OpenCV中的一些名词解释

本文介绍了OpenCV中的核心概念,包括高斯分布、协方差、卷积等线性代数基础知识,以及位深、通道、噪声频率等图像概念。同时,探讨了HSL和HSV色彩空间,解析了色相、饱和度和亮度/明度的含义。

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<1>线性代数:

1.  高斯分布:

即正态分布,记为N(μ,σ^2)。

2.  协方差

概率论统计学中用于衡量两个变量的总体误差。而方差是协方差的一种特殊情况,即当两个变量是相同的情况。

<2>分析数学

1.   卷积:

卷积是两个变量在某范围内相乘后求和的结果。

<3>图像

1.    位深

存储图像每个像素所用的比特数,比如256色(即2^8)用8个bit,位深就是8.

2.   通道

具体定义我也不知道,举个例子吧,RGB图,有三个通道,分别是R,G,B,每个通道都有0-255的取值,它们共同作用来呈现一个像素。类似地,ARGB就有四个通道,就是RGB再加上Alpha(透明度),也是有0-255的取值。

3.   噪声及其频率

可能很多人跟我一样,以前只听说声音有频率,噪声也只是指扰乱我们学习、生活的声音而已。不过图像也有噪声,它的意思跟声音里的噪声相似,指各种妨碍人们对图像信息接受的因素(比如一坨雪花点出现在一张妹子的照片上)..图像噪声的频率也与声音噪声的频率相似,即是图像信号的变化的频率,比如一张照片亮度或是像素值变化得非常快,就是高频噪声;变化得慢,就是低频噪声。

4. HSLHSV色彩空间:

HSL即色相饱和度亮度英语:Hue, Saturation,Lightness),又称HLS.

HSV即色相饱和度明度英语:Hue, Saturation, Value),又称HSB,其中B即英语:Brightness。

色相(H)是色彩的基本属性,就是平常所说的颜色名称,如红色黄色等。

饱和度(S)是指色彩的纯度,越高色彩越纯,低则逐渐变灰,取0-100%的数值。

明度(V),亮度(L),取0-100%。

 


### 图像配准的定义与含义 图像配准是一种重要的图像处理技术,其核心目的是通过对齐两幅或多幅相同场景的图像来消除它们之间的几何差异[^1]。这些差异可能来源于成像设备的不同、拍摄角度的变化、时间上的间隔或其他外部因素。例如,在遥感领域,由于卫星轨道变化或传感器校正不完全,可能会导致同一区域的多次观测存在偏差;而在医学影像中,患者体位的变化可能导致CT和MRI扫描结果无法直接对比。 图像配准的目标通常分为两类:一是为了比较不同条件下获取的数据集,二是为了将多源数据融合为单一增强图像以便更好地分析或可视化。具体来说,当需要测量场景深度时,可以通过调整由不同位置摄像机捕获的图像来进行三维重建;或者在医疗诊断中,通过精确对齐来自多种模式(如X射线、超声波)的图像,医生可以获得更加全面的信息支持决策。 此外,随着计算机视觉的发展,现代图像配准方法不仅限于传统几何变换模型的应用,还引入了机器学习特别是深度学习的技术。比如有研究者利用Python编程语言结合OpenCV库以及预训练好的卷积神经网络(CNN),实现了自动化的医学图像配准流程[^4]。这种方法能够有效提取高维特征并完成复杂情况下的精准匹配任务。 总之,无论是经典还是新兴的方法论框架下,图像配准都是确保跨时空一致性和促进多维度数据分析不可或缺的关键环节之一。 ```python import cv2 import numpy as np def register_images(imageA, imageB): # 使用SIFT检测器找到关键点和描述符 sift = cv2.SIFT_create() keypoints_A, descriptors_A = sift.detectAndCompute(imageA, None) keypoints_B, descriptors_B = sift.detectAndCompute(imageB, None) # 创建FLANN匹配对象 FLANN_INDEX_KDTREE = 0 index_params = dict(algorithm=FLANN_INDEX_KDTREE, trees=5) search_params = dict(checks=50) flann = cv2.FlannBasedMatcher(index_params,search_params) matches = flann.knnMatch(descriptors_A,descriptors_B,k=2) good_matches = [] for m,n in matches: if m.distance < 0.7*n.distance: good_matches.append(m) src_pts = np.float32([keypoints_A[m.queryIdx].pt for m in good_matches]).reshape(-1,1,2) dst_pts = np.float32([keypoints_B[m.trainIdx].pt for m in good_matches]).reshape(-1,1,2) M, mask = cv2.findHomography(src_pts,dst_pts,cv2.RANSAC,5.0) result = cv2.warpPerspective(imageA,M,(imageB.shape[1],imageB.shape[0])) return result ```
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