Kĩ thuật làm giàu ảnh được sử dụng để tăng chất lượng một ảnh.Sự điều chỉnh cường độ của một ảnh là một kĩ thuật làm giàu ảnh mà ánh xạ các giá trị cường độ của một ảnh tới một khoảng mới. Để minh hoạ, hình sau chỉ ra một ảnh có độ tương phản thấp với biểu đồ của nó. Chú ý trong biểu đồ của ảnh, tại sao tất cả các giá trị tụ tập tại tâm của vùng.
Nếu ta ánh xạ lại các giá trị dữ liệu để tô toàn bộ vùng cường độ [0,255], ta có thể tăng độ tương phản của ảnh. Sau đây ta sẽ xem xét một số kĩ thuật điều chỉnh cường độ.
2.8.4.1 Điều chỉnh các giá trị cường độ đến một khoảng xác định
Ta có thể điều chỉnh các giá trị cường độ trong một ảnh bằng cách sử dụng hàm imadjust khi ta chỉ ra khoảng của các giá trị cường độ trong ảnh ra.
- Chỉ định giới hạn điều chỉnh
Ta có thể chỉ ra khoảng của các giá trị vào và giá trị ra sử dụng hàm
imadjust. Ta chỉ ra những khoảng này trong hai véctơ và truyền đến hàm
imadjust như là tham số. Véctơ đầu tiên chỉ ra các giá trị cường độ thấp và cao mà ta muốn ánh xạ. Véctơ thứ hai chỉ ra tỉ lệ qua đó ta muốn ánh xạ chúng.
- Thiết lập ngưỡng điều chỉnh tự động
Để sử dụng hàm imadjust, ta phải thực hiện hai bước điển hình:
Bước 1: Quan sát biểu đồ của ảnh để quyết định giá trị cường độ giới hạn.
Bước 2: Chỉ ra những ngưỡng này dưới dạng một phân số trong khoảng 0 đến 1 để ta có thể truyền chúng vào hàm imadjust trong véc tơ [low_in
high_in]
- Tương quan gamma
Hàm imadjust ánh xạ low thành bottom, high thành top. Theo mặc định, những giá trị giữa low và high được ánh xạ một cách tuyến tính tới các giá trị giữa bottom và top. Chẳng hạn, giá trị giữa low và high tương ứng với giá trị giữa bottom và top.
Hàm imadjust có thể chấp nhận một tham số phụ chỉ ra tác nhân tương quan Gamma. Phụ thuộc vào giá trị của Gamma, sự ánh xạ giữa các giá trị trong ảnh vào và ra có thể là không tuyến tính. Chẳng hạn, giá trị giữa low và high có thể ánh xạ tới một giá trị lớn hơn hoặc nhỏ hơn giá trị giữa bottom và top. Hình sau minh hoạ mối quan hệ này. Ba đường cong chuyển đổi chỉ ra các giá trị được ánh xạ ra sao khi Gamma nhỏ hơn, bằng và lớn hơn 1.
Hình 2.1: Các giá trị của gamma
2.8.4.2 Sự làm cân bằng biểu đồ (Histogram Equalization)
Quá trình điều chỉnh các giá trị cường độ có thể được thực hiện tự động bằng hàm histeq. Hàm histeq thực hiện một sự cân bằng biểu đồ bao gồm việc biến đổi các giá trị cường độ để biểu đồ của ảnh ra có thể xấp xỉ tương hợp với một biểu đồ xác định.
2.8.4.3 Cân bằng biểu đồ thích ứng, độ tương phản giới hạn (Contrast – Limited Adaptive Histogram Equalization)
Tương tự như sử dụng hàm histeq, ta có thể thực hiện sự cân bằng biểu đồ thích ứng độ tương phản giới hạn sử dụng hàm adapthisteq. Trong khi hàm histeq là việc trên toàn bức ảnh, hàm adapthisteq hoạt động trên một vùng nhỏ của ảnh được gọi là tiles. Độ tương phản của mỗi tile được làm giàu để cho biểu đồ của vùng ra xấp xỉ tương hợp với một biểu đồ xác định. Sau khi thi hành phép cân bằng, adapthisteq kết hợp các tile gần nhau sử dụng nội suy song tuyến thính để loại bỏ các artifact bao gồm các đường biên.
2.8.4.4 Giãn không tương quan (Decorrelation Stretching)
Ta áp dụng giãn không tương quan bằng cách sử dụng hàm
decorrstretch. Số lượng giải màu, NBANDS trong một ảnh thường là 3. Tuy nhiên, ta có thể áp đặt giãn không tương quan bất kì số giải màu nào ta muốn.
Các giá trị màu gốc của ảnh được ánh xạ tới một tập các giá trị mới với một khoảng rộng hơn. Cường độ màu của mỗi pixel được biến đổi thành màu eigenspace của ma trận tương quan, được giãn để ngang bằng với sự biến đổi giải màu (band variances) sau đó được biến đổi lại thành giải màu gốc.