点运算

点运算又称为对比度增强、对比度拉伸或灰度变换，是一种通过图像中的每一个像素值（即像素点上的灰度值）进行运算的图像处理方式。它将输入图像映射为输出图像，输出图像每个像素点的灰度值仅由对应的输入像素点的灰度值决定，运算结果不会改变图像内像素点之间的空间关系。

点运算可以扩展所需部分的灰度信息的对比度，使之占据显示灰度级范围的更大一部分。点运算以预定的方式改变一幅图像的灰度直方图。除了灰度级的改变是根据某种特定的灰度变换函数进行之外，点运算可看作是“从像素到像素”的复制操作。点运算产生的输出图像，其图像中每个像素点的灰度值仅由相应输入点的灰度值确定。

线性点运算

点运算从数学上可以分为线性点运算和非线性点运算两类。

线性点运算是指输入图像的灰度级与输出图像的灰度级呈线性关系。

其函数形式为：

t=as+b                                  (4.1)

其中，s为输入图像各像素点的灰度值，t为相应输出图像各像素点的灰度值。

（1）如果a=1且b=0，则t=s，即输入图像与输出图像相同。如果a=1且b≠0，则输出图像的灰度值上移或下移，整个图像在显示会更亮或更暗。

（2）如果a>1，则输出图像对比度增大，输出图像显示效果较输入图像会更亮。

（3）如果a<1，则输出图像对比度降低，输出图像显示效果较输入图像会更暗。

（4）如果a<0，即a为负值，则原输入图像的暗区域将变亮,亮区域将变暗。

程序示例

%线性点运算MATLAB示例程序如下：

I = imread('rice.png');           %读取输入图像
I = im2double(I);               %函数im2double将输入换成double
类型。
%如果输入图像是unit8,unit16或者是二值的logical类型，则
函数im2double将其值归一化到0～1之间。
a = 2.5;b=-70;
J = a.*I+b/255;                            %增加对比度
c = 0.7;d=-30;                                                                
K = c.*I+d/255;                           %减小对比度
e = 1;f = 70;                                                                   
L = e.*I+f/255;                            %线性增加亮度
g = -1;h = 255;                                                                 
P = g.*I+h/255;                            %图像反色
subplot(2,3,1),imshow(I);title('原图像');
subplot(2,3,2),imshow(J);title('增加对比度');
subplot(2,3,3),imshow(K),title('减小对比度');
subplot(2,3,4),imshow(L),title('线性平移增加亮度');
subplot(2,3,5),imshow(P),title('图像反色');

图像效果