图像处理基本概念计算公式
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求：处理后的三基色值V1,V2,V3（用B,S,H表示）
可得：
S'=(V1'-V3')/V1'
S=S'*(1+d), 0<=S<=1
B=V1'+V2'+V3'
H=(V2'-V3')/(V1'-V3')
则处理后的三基色值应满足如下方程：
(V1-V3)/V1=S
V1+V2+V3=B
(V2-V3)/(V1-V3)=H
1亮度处理—图像整体变亮或变暗
实现方法：加大或减小每个像素的三基色值
计算式：V=V'*(1+d)
V—调整后颜色值
V'—原颜色值
d—亮度调整系数，-1<=d<=1
2.对比度处理—图像亮处更亮暗处更暗
实现方法：以亮度的中间值为基准，加大较大的颜色值，减小较小的颜色值
中间值的取法：ⅰ固定取127；ⅱ取所有像素点各基色的平均值
旋转计算公式
以图像左下角为原点，逆时针旋转为正
设某像素点相对于图像中心点的位置为（x，y），与中心点连线的长度为r，与x轴的夹角为 ，旋转角为 ，则旋转后的夹角为 。
则变换后的坐标为：
由于： ，
所以有：
采用该旋转公式计算四个角旋转后的位置可得到新图像的矩形区域
处理方法
正向映射，新图像中会形成空洞
反向映射，不会存在空洞，但计算量增大，相当于在正向映射中用邻近值填补空洞
又：(180,90,0)=(90,0,0)+(90,90,0)
所以处于红色与黄色之间
H=60*(150-60)/(240-60)=30
色调的调整
设色调的偏移系数为d，则调整后的色调为：
H=H'+d
若H<0，则H=H+360
若H>360，则H=H-360
调整原则：最大基色值及最小基色值保持不变，即饱和度不变。
8.锐化-即加大边缘处的颜色差异
9.双向一阶微分锐化
对每个像素点的每种基色值，分别求与左侧和上侧点的差值，将两者均值叠加到当前值上。
10.镜像（垂直翻转、水平翻转）
围绕图像中心点，像素进行左右置换或上下置换。
垂直翻转可逐行进行，水平翻转函数要逐行逐点进行处理。
11.缩小
缩小：图像画面面积减小，像素减少，图像等比例缩小
V34＝V3*(1－0.6)＋V4*0.6
V＝V12*(1－0.2)＋V34*0.2
＝V1*(1－0.6)*来自百度文库1－0.2)＋V2*0.6*(1－0.2)＋V3*(1－0.6)*0.2＋V4*0.6*0.2
＝V1*0.32＋V2*0.48＋V3*0.08＋V4*0.12
13.饱和度处理—图像颜色更加鲜艳或暗淡
定义：在三基色模型中，颜色是灰度和纯彩色的叠加，即颜色=灰色+纯彩色
如：（240,150,60）=（60,60,60）+（180,90,0）
纯彩色：由任意两种基色合成的颜色
颜色的鲜艳程度决定纯彩色所占的比例，定义为饱和度，用“S”表示
S=（MaxV - MinV）/MaxV
MaxV=max(R,G,B)
计算公式：V=127+(V'-127)*(1+d)
V—调整后颜色值
V'—原颜色值
d—对比度调整系数，-1<=d<=1
3.色阶处理
将给定的输入范围映射到给定的输出范围，输出范围一般默认为[0,255]
公式：
d1——输入范围的下界值
d2——输入范围的上界值
4.图像平滑
目的：消除图像中的噪声
噪声即叠加在图像上的正负随机亮度值
调整性质：只需求中间值，但最大值、最小值、中间值所对应的基色值可能发生变化。
基本方法：首先求中间值，再进行基色的对应。
中间值的计算公式：midV=(maxV-minV)*(60-abs(H%120-60))/60+minV
15．旋转
问题：
将图像绕中心点旋转一定角度
将图像中的每个像素点变换到新的位置
旋转后图像所占的正矩形区域将扩大
MinV=min(R,G,B)
如：（240,150,60）
MaxV=240，MinV=60
S=（240-60）/240=0.75=75%
实现方法：
设d为饱和度调整比例系数
S=S'*(1+d), 0<=S<=1
则调整后的基色值应满足：
(MaxV-MinV)/MaxV=S
按此公式，存在多种调整方式。因而还需确定其他原则
