圖像的點運算主要用于改變一副圖像的灰度分布范圍。操作對象是單個像素值谁不，輸出像素值只與輸入像素值有關笆豁。
灰度直方圖
橫坐標表示圖像的灰度值，取值為0~255
縱坐標表示出現(xiàn)次數(shù)的多少貨概率的高低价卤。
matlab中劝萤，函數(shù)imhist()來獲得灰度直方圖。imhist(I, n) n可指定灰度級數(shù)慎璧。
[counts1, x] = imhist(…）
返回值counts為直方圖的數(shù)據(jù)向量床嫌，counts(i)表示第i個灰度區(qū)間中的像素數(shù)目跨释。
stem()函數(shù)繪制針形圖。
圖像灰度化方法
- 平均值法：每個像素的值為RGB三個分量的平均值
- 最大值法：每個像素的值為RGB三個分量的最大值
- 加權平均值法：基于紅綠藍三個分量不同的權值厌处，然后相加鳖谈。
R=G=B=0.299R+0.587G+0.114B為最合理的灰度圖像
利用r = a(:,:,1);即可提取出R色彩灰度圖。GB同理嘱蛋。
灰度線性變換
灰度線性變換蚯姆，就是將圖像的像素值通過指定的線性函數(shù)進行變換，以此增強或者減弱圖像的灰度洒敏。
g(x,y) = k·f(x,y) + d
- k>1時
此時用于增加圖像對比度龄恋，圖像的像素值在變換后全部增大，整體顯示效果增強凶伙。 - k=1時
此時用于調節(jié)圖像亮度郭毕。通過改變d值來達到增加或者減少圖像亮度的目的。 - 0<k<1時
此時效果與k>1時恰恰相反函荣，圖像的對比度和整體效果都被削弱了显押。 - k<0時
這種情況下，原始圖像中較亮的區(qū)域會變暗傻挂，較暗的區(qū)域變量乘碑，若k=-1, d=255則可以實現(xiàn)反色效果。
matlab對于矩陣計算有著先天的優(yōu)勢金拒，如果換一種環(huán)境兽肤，則需要優(yōu)化處理方法。由于256中取值只對應256種變換結果绪抛，可使用灰度映射表的方法资铡，對所有灰度取值提前進行變換運算，并將結果保存在一個大小為256的數(shù)組中幢码，提高效率笤休。
灰度非線性變換
灰度對數(shù)變換
基本形式為：
y=log(1+x)/b
函數(shù)圖見p43
對數(shù)變換擴展低灰度值而壓縮高灰度值，讓圖像灰度分布更加符合人的視覺特征症副〉暄牛可以增加圖像暗部的細節(jié)。
灰度冪次變換
基本表達式為：
y = cx^r
當指數(shù)稍大時瓦糕，如r>=2時底洗，變換曲線趨近于一條垂直線，產生的圖像近乎全黑咕娄，故實際引用時會是它們取值在0和1之間亥揖。
y=255c(x/255)^r 修改變換公式，使x和y取值在0~255之間
- r<1時，擴展低灰度值费变，壓縮高灰度值摧扇，圖像變亮
- r>1時，擴展高灰度級挚歧，壓縮低灰度級扛稽，圖像變暗
冪次賓歡常用于顯示設備的伽瑪校正中。
matlab自帶灰度變換基本函數(shù)imadjust()
%將low_in到high_in之間的值映射到low_out到high_out之間的值在张。
%默認均為[0 1],如果取為[0 1],[1 0]即可實現(xiàn)反色效果.
%gamma用于調整曲線形狀，見p46
灰度指數(shù)變換
基本表達式為
y = b^(c(x-a))-1
指數(shù)變換擴展圖像高灰度級矮慕，壓縮低灰度級帮匾。
灰度拉伸
灰度拉伸為改變圖像對比度的常用方法。
其與線性變換類似痴鳄，不過采用的是分段線性變換瘟斜。
通常用兩個控制點(x1,y1),(x2,y2)分三段實現(xiàn)灰度拉伸。
中間線段斜率大于1痪寻，可以提高圖像的對比度螺句；小于1降低對比度。
若x1=x2,y1=0,y2=255,將產生一個二值圖像橡类。
見p51
由此觀之蛇尚，imadjust()的兩個參數(shù)，low_in與high_in即為x1,x2; low_out與high_out即為y1,y2顾画。用此函數(shù)可以輕松實現(xiàn)灰度拉伸佣蓉。
灰度均衡
對于連續(xù)的灰度密度函數(shù)，均衡公式為：
離散型的灰度均衡公式為
DB表示轉化后的灰度值亲雪，DA是轉化前的灰度值，Hi表示第i級的像素個數(shù)疚膊，A0為像素總數(shù)义辕。
matlab中用histeq()函數(shù)實現(xiàn)灰度均衡化
直方圖的規(guī)定化
規(guī)定化即為獲得具有制定直方圖的輸出圖像。又稱直方圖匹配寓盗。
實現(xiàn)過程為現(xiàn)將原圖做均衡化灌砖，
再將匹配圖像也做均衡處理，兩者便相等傀蚌，再求得反函數(shù)基显，可得：
z = F-1(s)=F-1[T(r)]
帶入原圖像素r即可獲得輸出圖像。
matlab中應用J = histeq(I, hgram)來實現(xiàn)善炫。
可將J變?yōu)橐詇gram為直方圖的圖像撩幽。
以上內容來自《數(shù)字圖像處理：原理與實踐（matlab版）》左飛著，電子工業(yè)出版社。此為學習筆記窜醉。
