图像处理技术上的空间域和空间频率域
demi 在 周四, 06/27/2019 - 15:17 提交
空间域与频率域为我们提供了不同的视角。在空间域中,函数自变量(x,y)被视为二维空间中的一个点,数字图像f(x,y)即为一个定义在二维空间中的矩形区域上的离散函数;换一个角度,如果将f(x,y)视为幅值变化的二维信号,则可以通过某些变换手段在频域下对图像进行处理了,因为在频率域就是一些特性比较突出,容易处理。
图像处理是对图像进行操作和分析的技术,目的是提高图像质量或者从图像中提取有用的信息。常见的图像处理技术包括图像增强、图像修复、噪声去除、图像分割等。图像处理广泛应用于医学影像、卫星遥感、安防监控、自动驾驶等领域,通过处理图像中的像素,能够实现对图像内容的识别、分析和改进。
空间域与频率域为我们提供了不同的视角。在空间域中,函数自变量(x,y)被视为二维空间中的一个点,数字图像f(x,y)即为一个定义在二维空间中的矩形区域上的离散函数;换一个角度,如果将f(x,y)视为幅值变化的二维信号,则可以通过某些变换手段在频域下对图像进行处理了,因为在频率域就是一些特性比较突出,容易处理。
常用的插值方法:最邻近元法,这是最简单的一种插值方法,不需要计算,在待求象素的四邻象素中,将距离待求象素最近的邻象素灰度赋给待求象素。最邻近元法计算量较小,但可能会造成插值生成的图像灰度上的不连续,在灰度变化的地方可能出现明显的锯齿状。
常用的图像形态学操作包括膨胀、腐蚀、闭运算、开运算。膨胀操作会扩大(粗化)图像中物体的轮廓,可以用来弥补(填充)物体间的孔洞,强化离散点,代价是导致物体的面积比原来的面积要大。腐蚀操作会收缩(细化)图像中物体的轮廓,可以用来断开(分离)物体间的连接,消除离散点,代价是导致物体的面积比原来的面积要小。
数字图像处理技术的研究与开发对数学基础的要求很高,一些不断涌现的新方法中,眼花缭乱的数学推导令很多期待深入研究的人望而却步。图像处理研究中所需的数学原理基础,主要涉及微积分、向量分析、场论、泛函分析、偏微分方程、复变函数、变分法等。
目标识别的评价指标主要有ROC曲线,missrate、FPPI、FPPW等。单图像跟踪的评价指标主要有两个,一个是pixel error,一般是算中心距离,另一个是overlap rate,区域重叠率,用重叠区域除以两个矩形所占的总面积Aoverlap /(A1+A2-Aoverlap),常常用pixel error绘制帧误差曲线,用重叠率绘制误差曲线。
图像配准方法主要分为三类:一种是灰度方法信息方法,另一种是基于特征的方法,可细分为特征点、直线段、边缘轮廓、特征结构以及矩不变统计特征等,还有一种就是基于变换域的方法,如相位相关、Walsh Transform等方法。傅里叶-梅林变换就是一种变换域的方法。
通常,图像处理软件会提供"模糊"(blur)滤镜,使图片产生模糊的效果。"模糊"的算法有很多种,其中有一种叫做"高斯模糊"(Gaussian Blur)。它将正态分布(又名"高斯分布")用于图像处理。
均值滤波是典型的线性滤波算法,它是指在图像上对目标像素给一个模板,该模板包括了其周围的临近像素(以目标象素为中心的周围8个像素,构成一个滤波模板,即去掉目标像素本身),再用模板中的全体像素的平均值来代替原来像素值。
0、HSV
HSV (Hue, Saturation, Value)颜色的参数分别是:色调(H),饱和度(S),明度(V)。
根据颜色的直观特性创建的一种颜色空间, 也称六角锥体模型(Hexcone Model)。
HSI
HSI模型以色调、饱和度和亮度三种基本特征量来感知颜色。
色调H(Hue):与光波的波长有关,它表示人的感官对不同颜色的感受,如红色、绿色、蓝色等,它也可表示一定范围的颜色,如暖色、冷色等。
饱和度S(Saturation):表示颜色的纯度,纯光谱色是完全饱和的,加入白光会稀释饱和度。饱和度越大,颜色看起来就会越鲜艳,反之亦然。
亮度I(Intensity):对应成像亮度和图像灰度,是颜色的明亮程度。
1、对比度
对于数字图像处理而言,一般包含着空间域处理和变换域处理两种形式。空间域处理方法主要是直接以图像中的像素操作为基础,它主要分为灰度变换和空间滤波两类。灰度变换是在图像的单个像素上操作,主要以对比度和阈值处理为目的。