[圖像增強(qiáng)][灰度變換]3. 對數(shù)非線性變換

1. 基本原理

對數(shù)變換,屬于非線性變換,變換關(guān)系如下(舉例):


表達(dá)式形式如下:
f(x) = c * log(1 + f) \\ f^{'}(x) = \frac {c} {ln2(1+f)} \\ f^{''}(x) = -\frac {c} {ln2(1+f)^2}

我們通過二次導(dǎo)數(shù)可知,隨著輸入 f 的增大,f^{''}(x) 越來越小,即 f(x) 變得越來越平緩,其圖像含義是處于前段的像素值寬度邊框,越往后越來越窄,即圖片整體的亮度提升,越暗的提升越明顯。

2. 使用場景

可用于提升圖片亮度。

3. 代碼示例

考慮如下灰度圖像:


代碼如下:

import cv2 as cv
import numpy as np
from math import *
import matplotlib.pyplot as plt


# 按灰度讀取一張圖片
img = cv.imread("cell.png",cv.IMREAD_GRAYSCALE)
dst = (50 * np.log(1 + img)).astype('uint8')

plt.figure()
plt.subplot(2,2,1)
plt.imshow(img, cmap='gray')
plt.subplot(2,2,2)
plt.imshow(dst, cmap='gray')
plt.subplot(2,2,3)
plt.hist(img.ravel(), 256, [0, 256])
plt.subplot(2,2,4)
plt.hist(dst.ravel(), 256, [0, 256])
plt.show()

輸出結(jié)果如下:


通過觀察直方圖我們發(fā)現(xiàn),處理后的圖像的像素值分布右移,對比度變化,圖像變得更加更亮。

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