多數(shù)據(jù)源圖象點(diǎn)變換的快速可視化算法

　　摘要多源圖象數(shù)據(jù)由于其取值范圍較大，如何快速進(jìn)行點(diǎn)變換一直是專業(yè)圖象系統(tǒng)的難點(diǎn)通過引入重映射表、彩色查找表和二級(jí)查找表的概念，提出了一種多源圖象點(diǎn)變換的快速可視化算法利用本算法，可以實(shí)時(shí)地完成多源圖象的各種點(diǎn)變換處理
　　關(guān)鍵詞多源圖象，查找表，直方圖，灰度變換，圖象處理系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)
　　中圖法分類號(hào)
　　第一作者簡(jiǎn)介李軍，男，助教，年生，年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)武漢研究生院，獲碩士學(xué)位，現(xiàn)主要從事地理信息系統(tǒng)、圖象處理、遙感、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化等研究工作
　　在常規(guī)的圖象處理中，空間域點(diǎn)變換處理［，］是一種最基本的圖象處理操作大多數(shù)的空間域點(diǎn)變換處理算法是以常規(guī)圖象數(shù)據(jù)為處理對(duì)象，圖象數(shù)據(jù)通常是位的整數(shù)數(shù)據(jù)還有一類專業(yè)圖象數(shù)據(jù)，在本文中稱為多源圖象數(shù)據(jù)，包括遙感數(shù)據(jù)、航測(cè)數(shù)據(jù)、航空雷達(dá)數(shù)據(jù)、各種攝影的圖象數(shù)據(jù)，以及通過數(shù)字化和網(wǎng)格
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三通道的最大值、最小值，分別記為，，，，，
　　二統(tǒng)計(jì)直方圖考慮到圖象的最大可能尺寸，定義直方圖為無符號(hào)字節(jié)的數(shù)組若是灰度圖象，定義灰度通道的直方圖為［］，若是圖象則分別定義，，通道的直方圖為［］，［］，［］，為直方圖的最大表項(xiàng)，按以下方式確定
　　對(duì)位有符號(hào)數(shù)據(jù)和位無符號(hào)數(shù)據(jù)，由于有個(gè)灰度級(jí)，定義直方圖的表項(xiàng)為項(xiàng)；對(duì)位無符號(hào)數(shù)據(jù)表示至灰度級(jí)的象元個(gè)數(shù)，對(duì)位有符號(hào)數(shù)據(jù)表示－至灰度級(jí)的象元個(gè)數(shù)對(duì)位數(shù)據(jù)的直方圖而言，統(tǒng)計(jì)結(jié)果無信息損失，所占內(nèi)存空間較小
　　對(duì)位有符號(hào)數(shù)據(jù)和位無符號(hào)數(shù)據(jù)，由于有個(gè)灰度級(jí)，定義直方圖的表項(xiàng)為項(xiàng)；對(duì)位無符號(hào)數(shù)據(jù)表示至灰度級(jí)的象元個(gè)數(shù)，對(duì)位有符號(hào)數(shù)據(jù)表示－至灰度級(jí)的象元個(gè)數(shù)對(duì)位數(shù)據(jù)的直方圖而言，統(tǒng)計(jì)結(jié)果無信息損失，所占內(nèi)存空間較大
　　對(duì)位有符號(hào)數(shù)據(jù)、位無符號(hào)數(shù)據(jù)、位浮點(diǎn)數(shù)據(jù)和位浮點(diǎn)數(shù)據(jù)，由于灰度級(jí)太多，尤其位浮點(diǎn)數(shù)據(jù)和位浮點(diǎn)數(shù)據(jù)，灰度級(jí)可看作是連續(xù)量，所以對(duì)這類數(shù)據(jù)類型無法按通常直方圖意義來定義表項(xiàng)的數(shù)目考慮到精度和空間的矛盾以及顯示設(shè)備為級(jí)，定義直方圖的表項(xiàng)為項(xiàng)；根據(jù)最大值和最小值，將各通道的數(shù)據(jù)按線性量化的方式量化為至灰度級(jí)，并按量化的灰度級(jí)統(tǒng)計(jì)直方圖對(duì)灰度圖象的象元，按下式統(tǒng)計(jì)直方圖
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　　其中：為象元的值，為量化的灰度級(jí)對(duì)位和位數(shù)據(jù)的的直方圖而言，統(tǒng)計(jì)結(jié)果是原始數(shù)據(jù)量化后的結(jié)果，有信息損失，內(nèi)存空間的開銷較大
　　三建重映射表重映射表是一類查找表，利用重映射表，可進(jìn)行圖象的快速點(diǎn)變換處理在缺省時(shí)，重映射表記錄的是原始的線性變換關(guān)系，即重映射表的映射值等于映射表的表項(xiàng)索引值［］這時(shí)，對(duì)原始圖象未作任何處理，按顯示流程圖可知，最終顯示的原始圖象是按最大值和最小值線性拉伸的結(jié)果
　　四計(jì)算重映射表根據(jù)點(diǎn)變換的方式、輸入范圍和統(tǒng)計(jì)的直方圖，點(diǎn)變換處理只需對(duì)重映射表進(jìn)行處理點(diǎn)變換包括有多源數(shù)據(jù)灰度線性拉伸、多源數(shù)據(jù)灰度分段線性拉伸、多源數(shù)據(jù)灰度直方圖均衡化、多源數(shù)據(jù)灰度正規(guī)化、多源數(shù)據(jù)平方變換等下面給出灰度線性拉伸變換和灰度直方圖均衡化變換的算法
　�、俣嘣磾�(shù)據(jù)灰度線性拉伸根據(jù)線性拉伸處理的累加直方圖的范圍開始范圍，結(jié)束范圍，如，＝表示處理落入累加直方圖范圍在～的象元值，由直方圖的統(tǒng)計(jì)表［］，計(jì)算需處理的重映射表的范圍，按以下公式對(duì)重映射表進(jìn)行變換處理
　�、诨叶戎狈綀D均衡化變換的算法定義累加直方圖，由統(tǒng)計(jì)的直方圖計(jì)算累加直方圖，然后按以下公式對(duì)重映射表進(jìn)行變換處理
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　　［］
　　其中［］記錄的是圖象的象元總數(shù)
　　分析
　　時(shí)間復(fù)雜度分析
　　由上面的流程圖和算法描述可知，本算法需要圖象的最大值和最小值，并在需要時(shí)計(jì)算圖象的直方圖這是本算法最費(fèi)時(shí)的操作，因?yàn)榍笞畲笾�、最小值必須�?duì)全圖掃描一遍才能求出通常對(duì)最大值、最小值可采用在生成原始圖象文件時(shí)保留在圖象文件頭中，這樣在顯示和空間域點(diǎn)變換中就不考慮這一費(fèi)時(shí)的操作
　　當(dāng)點(diǎn)變換需要圖象的直方圖信息時(shí)，通常也需對(duì)全圖掃描一遍才能求出考慮到圖象的局部象元的空間
　　圖多數(shù)據(jù)源圖象空間域點(diǎn)變換交互式可視化控制界 ……（未完，全文共3324字，當(dāng)前僅顯示1679字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《多數(shù)據(jù)源圖象點(diǎn)變換的快速可視化算法》）