图像的代数运算

Posted 2021-12-08 llurran

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了图像的代数运算相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一.加法运算

1.加法运算的定义

2.主要应用举例

①去除叠加性噪声
对于原图像f(x,y)，有一个噪声图像集：

其中：

假设噪声h(x,y)均值为0，且互不相关，N个图像的均值定义为：

期望值：

·改变图像均值将降低噪声的影响。

②生成图像叠加效果

其中：

·可以得到各种图像合成的效果，也可以用于两张图片的衔接。

3.各种噪声说明

①加性噪声
加性噪声和图像信号强度不相关。

②乘性噪声
乘性噪声和图像信号是相关的。

③椒盐噪声
黑图像上的白点，白图像上的黑点。
④量化噪声
是由量化过程引起的，解决的最好方法是最佳量化。

4.C++代码

/*加法*/
for (int i = 0; i < src.rows; i++)
{
	for (int j = 0; j < src.cols; j++)
	{
		/*叠加特效*/
		dst1_0.at<Vec3b>(i, j)[0] = 0.8 * src.at<Vec3b>(i, j)[0] + 0.2 * src1.at<Vec3b>(i, j)[0];
		dst1_0.at<Vec3b>(i, j)[1] = 0.8 * src.at<Vec3b>(i, j)[1] + 0.2 * src1.at<Vec3b>(i, j)[1];
		dst1_0.at<Vec3b>(i, j)[2] = 0.8 * src.at<Vec3b>(i, j)[2] + 0.2 * src1.at<Vec3b>(i, j)[2];
		/*去除椒盐噪声*/
		dst1_1.at<Vec3b>(i, j)[0] = 0.5 * src.at<Vec3b>(i, j)[0] + 0.5 * noise_saltpepper.at<Vec3b>(i, j)[0];
		dst1_1.at<Vec3b>(i, j)[1] = 0.5 * src.at<Vec3b>(i, j)[1] + 0.5 * noise_saltpepper.at<Vec3b>(i, j)[1];
		dst1_1.at<Vec3b>(i, j)[2] = 0.5 * src.at<Vec3b>(i, j)[2] + 0.5 * noise_saltpepper.at<Vec3b>(i, j)[2];
	}
}

效果图：

二.减法运算

1.减法运算的定义

2.主要应用举例

①显示两幅图像的差异，检测同一场景两幅图像之间的变化。

②去除不需要的叠加性图案。
设图像背景b(x,y)，前景背景混合图像f(x,y)，g(x,y)为去除了背景的图像。

③图像分割：如分割运动的车辆，减法去掉静止部分，剩余的是运动元素和噪声。

for (int i = 0; i < src.rows; i++)
	{
		for (int j = 0; j < src.cols; j++)
		{
			/*叠加特效*/
			dst2.at<Vec3b>(i, j)[0] = dst1_0.at<Vec3b>(i, j)[0] - 0.2 * src1.at<Vec3b>(i, j)[0];
			dst2.at<Vec3b>(i, j)[1] = dst1_0.at<Vec3b>(i, j)[1] - 0.2 * src1.at<Vec3b>(i, j)[1];
			dst2.at<Vec3b>(i, j)[2] = dst1_0.at<Vec3b>(i, j)[2] - 0.2 * src1.at<Vec3b>(i, j)[2];
		}
	}

效果图：

三.乘法运算

1.乘法运算的定义

2.主要应用举例

图像的局部显示，用二值蒙版图像与原图像做乘法。

四.与运算

1.与运算的定义

2.主要应用举例

①求两个子图像的相交子图

②模板运算：提取感兴趣的子图像

五.非运算

1.非的定义

2.主要应用举例

①获得一个阴图像。
②获得一个子图像的补图像。

3.C++代码

/*非运算*/
for (int i = 0; i < src.rows; i++)
{
	for (int j = 0; j < src.cols; j++)
	{
		dst3.at<Vec3b>(i, j)[0] = 255 - src.at<Vec3b>(i, j)[0];
		dst3.at<Vec3b>(i, j)[1] = 255 - src.at<Vec3b>(i, j)[1];
		dst3.at<Vec3b>(i, j)[2] = 255 - src.at<Vec3b>(i, j)[2];
	}
}