【matlab图像处理】灰度变换概述

中国史之【共和行政】：
西周国人暴动后的过渡性政权形式。周厉王时，社会矛盾进一步激化，发生了国人暴动，厉王出逃。在厉王出逃期间，朝政由召公、周公共管，史称“共和行政”。一说由共国（今河南辉县）名“和”的国君代行王政，故名。
——来源：全历史APP

【路漫漫其修远兮，吾将上下而求索】

今天介绍图像的灰度变换。本内容参考自《实用MATLAB图像和视频处理》第8章。

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1、图像增强（Image Enhancement）

先区分一下Image Enhancement和Data Augmentation:

（1）Image Enhancement，中文翻译为图像增强。它可以简单理解为对一幅图像，通过一些增强操作，使该图像质量更好。所以，图像增强技术有两个目的：一是改善一幅图像的主观质量以方便观察；二是改变图像以使它更适合进一步的分析和对内容的提取。

（2）Data Augmentation，中文翻译为数据增强。这个技术在深度学习训练中非常常用。它可以简单理解为对于一幅图像，经过一些随机变换，使该图像更有多样性。其实，我觉得翻译为数据增广更合适，因为它的目的是增加样本的多样性，防止过拟合，而非增强图像的质量。另外，常用于小样本数据，以提高数据的多样性。

另外，说多一点，Data Augmentation包括离线增强和在线增强。离线增强是指对一些小样本数据进行一些变换，变换后的图片保存到本地，以增加样本的数据，让数据类别更均衡。而在线增强是对每张输入网络中的图片，进行一些图像处理操作，其输入网络中并没有增加数据量。

2、灰度（点）变换

这里主要讲灰度点变换。所谓的点操作，也叫全局操作/灰度变换/空间变换，是指将整幅图像用同样的方法来操作，一个像素处理后的值g(x,y)是它原始值f(x,y)的函数，与位置无关。如对比度调整。公式如下：

由于坐标位置在变换中并不起作用，为了方便，可以将公式写成：

这里的r是原始灰度，s是处理后得到的灰度，T是操作符。

点变换可以是线性的（如求反）、分段线性的（如灰度切分）、非线性的（如伽玛校正）。下图为常见的变换函数：

从上面也可以看出，点操作其实就是简单的映射操作。我们看一下图片，原图如下：

对该输入图像分别使用3中不同的线性点操作，得到的结果如下：

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以上是本期内容，下期介绍图像处理的点变换示例。

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