深度學習--圖像預處理


圖片存儲原理:

      主流顏色空間:1.RGB三通道彩色圖:圖片——>三維矩陣

  

 

                                  2.單通道灰度圖:Gray=R*0.3+G*0.59+B*0.11

 

 

 圖像增強

目標:

1.改善圖像的視覺效果

2.轉換為更適合於人或機器分析處理的形式

3.突出對人或機器分析有意義的信息

4.抑制無用信息,提高圖像的使用價值;

具體方法:

包括圖像銳化,平滑、去噪,灰度調整(對比度增強)

 

 

 點運算:

直方圖:對圖片數據、特征分布的一種統計(1.灰度、顏色 2.梯度\邊緣、形狀、紋理 3.局部特征點、視覺詞匯)

 

 

 直方圖均衡化(防止明暗差別過大):實質上是對圖像進行非線性的拉伸。重新分配各個灰度單位中的像素點數量,使一定灰度范圍內像素點數量的值大致相等

直方圖均衡的經典算法對整幅圖像的像素使用相同的變換,如果圖像中包括明顯亮的或者暗的區域,則經典算法作用有限。

自適應直方圖均衡(AHE):通過對局部區域進行直方圖均衡,來解決上述問題。移動模板在原始圖片上按特定步長滑動;每次移動后,模板區域內做直防圖均衡,映射后的結果賦值給模板區域內所有點,每個點會有多次賦值,最終的取值為這些賦值的均值。

但是AHE會過度放大圖像中相對均勻區域的噪音,可采用限制對比度自適應直方圖均(CLAHE)。與普通的自適應直方圖均衡相比,CLAHE的不同地方在於直方圖修剪過程(雙線性插值),用修剪后的直方圖均衡圖像時,圖像對比度會更自然。

 CLAHE算法步驟:
1.圖像分塊,以塊為單位;
2.先計算直方圖,然后修剪直方圖,最后均衡;
3.遍歷操作各個圖像塊,進行塊間雙線性插值;
4.與原圖做圖層濾色混合操作。 (可選)

 

 形態學運算

膨脹:圖像中的高亮部分進行膨脹,類似於領域擴張
腐蝕:圖像中的高亮部分被腐蝕,類似於領域被蠶食

 

 正向腐蝕(B沿着A的邊走一遍,形成的內部圖案),反向膨脹

 

開運算:先腐蝕再膨脹,可以去掉目標外的孤立點。
閉運算:先膨脹再腐蝕,可以去掉目標內的孔。

 

通常,當有噪聲的圖像用閾值二值化后,所得到的邊界是很不平滑的,物體區域具有一些錯判的孔洞,背景區域散布着一些小的噪聲物體,連續的開和閉運算可以顯著的改善這種情況。

 

 

空間預處理及其變換

濾波/卷積:在每個圖片位置(x,y)上進行基於淋雨的函數計算。不同功能需要不同的函數(平滑/去噪,梯度/銳化等)

 

 

 圖片中各點的數值和卷積核中的點對應相乘再相加得到結果

邊界填充:使卷積后的尺度與前相同

 

 

 

 補零用的最多,但是補得0過多影響比較大。

 

高斯金字塔:

圖像金字塔化:先進行圖像平滑,再進行降采樣,根據降采樣頻率,得到一系列尺寸逐漸減小的圖像。

操作:N次(高斯卷積->2倍降采樣)-->n層金字塔

目的:捕捉不同尺寸的物體

 

 

 拉普拉斯金字塔我感覺就是高斯金字塔的逆過程。

傅里葉變換:

一個信號可以有足夠多個不同頻率和幅值的正余弦波組成。

 

這我也講不明白,看看吧。

 

 

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