灰度变换与空间滤波之一

接触机器视觉的东西到现在有好长一段时间了,从以前折腾opencv到现在折腾halcon,这么浑浑噩噩的一年折腾,也没折腾出什么深刻的认识。回过头来想想,自己的学习过程完全是建造空中楼阁。提到的opencv及halcon的大部分资料都在介绍函数,算子等。因此决定,从基础做起,以数字图像处理这本书来理解halcon里的算子的想法的学习方式孕育而生。


前提


以8bit灰度图作为研究对象(L=256),输入图像、输出图像的灰度值都在范围【0,255】.


1、图像反转 s=L-1-r,即每个灰度值将会变成(255-r)。这两图相加将会是一个灰度为255的图。


read_image (Image, 'fabrik')

invert_image (Image, ImageInvert)

add_image (Image, ImageInvert, ImageResult, 1, 0)


适用于增强嵌入在一副图像暗区域中的白色或灰色细节,特别是当黑色面积在尺寸上站主导地位时。例如图像中左下角的2.

image.png

2、对数变换 s=c*log(1+r) 假设|R|表示输入图像的最大灰度值,将该图像使用对数变化让其灰度最大值为255 则c=255/(log(1+|R|))。

image.png

image.png


该变换将输入范围较窄的低灰度值映射到输出范围较宽的灰度值,高灰度值的范围却被压缩了。


read_image (Image, 'fabrik')

log_image (Image, LogImage2, 2)

min_max_gray (Image, LogImage2, 0, Min, Max, Range)

scale_image (LogImage2, ImageScaled1, 256/Max, 0)


20170102150122928.jpg

3、幂律(伽马)变换 s=cr^γ.

image.png

当γ<1时,低灰度区域(暗区),灰度值“拉伸”了,高灰度区域(亮区)灰度值“压缩”了,当γ>1时,结果相反。

read_image (Image, 'fabrik')
min_max_gray (Image, Image, 0, Min, Max, Range)         //确定当前图像的最高灰度值
pow_image (Image, PowImage, 2)                          //γ=2
scale_image (PowImage, ImageScaled, 1/Max, 0)           //C=1/Max 对图像灰度缩放到0~255
scale_image_max (PowImage, ImageScaleMax)               //halcon算子将图像灰度变化到0~255;
pow_image (Image, PowImage1, 0.5)                       //γ=0.5
scale_image (PowImage1, ImageScaled1, 16, 0)            //c=16 对图像灰度缩放到0~255
scale_image_max (PowImage1, ImageScaleMax1)

4、分段线性变换函数

对比度拉伸是扩展图像灰度级动态范围的处理。下图的灰度值在(11,166),scale_image_max处理后,灰度值变为(0,255),图像对比度显著增强。

20170102171505903.jpg

灰度级分层

灰度级分层的两种基本方法:1、将感兴趣区域内所有灰度值显示为一个值(譬如白色),而其他灰度值显示为另一个值(譬如黑色),;2、使感兴趣范围内的灰度变亮(或变暗),而保持图像中的其他灰度级不变。

read_image (Image, 'E:/Halcon learning/1972576636789895606.jpg')
rgb1_to_gray (Image, GrayImage)
threshold (GrayImage, Region, 15, 77)
overpaint_region (GrayImage, Region, 255, 'fill')
get_image_size (GrayImage, Width, Height)
gen_rectangle1 (Rectangle, 0, 0, Height-1, Width-1)
difference (Rectangle, Region, RegionDifference)
overpaint_region (GrayImage, RegionDifference, 0, 'fill')

20170102175313301.jpg

比特平面分级把一副图像分解为比特平面。



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作者:pengjc2001 

来源:CSDN 

原文:https://blog.csdn.net/pengjc2001/article/details/53976903 

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