初识图像处理技术：图像变换 ----- 算数运算 与 集合变换

2022-12-04 更新：纪念博主的另一篇连载博客《漫谈计算机网络》完结啦！

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1.漫谈计算机网络：概述 ------ 从起源开始到分层协议结构，初识究竟什么是计算机网络？ - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)

 

图像处理技术 相关知识目录（顺序）：

1. 图像处理技术Digital Image Processing：导论 ----- 初始图像 - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
2. 图像处理技术：导论 ----- 图像工程 - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
3. 图像处理技术： 导论 ----- 图像处理系统 - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
4. 图像处理技术：MATLAB介绍 ----- 工作环境 - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
5. 图像处理技术：图像获取 ----- 三、MATLAB基础知识 - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
6. 图像处理技术：图像获取 ----- 图像获取过程以及相关函数 - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
7. 图像处理技术：图像变换 ----- 算数运算 与 集合变换 - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
8. 图像处理技术：图像变换 ------ 形态学变换 - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
9. 图像处理技术：图像变换 ----- 霍夫变换hough （局部特征检测） - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
10. 图像处理结束： 图像变化 ----- 傅里叶变换 FT / FFT （空间域转频率域 灰度函数转频率函数） - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
11. 图像处理技术：图像变换 ---- 离散余弦变换 DCT (图像压缩 低频) - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
12. 图像处理技术： 数字图像增强 ----- 一、图像空域增强 - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
13. 图像处理技术：数字图像增强 ----- 图像频域增强 DFT - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
14. 图像处理技术：数字图像复原 ----- 图像退化/复原、图像噪声、图像空域/频域恢复技术 - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
15. 图像处理技术：数字图像压缩 ----- 图像冗余、无损压缩、有损压缩、图像压缩标准 - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)
16. 图像处理技术：数字图像分割 ------ 图像分割、边界分割（边缘检测）、区域分割 - slowlydance2me - 博客园 (cnblogs.com)

什么是变换与逆变换？

 

 

一、图像的算术运算

（一）基础概念

设输入图形为A(x, y) 和B(x, y)，输出图像为C(x, y) ，则

图像的代数运算有以下四种形式：

C(x, y) = A(x, y) + B(x, y)

C(x, y) = A(x, y) − B(x, y)

C(x, y) = A(x, y) ╳ B(x, y)

C(x, y) = A(x, y) ÷ B(x, y)

（二）常用工具（函数）

+： imadd

−： imsubtract

×： immultiply

÷： imdivide

绝对差值：imabsdiif

补足一幅图像：imcomplement

计算两幅图像的线性组合：imlincomb

 

• 截取规则：

超出数据范围的整型数据将被截取为数据范围的极值，

分数结果将被四舍五入。

e.g. Uint8: 256→∞=255

• 基本要求：

两幅输入图像的大小相等，且类型相同

 

（三）案例练习

imadd函数

图像加法：

图像 + 常数

图像 + 图像

 

 

imsubtract函数

图像减法（图像差分） 

作用：检测图像变化、检测运动物体

 

 

 

 

immultiply函数

图像乘法

作用：掩膜缩放

 

 

 

 

 

 

imdivide函数

图像除法（比率变换）

作用：矫正

 

 

 

 

imlincomb函数

计算两幅图像的线性组合

乘法 加法 结合

 

 

 

二、图像的几何变换

（一）基础概念

数字图像变换技术

• 数字图像的几何变换也称为图像的空间变换，即图像中点与点之间的空间映射关系。

– 调整图像大小、旋转、剪切

• 图像的几何变换是图像变形的基础

– 遥感图像的几何校正、医学成像、计算机视觉

 

（二）常用工具

数字图像变换技术

• 图像的缩放运算：imresize

• 图像的平移运算：translate

• 图像的旋转运算：imrotate

• 图像的插值运算：’nearest’、’bilinear’、’bicubic’ 

 

（三）案例练习

图像的缩放运算 imresize

改变图像的大小

• 近似处理：

– 直接赋值

– 插值算法

 

 

 

图像的平移运算 translate

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图像的旋转运算 imrotate

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图像插值运算

Method - ’nearest’、’bilinear’、’bicubic’

• nearest最近邻点插值

 

 

• bilinear双线性插值

 

 

 

 

• bicubic双三次插值

 

 

三、图像的Hough变换

四、图像的傅里叶变换

五、图像的离散余弦变换

六、基于数学形态学的图像变换