matlab数字图像处理自学记录随笔(一)--初步认识(图像分类)

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文章目录

  • 图像
    • 数字图像具有的特性:
      • 一、空间分布特性
      • 二、数值统计特性
    • 图像分类
  • matlab软件
  • 参考资料

图像

我觉得图像就是各像素的位置,和该像素处的颜色信息,可以和线性代数中的矩阵相类比联系起来。
数字图像处理(matlab版)[冈萨雷斯]书中(以后的系列博文简称书中,其他书籍另外注明)的定义:图像是一个二维函数f(x,y),x,y是空间坐标位置,f是该点处的振幅,成为图像的亮度。
图像关于坐标x,y连续和振幅连续,将这样的图像转化为数字图像,要经过采样(将坐标值数字化)和量化(将幅度数字化),得到的坐标量、振幅量都是有限且离散的,就是数字图像了。
坐标约定
书中和IPT文档(image process tools)里的约定稍有不同,书中的约定是第几个采样点(不是实际物理坐标),IPT中是数字图像矩阵的行列坐标位置(有两种,一种(r,c),另外一种(c,r),r:row;c:cross)

数字图像具有的特性:

空间分布特性比较直观,观察图像就可以看出。

一、空间分布特性

(1)空间位置:数字图像以二维矩阵的结构来存储图像,矩阵的数据元素可以通过行列位置确定,于是图像中物体的位置也确定了下来。
(2)形状:物体的形状在数字图像中一般以像元组合近似描述,我们一般将现实物体分为点、线、面三类。
(3)大小:线、面状物体的长度、面积在图像中表现为像元的集聚状态,通常利用描述物体的像元个数来表示。
(4)空间关系:物体由像元表示,在空间上也表现出一定的空间组合关系,可分为包含、相邻、相离三种。

二、数值统计特性

描述图像灰度分布情况,一般用灰度直方图表示:横坐标为灰度值/灰度级(灰度值可能是一个浮点型数据,于是一定区间内的灰度值定义为一个灰度级),纵坐标是该灰度值/级像元出现的个数/频数/率。
直方图具有以下性质:
(1)任何一幅图像都对应一个直方图,但一个直方图无法复原出原始图像,它已经丢失了空间分布信息
(2)叠加性质:图像由两个不连续的区域组成(即灰度级不连续),而每一个区域直方图一直,则图像的直方图为两个区域的组合。
直方图的用途主要有三个:
(1)判段图像量化是否合理(图像获取质量评价):各灰度级均有应用,没有超界和用不到(为0)的地方。即选择合适的灰度级来显示。
(2)确定图像二值化的阈值(边界阈值的选择):两波峰一波谷型:直接选取波谷处对应灰度级为阈值;选t法:划分为两组后,组内方差与组间方差的关系;背景像素与目标像素灰度均服从正态分布,混合概率密度函数
(3)噪声类型的判断:
选取图像上信噪比比较高的部分,做出直方图,看它的直方图分布情况符合某种分布函数的图像形状。
高斯噪声:正态分布(Normal distribution),也称“常态分布”,又名高斯分布(Gaussian distribution)
瑞利噪声:瑞利分布(Rayleigh Distribution):当一个随机二维向量的两个分量呈独立的、有着相同的方差的正态分布时,这个向量的模呈瑞利分布。
伽马噪声:指数分布和χ2分布是伽马分布的特例
指数分布噪声:
均匀分布噪声:
椒盐噪声:盐(salt)白椒(pepper)黑

图像分类

二值图像Binary Image
一个像素点只有只有两种可能的取值(灰度等级):黑0,白255。在matlab中,取值只有0、1的逻辑数组
灰度图像Gray Image、灰度图Gray Scale Image
索引图像thumbnail、indexed image
RGB图像RGB Image
亮度图像intensity image
亮度图像和灰度图像貌似有区别,还不太清楚,以后写。
matlab数字图像处理自学记录随笔(一)--初步认识(图像分类)_第1张图片

matlab软件

我使用的是matlab2014b(matlab 8.4)。

参考资料

https://baike.baidu.com/item/二值图像/5166431?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/灰度图像/1962298?fr=aladdin

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