计算机视觉 の1. 图像预处理



1.颜色空间

  • RGB 是越叠加越亮(一般用于电脑显示)
  • CMY 是越叠加越黑(一般用于印刷)

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灰度图的转化公式:
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2.直方图均衡化

对图像进行非线性拉伸。重新分配各个灰度单位中的像素点的数量,一般是针对拍的整张图片太白或者太暗。如果是局部的暗或者是量,那么就可以了。可以使用自适应的直方图。


3.形态学

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4.滤波/卷积

不同的功能需要定义不同的函数

  • 平滑,去噪
  • 梯度,锐化
  • 边缘,显著点,纹理
  • 模式检测

4.1滤波前的填充

为保持大小不变,在滤波之前的填充操作:

  • 补零
  • 边界复制
  • 镜像
  • 块复制

具体效果如下:
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目前来看,应该是补零的方式用的最多。



4.2几种经典的滤波器

  • 平均滤波:一般不怎么用,即不能去噪,也不能很好的提取特征。

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  • 中值滤波:一般用作去噪。

  • 高斯录波器:把周围变模糊,有点类似于手机相机的背景虚化功能。(主要作用是用来构建高斯金字塔)

  • 检测梯度用的 prewitt 滤波:


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4.2.1 Laplacian 算子

上面求梯度的方法,都是相当于都是求的一阶导数的梯度,而 laplacian算子,是二阶导数。注意,他的所有的卷积和相加等于0。


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laplacian 算子,由于全部相加等于0,所以当画面非常均匀的时候,他就是0,当某一个像素点比较突出,那么最后滤波的结果,就会比较突出,那么就可以实现一个锐化的过程,下边是他的效果图。

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除此之外,还有一种简单的实现锐化效果的滤波器。

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5.图像金字塔

一般的图像金字塔,常用的有两种,一种是高斯金字塔,一种是拉普拉斯金字塔。

5.1高斯金字塔

普通图片,如果直接进行下采样的话,会损失很多细节,可以先通过高斯滤波,对高斯滤波完以后的图片再进行下采样,得到的图片会比较清晰。如下图:采用高斯滤波的方法,形成的图像金字塔,就是高斯金字塔。

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5.2拉普拉斯金字塔

拉普拉斯金字塔,出现的目的,就是为了在用高斯金字塔下采样完成以后,再进行上采样还原的时候,能把缺失的部分补回去。说白了,他就是一个差值。

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题外话

1. 为什么滤波器一般都是对称矩阵

其实主要目的是为了降低计算的复杂程度。

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2.绛帷

绛帷就是把维度降低,然后把一些不是很重要的数据去掉。

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