В обработке изображений , нормализация представляет собой процесс , который изменяет диапазон пиксельных значений интенсивности. Приложения включают фотографии с плохой контрастностью , например, из-за бликов. Нормализацию иногда называют растяжением контраста или растяжением гистограммы . В более общих областях обработки данных, таких как обработка цифровых сигналов , это называется расширением динамического диапазона . [1]
Целью расширения динамического диапазона в различных приложениях обычно является приведение изображения или другого типа сигнала в диапазон, более знакомый или нормальный для органов чувств, отсюда и термин «нормализация». Часто мотивация заключается в достижении согласованности в динамическом диапазоне для набора данных, сигналов или изображений, чтобы избежать умственного отвлечения или усталости. Например, газета будет стремиться к тому, чтобы все изображения в выпуске имели одинаковый диапазон оттенков серого .
Нормализация преобразует n-мерное изображение в оттенках серого со значениями интенсивности в диапазоне , в новый образ со значениями интенсивности в диапазоне .
Линейная нормализация серой шкалы цифрового изображения выполняется в соответствии с формулой
Например, если диапазон яркости изображения составляет от 50 до 180, а желаемый диапазон - от 0 до 255, процесс влечет за собой вычитание 50 из интенсивности каждого пикселя, делая диапазон от 0 до 130. Затем интенсивность каждого пикселя умножается на 255/130 , делая диапазон от 0 до 255.
Нормализация также может быть нелинейной, это происходит, когда нет линейной зависимости между а также . Примером нелинейной нормализации является ситуация, когда нормализация следует сигмовидной функции , в этом случае нормализованное изображение вычисляется по формуле
Где определяет ширину диапазона входной интенсивности, и определяет интенсивность, вокруг которой центрируется диапазон. [2]
Автоматическая нормализация в программном обеспечении для обработки изображений обычно нормализуется до полного динамического диапазона системы счисления, указанного в формате файла изображения.
Смотрите также
- Нормализация звука, аналоговое аудио
- Выравнивание гистограммы
Рекомендации
- ^ Рафаэль С. Гонсалес, Ричард Юджин Вудс (2007). Цифровая обработка изображений . Прентис Холл. п. 85. ISBN 978-0-13-168728-8.
- ^ Руководство по программному обеспечению ITK