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HALCON灰度值变换

程序员文章站 2022-05-30 09:26:59
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1. 背景

图像局部区域对比度太弱,从而需要增强它的对比度。或者光源老化而造成图像对比度同系统设计之初相比变弱。都需要进行灰度值变换。

灰度值变换是一种点操作,即变换后的灰度值仅仅依赖于输入图像上同一位置的原始灰度值。

2. 对比度增强

最常见的灰度值变换是灰度值线性比例缩放:g' := g * Mult + Add,是由算子“scale_image”实现的。运算过程中的上溢出(>255)或者下溢出(<0)都会被剪除。

|Mult| > 1:对比度增加

|Multi| < 1: 对比度降低

Multi < 0: 灰度值反转

Add > 0 : 亮度值增加

Add < 0: 亮度值降低

3. 对比度归一化

上面的算子需要手动指定Multi和Add参数。而对比度归一化方法可以基于当前图像情况自动确定这两个参数。这是通过选择参数,让变换后的图像灰度值覆盖最大取值范围。对于Byte图像就是0~255的范围。HALCON中实现该操作的算子是“scale_image_max”。

例子如下:

read_image (Vessel, 'vessel')
scale_image_max (Vessel, ImageScaleMax)

处理前的图像如下: 

HALCON灰度值变换

处理后的如下:

HALCON灰度值变换

4. 健壮的对比度归一化

如果图像中存在一个非常亮(对于byte图像,灰度值接近255)或者非常暗(对于byte图像,灰度值接近0)的像素值。上述归一化处理的改善效果并不理想。此时,算子“scale_image_range“就派上用场。它的函数签名如下:

scale_image_range(Image : ImageScaled : Min, Max : )

官方文档解释如下:Convenience procedure to scale the gray values of the input image Image from the interval [Min,Max] to the interval [0,255] (default).

例子如下:

read_image (Image, 'fabrik')
scale_image_range (Image, ImageScaled, 100,200)

源图像在中上部有一区域灰度值接近255。而且背景较暗的区域灰度值接近0.归一化处理效果较差。此时适合用算子scale_image_range。

HALCON灰度值变换

算子scale_image_range处理后:

HALCON灰度值变换

 

 

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