【matlab图像处理】图像处理的基础(4)

中国史之【设立三监】:
周武王灭商后为监视殷商遗民而设置的机构。武王克殷后,原来的王畿势力还很强大,为安抚笼络,周武王封纣王之子武庚于尹都故地,同时派同姓宗室前往监视,史称“三监”。周这种安抚和监督并施的方法,到春秋战国时还有采用。
——来源:全历史APP

俗话说:“好记性不如烂笔头”,多写写多记记,总不会错。多一些不为什么的坚持,少一些功利主义的追求。

今天介绍图像处理的基础(4)——数字图像操作概述,共包括:空域操作和变换域操作。本内容参考自《实用MATLAB图像和视频处理》第二章。

1、空域操作

空域操作,是指将算术运算或逻辑运算作用在原始像素上,进一步可划分为三种操作。

(1)全局操作

也称为点操作,简单理解就是对整个图像的像素进行相同的操作(数学函数/变换函数),一个像素处理后的值是它原始值的函数,与像素在图像中的位置无关。最具代表性的是对比度调整,亮度调整等等。下图为减少一半亮度的效果。
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(2)面向邻域的操作

也称为局部或区域操作。它是将输入图像逐像素处理,一个像素处理后的值是它原始值和它的邻域值的函数。最具代表性的是空域滤波器,也叫卷积核。

卷积核可以想象成是一块小的窗,卷积操作就是将这块小窗,在原图上从左到右,从上到下地扫描,每次处理一个像素,直到所有的像素都处理完。

这个过程,目的是找出和这个卷积核有比较相似的图像特征区域,所以这个过程,以前叫模式识别。下图为卷积的通俗表示,以后讲深度学习还会讲到卷积操作。
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从上图就可以看出,其实卷积就是一个模板匹配问题,找到和卷积核相似的区域,只是以前的卷积核需要人工设计,如今深度学习的卷积核是一种可学习的权重。为了加强理解,再附上一个动态图。
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(3)结合多幅图像的操作

将两幅或多幅图像作为输入,处理结果是对它们使用算术或逻辑操作而得到的图片。最具代表性的是将一幅图像从另一幅图像中减去以检测它们的差别。

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2、变换域操作

将一幅图像先经过一个数学变换,如傅里叶变换(FT)或离散余弦变换(DCT),变换到另一个状态再进行图像处理。最具代表性的是频域滤波技术。

原始的域称为空域,结果为变换域。使用变换函数的动机来源于有些工作最好需要先变换原始图片,最后对结果进行反变换。突然想起这种结构不就是现在的GAN网络的Encoder和Decoder吗?

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以上是本期内容,下期介绍图像处理工具箱。

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