img_level_trans.md

Trasformazioni di intensità

Sono caratterizzate da una legge che mappa il valore di intensità dei pixel r nel corrispondente valore s:

s = T(r)

Lavorando con quantità digitali, i valori di una trasformazione di intensità vengono memorizzati in un array monodimensionale e le mappature vengono realizzate mediante tabelle (lookup table).

Fra le varie trasformazioni approfondiremo le sequenti:

• lineare
• logaritmica
• potenza

Negativi

Il negativo di un immagine con livelli di intensità compresi in [0, L-1] si ottiene con la sequente legge:

s(r) = L-1 - r

L'elaborazione permette di migliorare i dettagli bianchi o grigi inseriti in regioni scure di un'immagine.

Trasformazioni logaritmiche

Hanno la seguente forma:

s(r) = c log(1+r)

Dove c è una costante e r >= 0.

Questa trasformazione assegna a una gamma ristretta di valori a bassa intensità un range più alto, mentre riduce la gamma di valori per i valori a intensità più alta.

Il risultato è che i dettagli più scuri verranno resi più visibili a discapito di quelli più chiari.

La trasformazione esponenziale realizza l'esatto contrario.

Amplificazione dello spettro

La funzione logaritmica ha l'importante proprietà di comprimere la gamma dinamica delle immagini che presentano ampie variazioni di valore dei pixel, come ad esempio lo spettro di Fourier delle immagini.

Trasformazioni di potenza (gamma)

Le trasformazioni di potenza hanno la forma base:

# g è gamma
s = cr^g

con c e g costanti positive.

• g < 1: si espandono i livelli scuri comprimendo quelli chiari
• g > 1: i valori chiari vengono amplificati a discapito di quelli scuri

Molti strumenti usati per catturare le immagini producono un segnale che risponde in base a una legge di potenza.

Il procedimento in uso per correggere questi fenomeni di riposta vengono detti gamma correction.

Funzioni lineari a tratti

Le funzioni lineari a tratti si utilizzano per quello che viene definito strecthing del contrasto (ovvero espansione del contrasto), che amplifica la gamma dei livelli di intensità di un immagine in modo da visualizzare l'intera gamma di valori dello strumento di registrazione o visualizzazione.

La forma di queste funzioni può essere arbitrariamente complessa.