การเปลี่ยนแปลงระดับสีเทา

เราได้พูดถึงการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานบางประการในบทช่วยสอนเรื่องการแปลงขั้นพื้นฐาน ในบทช่วยสอนนี้เราจะดูการแปลงระดับสีเทาพื้นฐาน

การปรับปรุงภาพ

การปรับแต่งภาพให้คอนทราสต์ที่ดีขึ้นและภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับภาพที่ไม่ได้ปรับปรุง การปรับแต่งภาพมีแอพพลิเคชั่นมาก ใช้เพื่อปรับปรุงภาพทางการแพทย์ภาพที่ถ่ายด้วยการรับรู้ระยะไกลภาพจากดาวเทียม ฯลฯ

ฟังก์ชั่นการแปลงร่างได้รับด้านล่าง

s = T (r)

โดยที่ r คือพิกเซลของภาพอินพุตและ s คือพิกเซลของภาพที่ส่งออก T คือฟังก์ชันการแปลงที่จับคู่ค่าของ r แต่ละค่ากับค่า s การปรับปรุงภาพสามารถทำได้โดยการแปลงระดับสีเทาซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

การเปลี่ยนแปลงระดับสีเทา

การเปลี่ยนแปลงระดับสีเทาพื้นฐานมีสามแบบ

Linear
Logarithmic
อำนาจกฎหมาย

กราฟโดยรวมของการเปลี่ยนเหล่านี้แสดงไว้ด้านล่าง

การแปลงเชิงเส้น

อันดับแรกเราจะดูการแปลงเชิงเส้น การแปลงเชิงเส้นรวมถึงเอกลักษณ์ที่เรียบง่ายและการเปลี่ยนแปลงเชิงลบ มีการพูดถึงการเปลี่ยนแปลงตัวตนในบทช่วยสอนเรื่องการแปลงภาพ แต่มีคำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงนี้ที่นี่

การเปลี่ยนแปลงข้อมูลประจำตัวแสดงเป็นเส้นตรง ในการเปลี่ยนแปลงนี้ค่าแต่ละค่าของภาพอินพุตจะถูกจับคู่โดยตรงกับค่าอื่น ๆ ของภาพที่ส่งออก ส่งผลให้ภาพอินพุตและภาพเอาต์พุตเดียวกัน และด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่าการเปลี่ยนแปลงตัวตน ได้แสดงไว้ด้านล่าง:

การเปลี่ยนแปลงเชิงลบ

การแปลงเชิงเส้นครั้งที่สองคือการแปลงเชิงลบซึ่งตรงกันข้ามกับการแปลงตัวตน ในการแปลงค่าเป็นลบแต่ละค่าของภาพอินพุตจะถูกลบออกจาก L-1 และแมปลงบนภาพเอาต์พุต

ผลเป็นแบบนี้บ้าง

อินพุตรูปภาพ

ภาพที่ส่งออก

ในกรณีนี้ได้ทำการเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้แล้ว

s = (L - 1) - r

เนื่องจากอิมเมจอินพุตของไอน์สไตน์เป็นภาพ 8 bpp ดังนั้นจำนวนระดับในภาพนี้คือ 256 เมื่อใส่ 256 ในสมการเราจะได้สิ่งนี้

s = 255 - r

ดังนั้นแต่ละค่าจะถูกลบด้วย 255 และภาพผลลัพธ์ได้แสดงไว้ด้านบน สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือพิกเซลที่สว่างขึ้นจะมืดลงและภาพที่มืดลงจะกลายเป็นแสง และส่งผลให้ภาพลักษณ์เป็นลบ

ได้แสดงไว้ในกราฟด้านล่าง

การแปลงลอการิทึม

การแปลงลอการิทึมยังมีการแปลงอีกสองประเภท การแปลงบันทึกและการแปลงบันทึกผกผัน

บันทึกการเปลี่ยนแปลง

สูตรนี้สามารถกำหนดการแปลงบันทึกได้

s = c บันทึก (r + 1)

โดยที่ s และ r คือค่าพิกเซลของเอาต์พุตและภาพอินพุตและ c เป็นค่าคงที่ ค่า 1 จะถูกเพิ่มให้กับค่าพิกเซลของภาพที่ป้อนเนื่องจากหากมีความเข้มของพิกเซลเป็น 0 ในภาพบันทึก (0) จะเท่ากับอินฟินิตี้ ดังนั้นจึงเพิ่ม 1 เพื่อให้ค่าต่ำสุดเป็นอย่างน้อย 1

ในระหว่างการแปลงบันทึกพิกเซลมืดในรูปภาพจะขยายเมื่อเทียบกับค่าพิกเซลที่สูงขึ้น ค่าพิกเซลที่สูงขึ้นเป็นชนิดของการบีบอัดในการแปลงบันทึก ส่งผลให้เกิดการปรับปรุงภาพตามมา

ค่าของ c ในการแปลงบันทึกจะปรับประเภทของการเพิ่มประสิทธิภาพที่คุณกำลังมองหา

อินพุตรูปภาพ

บันทึก Tranform Image

การแปลงบันทึกผกผันตรงข้ามกับการแปลงบันทึก

อำนาจ - การเปลี่ยนแปลงกฎหมาย

ยังมีการเปลี่ยนแปลงอีกสองอย่างคือการแปลงกฎอำนาจซึ่งรวมถึงพลังที่ n และการแปลงรากที่ n การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถกำหนดได้จากนิพจน์:

s = cr ^ γ

สัญลักษณ์γนี้เรียกว่าแกมมาเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงนี้เรียกอีกอย่างว่าการแปลงแกมมา

การเปลี่ยนแปลงค่าของγจะแตกต่างกันไปตามการปรับปรุงของภาพ อุปกรณ์ / จอภาพที่แตกต่างกันมีการแก้ไขแกมมาของตัวเองนั่นคือเหตุผลที่พวกเขาแสดงภาพที่ความเข้มต่างกัน

การแปลงประเภทนี้ใช้สำหรับการปรับปรุงภาพสำหรับอุปกรณ์แสดงผลประเภทต่างๆ แกมมาของอุปกรณ์แสดงผลต่างกัน ตัวอย่างเช่นแกมมาของ CRT อยู่ระหว่าง 1.8 ถึง 2.5 นั่นหมายความว่าภาพที่แสดงบน CRT นั้นมืด