Pytorch——常见的图像处理概念

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上一篇文章中,我们介绍了人工智能与计算机视觉的概念。

今天,我们来介绍常见的图像处理概念,包括亮度、对比度、饱和度,图像平滑/降噪,图像锐化/增强,直方图均衡化,图像滤波,形态学运算和OpenCV及常用库函数。


  • 1.2 常见的图像处理概念

  • 1.2.1 亮度、对比度、饱和度
  • 亮度:图像的明亮程度,在单色图像中,最高的值应该对应于白色,最低的值英高对应于黑色

  • 对比度:图像暗和亮的落差值,即图像最大灰色级和最小灰度级之间的差值,差异范围越大代表对比越大,差异范围越小代表对比越小

  • 饱和度:图像颜色种类的多少,饱和度越高,颜色种类越多,外观上看起来图像会更鲜艳

  • 对于亮度和对比度,可以从RGB图上进行数据增强

  • 对于饱和度,可以从HSV/HSI/HSL色彩空间上进行增强

  • 1.2.2 图像平滑/降噪
  • 图像平滑是指用于突出图像的宽大区域低频成分主干部分抑制图像噪声干扰高频成分的图像处理方法,使图像亮度平缓渐变,减小突变梯度,改善图像质量

    • 归一化块滤波器
    • 高四滤波器
    • 中值滤波器
    • 双边滤波

@%OJXN}CVV@B4CY6{V0AL.png 图像平滑主要是抑制高频的部分,保留低频的部分

  • 1.2.3 图像锐化/增强
  • 图像锐化与图像平滑是相反的操作,锐化是通过增强高频分量来减少图像中的模糊,增强图像细节边缘和轮廓,增强灰度反差,便于后期对目标的识别和处理

  • 锐化处理在增强图像边缘的同时也增强了图像的噪声

  • 方法包括:微分法和高通滤波法

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  • 1.2.4 边缘提取算子
  • 图像中的高频和低频的概念理解

  • 通过微分的方式计算图像的边缘(色差/梯度)

    • Roberts算子
    • Prewitt算子
    • sobel算子
    • Canny算子
    • Laplacian算子

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  • 1.2.5 直方图均衡化
  • 直方图均衡化是将原图像通过某种变换,得到一副灰度直方图为均匀分布的新图像的方法

  • 对在图像中像素个数多的灰度级进行展宽,而对像素个数少的灰度级进行所见。从而达到清洗图像的目的。 2.png

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  • 1.2.6 图像滤波
  • 图像滤波可以更改或者增强图像

  • 通过滤波,可以强调一些特征或者去除图像中一些不需要的部分

  • 滤波是一个邻域操作算子,利用给定像素周围的像素的值决定此像素的最终的输出值

  • 常见的应用博爱阔去噪,图像增强,检测边缘,检测角点,模板匹配等

    • 均值滤波
    • 种植滤波
    • 高斯滤波
    • 双边滤波
  • 1.2.7 形态学运算
  • 腐蚀:腐蚀的效果是把图片“变瘦”,其原理是在原图的小区域内取局部最小值

  • 膨胀:膨胀与腐蚀相反,取的是局部最大值,效果是把图片“变胖”

  • 开运算:先腐蚀后膨胀(因为先腐蚀会分开物体)可以分离物体,消除小区域

  • 闭运算:先膨胀后腐蚀(先膨胀会使白色的部分扩张,以至于消除/“闭合”物体里面的小黑洞)

  • 形态学梯度:膨胀图减去腐蚀图,得到轮廓图

  • 顶帽:原图减去开运算后的图

  • 黑帽:闭运算后的图减去原图

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  • 1.2.8 OpenCV及常用库函数

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