tele0013

Poprawianie jakości i przetwarzanie obrazów wielospektralnych

Z matematycznego punktu widzenia mamy do czynienia z funkcją liniową y = x + a. Oś odciętych odpowiada wówczas wartościom jasności obrazu pierwotnego, natomiast oś rzędnych możemy utożsamiać z wartościami jasności obrazu wtórnego (rys. 3.3). Stopień zmiany jasności będzie zależał od wartości stałej a. Dla a = 0 otrzymamy obraz wynikowy identyczny z pierwotnym, przy a > O nastąpi wzrost jasności, natomiast przy a < 0 zauważymy spadek jasności.

Rysunek 3.3. Liniowe funkcje transformacji jasności obrazu y ~ x + a

Dla ścisłości dodajmy, że w przypadku, gdy a < 0, pewien początkowy zakres wartości obrazu pierwotnego powinien, zgodnie ze wzorem, otrzymać wartości ujemne. Przy a > 0 inny zakres miałby wartości większe od 255. W systemach przetwarzania danych obrazowych w takich przypadkach piksele obrazu wtórnego otrzymują zawsze tę samą wartość minimalną (równą 0) lub maksymalną (255).

Operacja wykonana zgodnie ze wzorem (3.1) spowoduje generalną zmianę jasności obrazu, a na histogramie zaobserwujemy to jako przesunięcie całego wykresu w kierunku wyższych lub niższych stopni jasności, zależnie od znaku stałej a, którą dodamy do wszystkich pikseli. Z reguły nie uzyskamy w ten sposób istotnej poprawy jakości obrazu. Nadal trudno będzie dostrzec w nim szczegóły, gdyż kontrast obrazu pozostanie niezmieniony.

3.2.3. Wzmocnienie kontrastu

Kontrast obrazu zmienimy poprzez przeliczenie oryginalnych wartości jasności na wartości nowe, znajdujące się w innym przedziale liczb. Operacja ta nazywana jest także podnoszeniem kontrastu {contrast stretch) lub rozciąganiem histogramu. W tym celu korzystamy ze wzoru:

ś ⁼ 255 [(g - gmin)/(gmax - gmin)]    (3.2)

gdzie:

g' - nowa wartość jasności piksela (obrazu wtórnego),

79