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像素相减
发布时间:2013-06-20        浏览次数:611        返回列表
 
  • 减法 - 逐点相减,图像减图像(或常量)



    简介 

    像素的减法运算需要两个图像作为输入,将第一张图片的像素值减去第二个图像的像素值,输出产生第三个图像。它往往也是可能只使用单一图像作为输入,减去一个恒定值。还有一些运算只输出像素值差异的绝对值。

    工作原理 

    由以下公式给出: 

    只输出像素值差异的绝对值:

    或者只减一个常量的情况: 

    如果像素值是一个矢量,例如彩色图像,那么各个元素,红,绿,蓝,单独相减产生结果。 

      
    如果输出像素值是负的,那么会有不同的处理方法。有些图像格式,支持负值的像素,在这种情况下,负值没有问题(它们的显示方式将取决于显示颜色表)。如果图像格式不支持负数,那么往往是将这样的像素设置为零(即通常是黑色)。另外,还可以wrap负值,因此,例如-30出现在输出为226(假设8位的像素值)。


     
  • 使用指南
    减法可以作为一个复杂的图像处理序列的一部分,也单独处理。 一个常见的用途是从一个场景中减去背景照明的变化,以便它的前景物体可以更容易分析。例如:
    sample
    显示了一些图像的文本由于过亮,所以有一个强光照梯度。如果我们希望分离出文字,那么简单得使用阈值来处理。然而,简单的阈值会由于光照梯度原因效果不佳。一个典型的阈值处理看起来像
    subtraction
    可能我们不能调整照明,但我们可以从另一个角度来考虑。这往往是应用在显微镜成像的情况下。我们应用一张白纸,并没有改变任何东西,我们捕获了一个新的图像,如下所示
    subtraction
    这张图片就是一个光场。现在,我们可以从原始图像中减去光场,试图消除背景强度的变化。在此之前,抵消100添加到第一张图片,为了避免负数。我们还可以使用32位整数像素值,以避免溢出问题。减法的结果显示在
     


  • 请注意,图像背景的强度比以前更加均匀,虽然在图像下部的对比度仍然不佳。现在可以实现简单的阈值比以前更好的结果,显示如下:
    这是阈值的像素值在80的结果。请注意,结果仍然不理想,在图像的光线暗淡的地方,因为对比度(即前台和后台强度之间的差异)是比在灯火通明的地区低得多,一个合适的阈值难以或无法找到。

    图像绝对的差异处理也可用于检测变化。如果比较一系列图像中的两帧的绝对差异,那么输出将主要由零值像素组成。但是,如果图像中的物体运动了,那么两帧之间的像素在变化的空间区域,会有着明显的绝对差异。

    例如:

     

  • 经过绝对值相减处理,产生如下图像:



    译自:http://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/HIPR2/pixsub.htm