康耐视 VisionPro CogIPOneImageTool(对单张图像进行算法处理操作)工具 预处理工具(一)
添加图像与工具
参数介绍:
加减常量
为灰度图像中每个像素的灰度值添加正值或负值,从而生成一张更亮或更暗的图像
也支持负值
封装
超出255亮度的像素会执行减去256的操作,小于0的会执行加256的操作
箝位
最高到255的亮度,最小到 0
平面0:,平面1:,平面2:
RGB 红绿蓝
卷积
VisionPro支持卷积运算符,基于相邻像素值修改像素值。VisionPro将输入图像中的每个像素乘以一个称为核的数值矩阵,然后替换输出图像中的 相应像素。不同卷积核可以实现不同的效果,比如平滑、模糊、去噪、锐化、 边缘提取等,都可以通过卷积操作来完成
通过3*3卷积核的矩阵运算 计算完成后 替换原有的像素
卷积核效果参考网址:
Image Kernels explained visually
经过卷积操作的图像变得模糊
卷积 3x3 运算符可用于锐化图像的边缘
均衡
直方图均衡化 (Histogram Equalization)是一种增强图像对比度 (Image Contrast)的方法,其主要思想是将一副图像的直方图分布变成近似均匀分布, 从而增强图像的对比度。过暗和过亮的图像经过直方图均衡化,图像会变得清晰。
应用说明: 当生产环境中的照明在一个图像到另一个图像之间可能略有变化时, 或者在要检查的对象的某些方面(例如颜色)略有变化时,就需要使用均衡操作。 均衡操作有助于确保生产环境中不相关的更改不会影响视觉应用的整体结果
设置过均匀之后会发现灰度值变多,分布更均匀
扩展
用指定的放大倍数放大整个图像或整个图像的一部分。该操作接受单独 的参数以沿x轴和y轴放大图像,因此可以使用该操作仅沿一个方向放大输 入图像。例如,下图显示了输入图像以及放大5倍后的图像
旋转
对输入图像的全部或部分执行水平翻转或顺时针旋转。下图显示了输入图像 的一部分如何旋转180度。您可能需要翻转或旋转图像,以便视觉工具在每次应 用程序执行时分析正确的功能
高斯采样器
对输入图像进行子采样,以使输出图像仅包含原始像素的一小部分,并平滑图像
(1)当视觉工具在缩小的图像上同样有效地工作并且想要提高应用程序的速度时, 可使用采样操作。 例如2*2 图像缩小一倍
(2)使用平滑操作可减轻图像中纹理,信号噪声等带来的影响。
(3)可调整幅度偏移因子,范围为-7至7。 使用负值作为移位因子可产生较暗的输出图像,而使用正值可产生较亮的输出图像。
形态学调整
对输入图像执行灰度形态,根据其大小和方向有选择地增强或减少图像特征。
形态运算符使用结构元素定义的边界(高3像素,宽3像素)检查每个像素及其 八个相邻像素的灰度值
腐蚀
侵蚀会降低图像的亮点,从而完全消除噪点像素或小的缺陷
膨胀
增强了图像的明亮特征,同时抑制了较暗的特征
打开
打开(开运算)open:首先对输入图像进行腐蚀,然后对结果进行膨胀,以生成输出图像。打开图像会 删除少量明亮像素,然后增强其余的明亮功能
关闭
关闭(闭运算)close:首先对输入图像执行膨胀,然后对结果进行腐蚀以生成输出图像。关闭图像可减少或完全消除图像的暗区
打开和关闭操作符都倾向于保留大特征的尺寸和形状,同时影响小特征的尺寸和形状
高通滤波 (高通过滤器)
所谓高通滤波就是保留图像中频率比较高的部分,即突出边缘;可以执行高斯、均值或中值平滑操作,然后从输入图像中减去结果图像。高频信号的输出和采样
椒盐噪声(salt & pepper noise)是数字图像的一个常见噪声,所谓椒盐,椒就是黑,盐就是白,椒盐噪声就是在图像上随机出现黑色白色的像素。
高斯噪声(gauss noise)是指它的概率密度函数服从高斯分布(即正态分布)的一类噪声
椒盐噪声是出现在随机位置、噪点深度基本固定的噪声,高斯噪声与其相反,是几乎每个点上都出现噪声、噪点深度随机的噪声。
执行高斯、均值或中值平滑操作,然后从输入图像中减去结果图像。使用高 通滤镜强调输入图像中的精细特征
中值滤波
NxM中值滤波支持 Care 和 Don't Care 像素的遮罩内核,允许您指定在为输出图像生成新的灰 度值时不考虑矩阵的哪些元素。
注意,此操作会将输入图像的大小减小2行2列,或者实际上是围绕输入图像边框的一个像素带。如果在同一张图像上使用多个3x3中值运算,则此缩小的效果会成倍增加。例如,如果您对 图像使用五个3x3中值运算,则输出图像将比原始图像小10行10列
丢失像素
运算符接受深度图像,并将标记为缺失的像素替换为基于周围像素分析的像素值
乘以常数
下图显示了一个红色分量乘以高值的示例。还必须选择是否允许该操作结束后将结果像素 值降到0以下或超过255,或将其限制在这些限制内。例如,如果允许这些值进行换行,则灰度 值为200乘以2的像素的新值将为145(2 * 200-255)。如果选择钳制这些值,则相同像素在操 作后不会超过值255。
像素映射
将输入图像的像素按照一定规则映射到另外一张图像的对应位置上,形成 一张新的图像
对于 CogImage24PlanarColor 类型的图像,可为 Plane 0(红)、Plane 1(绿)和 Plane 2 (蓝)指定单独的像素映射。下图显示的是应用反转 Plane 0(红)像素映射的效果,其中 Plane 0 像素映射包含范围为 255 至 0 的值。
量化
减少输入图像中离散灰度值的数量。执行量化操作可以帮助分离 具有相似灰度值的单个特征,或将所需特征减少为单个灰度值,这可 以使它们更易于使用其他视觉工具进行分析
采样卷积
同时执行卷积和采样,常见用途是使用高斯平滑进行降采样(downsampling)。
二次采样
生成输出图像,其中分辨率和尺寸会减小。子采样可以使其他视觉工具 在缩小的图像上更快地运行,尽管减小图像尺寸可能会导致精度降低。子采 样器操作提供了两种类型的算法来生成输出图像
使用3x3块进行的二次采样
第一种算法:
将输入图像划分为像素块,然后将位于块中心 的像素复制到输出图像中。如果该块包含偶数行或列,则该操作将复制最靠近该块中心的左上像素。
使用2x2块的空间平均
第二种算法:
空间平均,该算法将输入图像划分为像素块, 确定每个块中像素的平均灰度值,并将该平均值 放入输出图像中。
仿射变换
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