【第二章 《光电图像处理基础》】
在图像处理中,图像可以被表示为像素的矩阵,其中每个像素都有一个灰度级。本题中,我们处理的是一个4位的图像A,要求进行如下操作:
1. 统计各灰度级出现的频数:这涉及到遍历图像矩阵,对每个灰度级进行计数,了解图像中不同亮度级别的分布情况。
2. 计算图像的熵:熵是衡量图像信息熵或不确定性的一个量,可以通过公式P(i) * log2(P(i))计算,其中P(i)是灰度级i出现的概率。
3. 画出直方图:直方图是灰度级出现频率的图形表示,横轴代表灰度级,纵轴表示该灰度级出现的次数。
【第三章 《数字图像的基本运算》】
1. 加运算原理:数字图像的加运算就是将两个图像的对应像素值相加,常用于图像融合或噪声增加等场景。例如,两个图像的像素值相加可以产生一个新的图像,具有两者的特征。
2. 阴图像计算:阴图像(或称为图像的补)是将图像的每个像素值减去最大灰度值(在这种情况下是255),得到的结果就是阴图像。
3. 图像放大:使用双线性插值法,可以计算像素间的中间值,从而实现图像的平滑放大。在Matlab中,可以编写代码实现这一过程,通过插值来增加图像的分辨率。
【第四章 《图像增强》】
1. 线性灰度变换:用于调整图像的对比度。在这个例子中,我们需要创建一个线性映射函数,将灰度范围[0, 30]拉伸到[0, 50],[30, 60]移动到[50, 80],[60, 90]压缩到[80, 90]。
2. 图像平滑:
- 均值滤波器:通过计算像素邻域内的均值来平滑图像,减少噪声。不考虑边界像素,意味着只有内部像素参与计算。
- 均值加权滤波器:与普通均值滤波类似,但权重不同,此处使用的是3x3滤波器,中心像素的权重最高。
【第五章 《图像变换》】
1. 离散快速傅立叶变换(FFT):FFT用于计算图像的频域表示,可以揭示图像的频率成分。在Matlab中,可以使用fft2函数进行图像的二维FFT,并通过移位操作将频谱中心化。
2. 二维离散余弦变换(DCT):DCT将图像转换为频率系数,适用于图像压缩。Matlab的 dct2函数可用于执行此操作,并可以同时显示原始图像和DCT系数。
3. 二维Walsh变换和Hadamard变换:这两种变换都是离散正交变换,用于将图像数据从空间域转换到正交基域,便于数据分析。在Matlab中,可以使用相应的函数进行计算。
这些知识点涵盖了图像处理的基础概念,包括图像表示、统计分析、基本运算、增强以及变换,这些都是理解数字图像处理的关键要素。