17、计算机视觉与图像处理中的位运算及目标检测技术

计算机视觉与图像处理中的位运算及目标检测技术

在计算机视觉和图像处理领域，位运算和目标检测是非常重要的概念和技术。本文将详细介绍位运算的几种操作（位非、位或、位异或），以及如何使用算术和位运算符进行运动检测，还会介绍目标检测中的简单斑点检测器及其应用。

1. 位运算操作

1.1 位非（Bitwise NOT）

位非是一种一元操作，仅对单个源图像进行操作。它会反转图像中的颜色，结果具有很高的可预测性。例如，原本黑色的区域会变成白色，白色区域会变成黑色。

1.2 位或（Bitwise OR）

从表面上看，位或操作可能会被认为等同于加法算术运算，但实际上它们是不同的。在某些情况下，它们的表现相似，但存在本质区别。例如，当两个源区域之前具有相同颜色时，位或操作会使这些区域保持相同颜色，而加法操作会将这些区域的值设为白色（最大值）。位或操作通常会使结果图像更亮，大部分位会被置为 1，除非两个源位都是 0。这个特性可用于找出两个图像的共同部分。

提示 ：研究数组操作在不同边界情况下的表现很重要，因为它们常常会产生意想不到的结果。将图像阈值化为二进制可以得到更可靠的结果。

1.3 位异或（Bitwise XOR）

位异或运算符常用于获取两个二进制图像之间的差异。但除非图像是二进制的，否则应避免依赖位异或操作。例如，将强度为 128 和强度为 100 的图像进行异或操作，结果可能会接近白色而不是预期的暗灰色。这是因为二进制的 128（1000 0000）比十进制的 100（二进制 110 0100）位数更大。因此，在可能的情况下，建议使用减法操作。