《基本图像变换》课件

基本图像变换图像处理是计算机视觉领域的重要基础基本图像变换是图像处理的核心操作之,一通过理解和运用这些变换我们可以对图像进行各种处理从而提取关键信,,息增强图像质量或实现各种视觉效果,,课程简介图像变换应用场景课程目标图像变换是计算机视觉和图像处理中的重图像变换在各种应用中发挥着重要作用，本课程旨在介绍图像变换的基本原理和常要概念，它涉及将图像从一个坐标系转换包括图像增强、目标识别、三维重建等见方法，帮助学生掌握图像变换的应用技到另一个坐标系巧图像变换的定义图像变换几何变换对图像进行的几何或灰度上的操改变图像中像素的空间位置，如作，改变图像的形状、大小、位缩放、平移、旋转和剪切置或像素值灰度变换改变图像中每个像素的灰度值，如图像增强和直方图均衡化图像坐标系像素坐标系世界坐标系以像素为单位表示图像中每个像素的位置描述图像在现实世界中的位置和方向缩放变换123定义公式应用缩放变换是指将图像按比例放大或缩小新的坐标点x,y可以用公式计算缩放变换在图像处理中被广泛应用于图x=sx*x,y=sy*y，其中x,y是像大小调整、打印、显示等原始坐标点，是缩放因子sx,sy缩放变换的性质比例性中心点12缩放变换保持图像的比例不变缩放变换以中心点为基准，中，即每个点的坐标值都按相同心点的位置不发生变化比例进行缩放线性变换3缩放变换是一种线性变换，即变换后的图像仍然保持原始图像的直线和平行线性质平移变换概念1将图像在水平或垂直方向上移动公式2x=x+tx3y=y+ty平移变换的性质位置改变方向保持图像中所有点都移动相同的距离，不平移变换只改变图像的位置，不改变会改变形状或大小图像的朝向平行性平移变换保持直线的平行性，即平移后的直线仍然平行于原直线旋转变换定义1图像旋转是将图像绕某个点旋转一定角度的过程公式2旋转变换可以通过矩阵乘法来实现实现3旋转变换可以通过等图像处理库实现OpenCV旋转变换的性质角度不变中心不变方向相反旋转变换不改变图形的形状和大小，仅改变旋转变换以旋转中心为中心进行旋转逆时针旋转为正方向，顺时针旋转为负方向其方向剪切变换定义剪切变换是一种非均匀变换，它沿着一个方向拉伸或压缩图像，而另一个方向保持不变水平剪切水平剪切沿垂直方向拉伸或压缩图像垂直剪切垂直剪切沿水平方向拉伸或压缩图像剪切变换的性质改变形状保持面积剪切变换会改变对象的形状，使尽管形状改变了，但剪切变换不它看起来被拉伸或压缩会改变对象的面积保持平行线剪切变换保持平行线的平行性仿射变换线性变换1缩放，旋转，剪切平移变换2移动图像位置仿射变换3组合线性变换和平移变换仿射变换的性质线性变换保形性可逆性123仿射变换是线性变换和平移变换的组仿射变换不保持形状和大小，但保持大多数仿射变换是可逆的，即可以反合，因此保留了直线和平行线的性质平行线之间的平行性转变换，恢复原始图像图像插值图像插值图像插值图像插值是在图像处理中，将已知的像素值扩展到未知的像素值，它可以用于放大图像、缩小图像或改变图像大小，同时保持图像的以便创建更大和更详细的图像的过程质量最近邻插值原理特点应用将目标像素点周围的最近的像素点的灰度简单、快速，但插值后的图像容易出现锯适用于对图像质量要求不高的场合，如图值作为目标像素点的灰度值齿，尤其是在图像放大时像缩小、图像边缘检测等双线性插值计算平均值线性插值使用周围四个像素的加权平均值来计在两个方向上应用线性插值来获得最算目标像素的值终的像素值更平滑比最近邻插值更平滑，但仍然可能产生一些模糊双三次插值三次多项式平滑过渡12使用三次多项式对每个像素点能够更好地模拟图像边缘和细进行插值，以提高图像质量节，使插值结果更加自然计算复杂3比双线性插值需要更多的计算，但效果也更好颜色空间RGB HSVCMYK基于红、绿、蓝三种颜色成分进行表示用色调、饱和度和明度来描述颜色使用青色、品红色、黄色和黑色四种颜色进行表示颜色空间RGB红绿蓝加色模型广泛应用颜色空间基于三种基本颜色红是一种加色模型，通过将三种基本颜色空间广泛应用于显示器、相机RGB RGBRGBRed、绿Green和蓝Blue颜色以不同的比例混合来创建各种颜色和图像处理软件颜色空间HSV色调饱和度明度表示颜色类型，如红色、绿色、蓝色等表示颜色的纯度或强度表示颜色的亮度或暗度颜色空间CMYK青色品红色黄色黑色青色是四种颜色的其中之一品红色是四种颜色的其中之一黄色是四种颜色的其中之一黑色是四种颜色的其中之一灰度变换亮度调整对比度增强12通过调整图像的亮度来增强图通过增加或减少图像的对比度像的对比度，例如增加亮度来来突出图像中的细节，例如增突出图像的细节强图像的对比度来使图像更清晰颜色校正3通过校正图像的颜色来改善图像的颜色平衡，例如校正图像的颜色偏红或偏蓝图像增强对比度增强锐化噪声去除通过调整图像的亮度和对比度，增强图像通过锐化边缘和细节，增强图像的清晰度通过滤波等方法去除图像中的噪声，使图的细节和清晰度，使图像更易于观察和锐利度，使图像看起来更清晰像更干净，更真实直方图均衡化增强对比度直方图分析通过调整像素值分布，提升图像整体分析图像像素值的统计分布，识别亮对比度，使细节更加清晰可见暗区域，找到改善对比度的方法增强细节将像素值分布扩展至整个灰度范围，增强图像细节，使原本难以辨别的区域更易识别锐化算子拉普拉斯算子索贝尔算子一种常用的锐化算子，通过计算一个梯度算子，用于检测图像的图像的二阶导数来增强边缘边缘和轮廓，可以有效地锐化边缘罗伯茨算子一个简单的边缘检测算子，利用图像像素的差值来锐化图像边缘小波变换分解信号小波变换将信号分解成不同尺度和位置的小波时频分析小波变换可以分析信号的时频特性，揭示信号的频率随时间变化的信息数据压缩小波变换可以有效地压缩数据，保留重要的信息图像处理小波变换可用于图像去噪、边缘检测和特征提取小波变换的应用图像压缩图像去噪12小波变换可以有效地压缩图像小波变换可以分离图像中的噪数据，因为它能很好地表示图声和信号，从而有效地去除图像的边缘和细节像噪声边缘检测信号分析34小波变换可以突出图像的边缘小波变换可以用于分析各种信特征，从而在图像处理中实现号，例如音频信号、地震信号边缘检测和医学信号课程总结图像变换图像插值颜色空间图像增强我们学习了基本图像变换，包我们了解了常用的图像插值方我们探讨了常见的颜色空间，我们学习了图像增强技术，如括缩放、平移、旋转和剪切变法，如最近邻插值、双线性插包括RGB、HSV和CMYK直方图均衡化和锐化算子这换这些变换可以改变图像的值和双三次插值这些方法用了解颜色空间有助于我们理解些技术可以改善图像的质量和大小、位置和方向，为图像处于在图像变换过程中填充像素图像的颜色表示和转换对比度理提供了基础，以保证图像质量问答环节欢迎大家提出问题，让我们一起探讨图像变换的奥秘！。