反向映射计算公式
相当于旋转- 角，公式为：
且0<=V1,V2,V3<=255
可推导得：
,0<=V1<=255
V3=(1-S)V1
V2=V3+H(V1-V3)
14.色调处理
色调的定义及计算公式
色调是对纯彩色中基色比例的描述
色调的取值范围为[0,360]
取值方式如下图：
计算公式：
若H<0,则H=H+360
例：(240,150,60)
其中纯彩色为(180,90,0)
均值平滑：取本身及周围9个像素点的颜色平均值
中值平滑：取本身及周围9个像素点的颜色中间值
5.水平一阶微分法
求各像素点与左侧像素点颜色值的绝对值得到边缘强度值，以各点的边缘强度值为灰度形成一幅边缘检测结果灰度图像。
6.垂直一阶微分法
像素点与上边像素点颜色差值的绝对值
7.双向一阶微分法
水平、垂直分别求边缘值，取最大者
裁剪：图像画面面积减小，像素减少，但图像不变，只是局部处于画面中，多出部分丢弃
宽度与高度方向的缩小比例可以不同
实现方法：抽点发—采样法
12.放大
图像放大：图像画面增大，像素增多，图像等比例放大
画布放大：图像画面增大，图像不变，图像周围为空白画面
实现方法：插值法—线性插值、二次插值、三次插值
采样法
放大采样法的处理程序与缩小采样法程序完全相同
双向线性插值方法例子：
设dw=biWidth/dWidth=0.7，dh=0.7
则新图像中的点（6，8）对应于原图像中的位置为（4.2，5.6）
当采用采样法时，将取离该位置最近的点（4，6）填入新图像的（6，8）点。
当采用双向线性插值时，则取该位置周围的四个点，插值计算该点的值。如下图：
则有：V12＝V1*(1－0.6)＋V2*0.6
亮度保持不变：
MaxV+MidV+MinV=MaxV'+MidV'+MinV'=B
纯彩色的基色比例保持不变，即色调不变
(MidV-MinV)/(MaxV-MinV)=(MidV'-MinV')/(MaxV'-MinV')=H
加上这两个条件后，即构成三个方程，可唯一确定出处理后的各基色值
算式推导：
已知：处理前的三基色值V1'，V2'，V3'；饱和度调整比例为d，有V1'>=V2'>=V3'
可得：
S'=(V1'-V3')/V1'
S=S'*(1+d), 0<=S<=1
B=V1'+V2'+V3'
H=(V2'-V3')/(V1'-V3')
则处理后的三基色值应满足如下方程：
(V1-V3)/V1=S
V1+V2+V3=B
(V2-V3)/(V1-V3)=H
1亮度处理—图像整体变亮或变暗
实现方法：加大或减小每个像素的三基色值
计算式：V=V'*(1+d)
V—调整后颜色值
V'—原颜色值
d—亮度调整系数，-1<=d<=1
2.对比度处理—图像亮处更亮暗处更暗
实现方法：以亮度的中间值为基准，加大较大的颜色值，减小较小的颜色值
中间值的取法：ⅰ固定取127；ⅱ取所有像素点各基色的平均值
旋转计算公式
以图像左下角为原点，逆时针旋转为正
设某像素点相对于图像中心点的位置为（x，y），与中心点连线的长度为r，与x轴的夹角为 ，旋转角为 ，则旋转后的夹角为 。
则变换后的坐标为：
由于： ，
所以有：
采用该旋转公式计算四个角旋转后的位置可得到新图像的矩形区域
处理方法
正向映射，新图像中会形成空洞
反向映射，不会存在空洞，但计算量增大，相当于在正向映射中用邻近值填补空洞
又：(180,90,0)=(90,0,0)+(90,90,0)
所以处于红色与黄色之间
H=60*(150-60)/(240-60)=30
色调的调整
设色调的偏移系数为d，则调整后的色调为：
H=H'+d
若H<0，则H=H+360
若H>360，则H=H-360
调整原则：最大基色值及最小基色值保持不变，即饱和度不变。
8.锐化-即加大边缘处的颜色差异
9.双向一阶微分锐化
对每个像素点的每种基色值，分别求与左侧和上侧点的差值，将两者均值叠加到当前值上。
10.镜像（垂直翻转、水平翻转）
围绕图像中心点，像素进行左右置换或上下置换。
垂直翻转可逐行进行，水平翻转函数要逐行逐点进行处理。
11.缩小
缩小：图像画面面积减小，像素减少，图像等比例缩小
