计算机视觉(1)图像预处理

RGB颜色空间 加法混色空间 越叠加越白
一个像素的颜色值(b,g,r)
范围:【0,255】 【0,1】
CMYK颜色空间
减法混色 越叠加越黑
4个维度来构成
HSV颜色空间 色调,饱和度,明度
可以和RGB相互转换
CIE-XYZ颜色空间
人眼睛对颜色的容忍度

灰度化:Gray=R*0.3+G*0.59+B*0.11将彩色转换为灰色
为什么要图像处理:
改善视觉效果
转换成为更适合于人或者机器分析处理的形式
抑制无用信息,提高图像的使用价值
突出对人或者机器分析有意义的信息

图像处理:空间域处理(点运算(HE,ClAHE)形态学运算(膨胀腐蚀)
邻域运算(卷积,金字塔))频率域处理(傅里叶变换小波变换)

点运算:
直方图:对图片特征的一种统计
对数据空间进行量化
直方图均衡化:利用直方图对比度进行调整的方法,可以亮度更好的在直方图上分布
操作:对图像进行非线性拉伸
经典算法:重新分配各个灰度单位中的像素点数量,使一定灰度范围内像素点数量大致相等
自适应直方图均衡(AHE):对局部区域进行直方图均衡

CLAHE:限制对比度自适应直方图均衡
AHE会放大图像中相对均匀区域的噪音
CLAHE:将比较突出的部分根据等面积法将直方图垫高,也包含AHE的操作

CLAHE步骤:
1.图像分块,以块为单位
2.先计算直方图,然后修建直方图,最后均衡
3.遍历操作各个图像块,进行块间双向性插值
4.与原图做图层滤色混合操作

开运算:可以去掉目标外点
闭运算:可以去掉目标内的空洞

滤波/卷积:
对每个位置进行邻域函数计算
不同功能需要定义不同的函数
边界填充 获得同尺寸输出
补充类型:填零,边界复制(挨着谁就用哪个数字),镜像(镜子一样对称),块复制(把原来的数字块复制)

均值滤波既没有很好的去除噪声点,也破坏了图像的细节反而让图片更模糊
平滑中值滤波 卷积域内的像素值从小到大排序 取中间值作为卷积输出
可以有效去除椒盐噪声
平滑高斯滤波 模拟人眼,关注中间区域 离关注中心越远,感受精度越模糊
高斯核参数越小越集中 越大越模糊

有效去除高斯噪声
两维的卷积可以拆分成像个相同的一维
大大减少计算次数
K*K->2K

水平梯度,均值平滑
垂直梯度,水平平滑
梯度均表示一阶微分

拉普拉斯滤波 二阶微分算子
团块检测:周边高于或者低于中心点 卷积核要满足中间值很小,为负数,但是整个卷积核的数字和为0
作用:使原始图像锐化
原始图片和经过拉普拉斯算子运算后的再进行相减
让卷积更快:原图经过快速傅里叶变换,卷积核到快速傅里叶变换,结果再变换到空域

高斯金字塔:
先进行高斯模糊,在进行降采样,得到尺寸逐渐减小的图像
高斯+降采样 图像失真不是很大
拉普拉斯金字塔:
高频细节在高斯金字塔和下采样中丢失
保留所有层所丢失的高频信息,用于图像恢复
下采样的小图像再上采样回来

傅里叶变换
一个信号可以由足够多的不同的频率和幅值的正余弦波组成

信号分解
图片经过傅里叶变换可以得到频图

小波变换

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风君子

独自遨游何稽首 揭天掀地慰生平

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