图像处理是计算机视觉的核心基础,许多算法依赖数学公式实现。以下是常见公式及应用场景:
🔢 基础概念
像素坐标系
图像由二维网格像素组成,坐标通常以(x, y)
表示,原点在左上角灰度值计算
灰度化公式:I = 0.299R + 0.587G + 0.114B
🧮 常用公式
线性灰度变换
I = α * I₀ + β
- α 控制对比度(0<α<1 为压缩,α>1 为扩展)
- β 控制亮度偏移
卷积运算
O(x,y) = Σ Σ I(x+i,y+j) * K(i,j)
其中K
为卷积核(如高斯核Gaussian_Filter
)傅里叶变换
F(u,v) = Σ Σ f(x,y) * e^{-j2π(ux+vy)/N}
用于频域分析,常用于图像滤波
📌 应用场景
边缘检测
使用拉普拉斯公式:∇²I = ∂²I/∂x² + ∂²I/∂y²
图像压缩
傅里叶变换后保留低频成分(如JPEG
编码原理)直方图均衡化
计算累积分布函数:C(k) = (k - k_min) / (k_max - k_min)
📚 扩展阅读
如需深入了解图像处理算法实现,可查看 图像处理进阶教程。