算術(shù)邏輯運(yùn)算第1頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月算術(shù)邏輯運(yùn)算03第2頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作差影法實(shí)際上是對(duì)圖像進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算的一種不同的叫法。算數(shù)運(yùn)算是指對(duì)兩幅或多幅輸入圖像進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的加、減、乘、除計(jì)算而得到輸出圖像的運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算只涉及一個(gè)空間位置（象素）的運(yùn)算；算術(shù)運(yùn)算在相同大小的圖像之間進(jìn)行；第3頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作1加法作用一、去除“疊加性”噪音圖像相加的一個(gè)重要應(yīng)用就是對(duì)同一場(chǎng)景的多幅圖像求平均值，它可以有效地降低隨機(jī)噪聲的影響，這是因?yàn)閷?duì)于一幅有噪聲的圖像S（x，y），可以看成是由原始無噪聲的圖像F（x，y）和噪聲G（x，y）疊加而成的，即

S（x，y）=G（x，y）+F（x，y）第4頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作1加法作用一、去除“疊加性”噪音如果疊加在圖像上的噪聲G（x，y）是非相關(guān)、具有零均值的隨機(jī)噪聲時(shí)，那么，把針對(duì)同一目標(biāo)物在相同條件下，做M次重復(fù)攝取的圖像相加，取平均值作為輸出圖像，即：第5頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作1加法a.被加性高斯噪聲污染的銀河系圖像；b-f分別對(duì)5,10,20,50,100幅噪聲圖像平均的結(jié)果。第6頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作1加法M=1M=2M=4M=16第7頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作1加法作用二、生成圖像的疊加效果會(huì)得到二次曝光的效果。對(duì)于兩個(gè)圖像和求均值：第8頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作1加法作用二、生成圖像的疊加效果可以得到各種圖像合成的效果，也可以用于兩張圖片的銜接推廣這個(gè)公式為：第9頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作1加法

（a）原圖（b）背景（c）相加效果圖處理效果圖：第10頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作1加法加法生成圖象的疊加效果第11頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作1加法第12頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法減法處理的定義：計(jì)算兩幅圖像對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的差。減法處理的主要作用：增強(qiáng)兩幅圖像的差異。第13頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法減法處理的主要應(yīng)用舉例：去除不需要的疊加性圖案；檢測(cè)兩幅圖像之間的差別；計(jì)算物體邊界的梯度（差分運(yùn)算）；第14頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法圖像相減可用于去除一幅圖像中所不需要的圖案，也可用于檢測(cè)同一場(chǎng)景的兩幅圖之間的變化，例如檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)。對(duì)于同一場(chǎng)景的兩幅圖S(x,y)、F(x,y)，因?yàn)槭峭粓?chǎng)景，所以目標(biāo)圖像的背景是大致相同的，當(dāng)兩幅圖進(jìn)行相減時(shí)，相同位置的背景點(diǎn)灰度值相同，結(jié)果變成了黑點(diǎn)，而目標(biāo)圖像因?yàn)槲恢貌煌韵鄿p后值不為0，這樣一來，處理后的圖像就只在兩個(gè)目標(biāo)圖像的位置有像素點(diǎn)，背景變?yōu)槿冢藭r(shí)計(jì)算兩個(gè)目標(biāo)之間的距離就非常簡單了，這也就達(dá)到了檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的目的。第15頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法減法運(yùn)算的目的是為了從圖像中去除不需要的圖像，只保留所關(guān)心的圖像，比如醫(yī)生想觀察藥物在人身體當(dāng)中的流動(dòng)情況，但是由于脊椎等的影響，圖像很模糊，為了獲得清晰的圖像，可以先獲得一張病人未吃藥的圖像，用帶有藥物的圖像減去沒有藥物的圖像，因?yàn)槭峭粋€(gè)人的影像，所以脊椎等干擾圖像是相同的，減處理后，就只剩下藥物的影像了。利用這種原理，也可以用來識(shí)別物體在特定區(qū)域的運(yùn)動(dòng)情況。第16頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法減法去除不需要的疊加性圖案設(shè)：背景圖象b(x,y)，前景背景混合圖象f(x,y)g(x,y)=f(x,y)–b(x,y)g(x,y)為去除了背景的圖象電視制作的藍(lán)屏技術(shù)就基于此第17頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月a.華盛頓特區(qū)的紅外圖像；b.是將a中的每一個(gè)最低階比特置0得到的圖像；c.是兩幅圖像的差，圖像已標(biāo)定到[0,255]1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法檢測(cè)兩幅圖像之間的差別，增強(qiáng)細(xì)節(jié)（b）圖的獲取：將（a）圖的每個(gè)pixel的最低階bit位置0；（低階bit位包含更多圖像中的微小細(xì)節(jié)）（c）圖是差值圖像。可能出現(xiàn)負(fù)灰度值，所以要進(jìn)行標(biāo)定。第18頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法檢測(cè)兩幅圖像之間的差別，增強(qiáng)細(xì)節(jié)數(shù)字圖像血管造影：a.模版圖像；b.活體圖像；c.圖是a和b的差值圖像；d.是增強(qiáng)后的差值圖像。第19頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法檢測(cè)兩幅圖像之間的差別，增強(qiáng)細(xì)節(jié)數(shù)字圖像血管造影：DSAX-rayimageobtainedbeforeandafterinjectionofdyeintoarteries.Dyeaffectsappearanceofbloodvesselsbutnotsurroundingtissues.Subtractingpre-andpost-injectionimagesenhancesbloodvesselsrelativetotissues.(ImagecourtesyofD.W.Holdsworth,RRI.)第20頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法檢測(cè)兩幅圖像之間的差別，增強(qiáng)細(xì)節(jié)數(shù)字圖像血管造影：DSA第21頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法檢測(cè)同一場(chǎng)景兩幅圖像之間的變化設(shè)：時(shí)間1圖像為T1(x,y)，時(shí)間2圖像為T2(x,y)g(x,y)=T2(x,y)-T1(x,y)=-第22頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法檢測(cè)同一場(chǎng)景兩幅圖像之間的變化檢測(cè)運(yùn)動(dòng)物體第23頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法檢測(cè)同一場(chǎng)景兩幅圖像之間的變化第24頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法計(jì)算物體邊界的梯度在一個(gè)圖像內(nèi)，尋找邊緣時(shí)，梯度幅度（描繪變化陡峭程度的量）的近似計(jì)算第25頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法計(jì)算物體邊界的梯度以后還會(huì)講到第26頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法

（a）原圖（b）背景（c）相減效果圖處理效果圖：第27頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法第28頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法第29頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作2減法第30頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作3乘法乘法處理的定義：（用二值模板圖像與原圖像做乘法）注意：在MATLAB中要用點(diǎn)乘運(yùn)算乘法處理的作用：提取或刪掉圖象某部分乘法處理的主要應(yīng)用舉例：圖象的局部顯示=第31頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作3乘法模板圖像h(x,y)的ROI區(qū)域?yàn)?（白色部分），其他區(qū)域?yàn)?（黑色部分）第32頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作3乘法a.牙齒的X射線數(shù)字圖像；b.使用填充物隔離牙齒的ROI模版;c.圖a和圖b相乘的結(jié)果。第33頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作3乘法第34頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1線性和非線性操作1.1圖像處理的算術(shù)操作3乘法Multiplication:maskingusedtozerooutareasthatyoudon’twanttouseincalculationsx(a)(b)(a)Magneticresonancevelocityimagethroughthehumanneck.Multiplyingbythemaskin(b)isolatespixelscorrespondingtooneofthecarotidarter