V34＝V3*(1－0.6)＋V4*0.6
V＝V12*(1－0.2)＋V34*0.2
＝V1*(1－0.6)*来自百度文库1－0.2)＋V2*0.6*(1－0.2)＋V3*(1－0.6)*0.2＋V4*0.6*0.2
＝V1*0.32＋V2*0.48＋V3*0.08＋V4*0.12
13.饱和度处理—图像颜色更加鲜艳或暗淡
定义：在三基色模型中，颜色是灰度和纯彩色的叠加，即颜色=灰色+纯彩色
如：（240,150,60）=（60,60,60）+（180,90,0）
纯彩色：由任意两种基色合成的颜色
颜色的鲜艳程度决定纯彩色所占的比例，定义为饱和度，用“S”表示
S=（MaxV - MinV）/MaxV
MaxV=max(R,G,B)
计算公式：V=127+(V'-127)*(1+d)
V—调整后颜色值
V'—原颜色值
d—对比度调整系数，-1<=d<=1
3.色阶处理
将给定的输入范围映射到给定的输出范围，输出范围一般默认为[0,255]
公式：
d1——输入范围的下界值
d2——输入范围的上界值
4.图像平滑
目的：消除图像中的噪声
噪声即叠加在图像上的正负随机亮度值
调整性质：只需求中间值，但最大值、最小值、中间值所对应的基色值可能发生变化。
基本方法：首先求中间值，再进行基色的对应。
中间值的计算公式：midV=(maxV-minV)*(60-abs(H%120-60))/60+minV
15．旋转
问题：
将图像绕中心点旋转一定角度
将图像中的每个像素点变换到新的位置
旋转后图像所占的正矩形区域将扩大
MinV=min(R,G,B)
如：（240,150,60）
MaxV=240，MinV=60
S=（240-60）/240=0.75=75%
实现方法：
设d为饱和度调整比例系数
S=S'*(1+d), 0<=S<=1
则调整后的基色值应满足：
(MaxV-MinV)/MaxV=S
按此公式，存在多种调整方式。因而还需确定其他原则
反向映射计算公式
相当于旋转- 角，公式为：
且0<=V1,V2,V3<=255
可推导得：
,0<=V1<=255
V3=(1-S)V1
V2=V3+H(V1-V3)
14.色调处理
色调的定义及计算公式
色调是对纯彩色中基色比例的描述
色调的取值范围为[0,360]
取值方式如下图：
计算公式：
若H<0,则H=H+360
例：(240,150,60)
其中纯彩色为(180,90,0)
均值平滑：取本身及周围9个像素点的颜色平均值
中值平滑：取本身及周围9个像素点的颜色中间值
5.水平一阶微分法
求各像素点与左侧像素点颜色值的绝对值得到边缘强度值，以各点的边缘强度值为灰度形成一幅边缘检测结果灰度图像。
6.垂直一阶微分法
像素点与上边像素点颜色差值的绝对值
7.双向一阶微分法
水平、垂直分别求边缘值，取最大者
裁剪：图像画面面积减小，像素减少，但图像不变，只是局部处于画面中，多出部分丢弃
宽度与高度方向的缩小比例可以不同
实现方法：抽点发—采样法
12.放大
图像放大：图像画面增大，像素增多，图像等比例放大
画布放大：图像画面增大，图像不变，图像周围为空白画面
实现方法：插值法—线性插值、二次插值、三次插值
采样法
放大采样法的处理程序与缩小采样法程序完全相同
双向线性插值方法例子：
设dw=biWidth/dWidth=0.7，dh=0.7
则新图像中的点（6，8）对应于原图像中的位置为（4.2，5.6）
当采用采样法时，将取离该位置最近的点（4，6）填入新图像的（6，8）点。
当采用双向线性插值时，则取该位置周围的四个点，插值计算该点的值。如下图：
则有：V12＝V1*(1－0.6)＋V2*0.6
亮度保持不变：
MaxV+MidV+MinV=MaxV'+MidV'+MinV'=B
纯彩色的基色比例保持不变，即色调不变
(MidV-MinV)/(MaxV-MinV)=(MidV'-MinV')/(MaxV'-MinV')=H
加上这两个条件后，即构成三个方程，可唯一确定出处理后的各基色值
算式推导：
已知：处理前的三基色值V1'，V2'，V3'；饱和度调整比例为d，有V1'>=V2'>=V3'