目錄

• 第二章 灰度變換與空間濾波(續(xù))
  • 直方圖處理與函數(shù)繪圖
    • 生成直方圖
    • 直方圖均衡
    • 直方圖匹配
  • 空間濾波
    • 線性空間濾波
    • 非線性空間濾波
  • 圖像處理工具箱的標(biāo)準(zhǔn)濾波器
    • 線性空間濾波器
    • 非線性空間濾波器

第二章 灰度變換與空間濾波(續(xù))

直方圖處理與函數(shù)繪圖

生成直方圖

應(yīng)用函數(shù) imhist
語法如下

h = imhist(f,b)

h為生成的直方圖，f為輸入圖像，b為"容器"的數(shù)目。
以下面這幅圖像的灰度級分布直方圖為例

運行如下代碼生成直方圖

>> bar(h,0) >> f = imread('2-3-1.jpg'); >> imhist(f)

為了便于觀察，將灰度級分為十個級別，使用bar函數(shù)繪制條形圖

>> f = imread('2-3-1.jpg'); >> h = imhist(f,10); >> bar(h,1);

直方圖均衡

觀察上面兩個直方圖的分布，灰度級主要集中在較暗區(qū)域?，F(xiàn)在通過直方圖均衡來改變圖像的對比度。
運行代碼

>> f = imread('2-3-1.jpg'); >> g = histeq(f,256); >> imshow(g) >> imhist(g)

獲得均衡后的圖像

其灰度分布直方圖為

可以看到，灰度值的動態(tài)范圍增加了。

直方圖匹配

直方圖匹配應(yīng)用histeq函數(shù)，可以用規(guī)定的函數(shù)映射圖像的灰度值。格式如下

g = histeq(f, hspec)

f為輸入圖像，hspec為一個規(guī)定的行向量。
同時還可以應(yīng)用adapthisteq處理圖像，這個函數(shù)可以通過直方圖匹配方法逐個處理圖像的一部分，最后用雙線性內(nèi)插的方法將其組合起來，從而消除人工引入的邊界。

>> f=imread('2-3-3.jpg'); >> imshow(f); >> g3=adapthisteq(f,'NumTiles',[25 25],'ClipLimit',0.05); >> figure,imshow(g3)

原始圖像

處理后的圖像
可以看到，圖像的細(xì)節(jié)變多了。

空間濾波

線性空間濾波

線性空間濾波的操作是將鄰域中的每個像素乘以相應(yīng)的系數(shù)，然后求和，從而得到點(x,y)處的響應(yīng)。
處理方式包括相關(guān)和卷積，其中卷積需要將模板旋轉(zhuǎn)180°，其余操作完全相同。關(guān)于像素的邊界處，有不同的填充方法，同時得到不同的結(jié)果。
在MATLAB中，處理線性空間卷積的函數(shù)是imfilter，格式如下

g = imfilter(f,w,filtering_mode,boundary_options,size_options)

其中后三個屬性設(shè)置了濾波模式，邊界選項和大小選項。

分別運行一下代碼

f = ones(512); for i = 1:256for j = 1:256f(i,j)=0;end end for i = 257:512for j = 257:512f(i,j)=0;end end>> gd=imfilter(f,w); >> gr=imfilter(f,w,'replicate'); >> gs=imfilter(f,w,'symmetric'); >> gc = imfilter(f,w,'circular'); >> g8r = imfilter(im2uint8(f),w,'replicate');

生成一幅512×512的圖像，并進行線性操作，可得以下圖像。

非線性空間濾波

非線性空間濾波與線性空間濾波機理相同。而線性濾波基于計算乘積和，非線性空間濾波則進行非線性操作，例如，讓響應(yīng)為最大像素值。
非線性操作的語法為

g = colfilt(f,[m n], 'sliding', fun)

其中f是輸入圖像，m和n是濾波器維數(shù)，sliding表明處理過程，fun是函數(shù)句柄。
填充邊界的問題可以用padarray函數(shù)來解決。

fp = padarray(f, [r c], method, direction)

其中，f為輸入圖像，fp為填充后的圖像，[r c]表示用于填充f的行和列數(shù)，method和direction代表了填充的方法和方向。

對以下圖像進行操作

>> f = imread('2-4-2.jpg'); >> g = colfilt(f,[5 5],'sliding',@mean); >> g = uint8(g); >> imshow(g);

處理結(jié)果如下

圖像處理工具箱的標(biāo)準(zhǔn)濾波器

線性空間濾波器

>> f= imread('2-4-3.jpg'); >> w4 = fspecial('laplacian',0); >> w8 = [1 1 1;1 -8 1;1 1 1]; >> f = tofloat(f); >> g4 = f - imfilter(f,w4,'replicate'); >> g8 = f - imfilter(f,w8,'replicate'); >> imshow(f); >> figure,imshow(g4); >> figure,imshow(g8);

原始圖像

g4

g8

非線性空間濾波器

>> f=imread('2-4-4.jpg'); >> fn = imnoise(f,'salt & pepper',0.2); >> gm = medfilt2(fn); >> gms = medfilt2(fn,'symmetric'); >> subplot(221),imshow(f) >> subplot(222),imshow(fn) >> subplot(223),imshow(gm) >> subplot(224),imshow(gms)

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/magicalzh/p/9273323.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的第三章(续)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。