系统失真则是随机的。当对图像作定量解析时,就要对失真的图

3、像先进行精确的几何校正(立刻存在几何失真的图像校正成无几何失真的图像,省得影响定量解析的精度。几何校正方法图像几何校正的基本方法是先建立几何校正的数学模型;其次利用已知条件确定模型参数;最后依照模型对图像进行几何校正。几何校正平时分两步:图像空间坐标变换;第一建立图像像点坐标(行、列号和物方(或参照图对应点坐标间的照射关系,解求照射关系中的未知参数,尔后依照照射关系对图像各个像素坐标进行校正;确定各像素的灰度值(灰度内插。?+=ffgMyxfbdbyxfbMdMbyxfacayxfabcdayxfyxfacyxg,(,(/(,(,(/(,(0,(/(,(?=?=?yyxfxyxfyxffyxg

4、rad,(,(,(/(/(ygrad(x,(,(112,(2,(22xyxfyyxfxyyyxfxyxfyxtgfftgff?-?=+=+=几何校正方法可分为直接法和间接法两种。一、直接法利用若干已知点坐标,依照?=-=-=niinjjiijniinjjiijyxbyxhyyxayxhx002001,(,(解求未知参数;尔后从畸变图像出发,依照上述关系依次计算每个像素的校正坐标,同时把像素灰度值赐予对应像素,这样生成一幅校正图像。但该图像像素分布是不规则的,会出现像素挤压、疏密不均等现象,不能够满足要求。所以最后还需对不规则图像经过灰度内插生成规则的栅格图像。二、间接法设恢复的图像像素在基准坐

5、标系统为等距网格的交织点,从网格交织点的坐标(x,y出发,若干已知点,解求未知数。依照计算出各格网点在已知畸变图像上的坐标(x,y。虽然点(x,y坐标为整数,但(x,y一般不为整数,不会位于畸变图像像素中心,所以不能够直接确定该点的灰度值,而只幸亏畸变图像上,由该像点周围的像素灰度值经过内插,求出该像素的灰度值,作为对应格网点的灰度,据此获得校正图像。第十一章图像压缩编码的详尽方法(1熵编码:信息保持编码;(2展望法:信息保持编码、保真度编码(更常用;(3变换法:特色保持编码;(4其他编码法依照变长最正确编码定理,Huffman编码步骤以下:(1将信源符号xi按其出现的概率,由大到小序次排列。

6、(2将两个最小的概率的信源符号进行组合相加,并重复这一步骤,向来将较大的概率分支放在上部,直到只剩下一个信源符号且概率达到1.0为止;(3对每对组合的上边一个指定为1,下边一个指定为0(或相反:对上边一个指定为0,下边一个指定为1;(4画出由每个信源符号到概率1.0处的路径,记下沿路径的1和0;(5对于每个信源符号都写出1、0序列,则从右到左就获得非等长的Huffman码。一幅2020的图像共有5个灰度级:s1,s2,s3,s4,和s5,它们的概率依次为0.4,0.175,0.15,0.15和0.125。编码后均码长:图像熵:Fano-Shannon编码(香农编码依照变长最正确编码定理,Fan

7、o-Shannon编码步骤以下:?=-=-=niinjjiijniinjjiijyxbyxhyyxayxhx002001,(,(信源符号出现概率码字码长s10.401S20.1751113S30.151103S40.151013S50.12510032.2(51=ilisipL1649.2(log(51=-=iiispspXH(1将信源中符号xi按其出现的概率,由大到小序次排列。(2将信源分成两部分,使两个部分的概率和尽可能凑近。重复第(2步直至不能再分,即每一个叶子只对应一个符号。(3从左到右次次为这两部分标记0,1。(4将各个部分标记的0,1串接起来就获得各信源符号所对应的码字编码后均码长

8、:(1Fano-Shannon编码是唯一可译码。短的码不会成为更长码的启始部分;(2Fano-Shannon编码的平均码长凑近于熵;编码效率略低于Huffman编码。四、变换编码变换方法是实现图像数据压缩的主要手段,其基根源理是第一经过变换将图像数据投影到另一特色空间,降低数据的相关性,使有效数据集中分布;再采用量化方法失散化,最后经过Huffman等无损压缩编码进一步压缩数据的储藏量。DCT是一种常用的变换域压缩方法,是JPEG,MPEGI-II等图像及视频信号压缩标准的算法基础。在实质采用DCT编码时,需要分块办理,各块单独变换编码,整体图像编码后再解压会出现块状人工效应,特别是当压缩比较大时特别明显,使图像失真。所以,为了获得更高的图像压缩比,人们提出了一些其他方法,如基于小波变换的图像压缩算法和基于分形的图像压缩算法等。典型的变换编码系统中编码器有四步:子图像切割、变换、量化和编码。梯度算子是一阶导数