這幅圖不錯

今天的廢話是,圖像處理是個很大的很混亂的科目,因為任何內容都至少屬於兩個大框架,比如通態濾波,聽起來就是頻域濾波,但它的另一個身份還屬於圖像增強。如果單純的想把內容歸類,這個很困難,因為圖像的知識結構是圖,而不是簡單的樹。
新買了一個書《圖像處理基礎》,像是一本字典,或者是題庫,里面的標題像十萬個為什么,要參加校招的同學可以臨時復習下,當然,當我們深入學習時這本書也是一本不錯的指導手冊,像一本紙質的wiki,一本不錯的工具書。
本文結構圖:

成像原理
成像原理就是我們為什么能看到東西的原理,和光學有關,但這里我們對其進行抽象,如果完整建模成像的原理,將會是很復雜的模型,暫時不考慮復雜的情況,而只考慮兩種主要參數,入射分量和反射分量。
例如對於一幅圖像,對於像素點(x,y)我們設其值為f(x,y)那么可以確定的是f(x,y)的是大於0且有限的:

成像的物體受到光源的照射,反射到成像元件或者人眼里的是入射光照反射的部分,換個理解反射分量類似於一個衰減系數,例如入射光是1,反射分量是0.7,那么我們看到的是1x0.7=0.7,如果物體是黑洞,那么反射分量是0,如果絕對無減少的反射,那么反射分量是1;入射分量為i(x,y),反射分量(我感覺叫反射系數更准確)r(x,y),那么成像可以被描述為:

並且存在關系:


對於單色圖像,圖像的像素值表示該點的灰度強度

灰度強度介於最大和最小值之間,並且最小值大於0,最大值有限,
實際上滿足
,
,
稱為灰度級通常是[0,max],對於8bit灰度像素,灰度級為[0,255]。
同態濾波



數學原理
根據前面的成像原理,和同態定義,我們提出了同態濾波,同態濾波,同態濾波的特點是,壓縮灰度范圍,同時增強對比度,增強對比度類似於增加像素灰度的方差,而壓縮灰度值一定程度上限制了方差的大小,所以同態濾波有點類似於,給你減工資,還要讓你工作積極性高漲。。。。。
根據上文成像原理的假設,圖像f(x,y)=i(x,y)*r(x,y),但對於傅里葉變換(DFT)不存在下面關系,因為乘法的傅里葉變換不是傅里葉變換的乘法:

所以我們引進了自然對數函數,一個使乘法變成加法的神奇運算,我們定義:

那么就可以利用傅里葉的線性得到:

或者:

Fi和Fr分別是ln i(x,y)和ln r(x,y)的傅里葉變換。我們設計一個濾波器對Z進行濾波,就能得到:

進行傅里葉逆變換,就得到空間圖像:

其中,我們根據前面定義能得到:

所以處理后的圖像s可以表示為:

因為之前我們做了取自然對數運算,作為還原,我們計算:

其中:

i0和r0是濾波處理后的入射分量和反射分量。
整個過程用下面流程圖表示:

更進一步,在圖像中,變換緩慢的部分為照射分量,和發生突變通常是由反射分量組成,特別是物體連接處,對應於頻譜就是高頻和低頻部分,雖然只是粗略的近似,但結果在圖像中是很有用的。
數學公式:

濾波器的形狀:

應用
對照明變化明顯的圖像進行預處理,減少圖像照明變化的特征,增強較暗部分的細節
轉自:http://blog.csdn.net/tonyshengtan/article/details/43024093
下面這篇的方法有時間可以試下
https://wenku.baidu.com/view/b59460f5f80f76c66137ee06eff9aef8941e4816.html
