image-processing - 图像处理中的 "energy"是什么？

Question

我读过几本图像处理书籍和网站，但我仍然不确定图像处理中术语“能量”的真正定义。我找到了几个定义，但有时它们并不匹配。

当我们在图像处理中说“能量”时，我们在暗示什么？

Answer 1

能量是图像局部变化的度量。

能量有很多不同的名称和很多不同的上下文，但往往指的是同一件事。它是局部区域像素的颜色/亮度/幅度的变化率。对于图像内部事物的边缘尤其如此，并且由于压缩的性质，这些区域是最难压缩的，因此可以可靠地猜测这些区域更重要，它们通常是边缘或快速渐变。这些是不同的上下文，但它们指的是同一件事。

接缝雕刻算法使用能量的确定(使用梯度幅度)来找到最不被注意到的(如果被移除)。 JPEG 表示相对于第一个像素的能量的局部像素簇。 Snake 算法使用它来查找图像中物体的局部轮廓边缘。所以有很多不同的定义，但它们都指的是图像的魅力。无论是绝对亮度平方的局部像素总和还是 jpeg 中要压缩的硬位，还是 Canny 边缘检测中的边缘或梯度幅度:

重要的是，能量就是物质所在。

更广泛地说，图像的能量是某个位置的像素之间某种质量的距离。

我们可以在适当加权的二维高斯核内获取 LABdE2000 颜色距离的总和。这里距离被加在一起，局部性由高斯核定义，质量是颜色，距离是 2000 年的 LAB Delta 公式(勘误表:以前声称 E 代表欧几里德，但标准 Delta E 的距离是欧几里德但 94 和 00 公式并不是严格的欧几里得公式，“E”代表 Empfindung；德语中“感觉”的意思)。我们还可以将局部亮度差或亮度平方等的局部 3x3 核相加。我们需要测量图像的局部变化。

在此示例中，局部定义为二维高斯核，颜色距离定义为 LabDE2000 算法。

如果您拍摄了一张图像并移动了所有像素并出于某种原因按颜色对它们进行了排序。你会减少图像的能量。您可以采用 50% 黑色像素和 50% 白色像素的集合，并将它们排列为随机噪声以获得最大能量，或将它们排列为图像的两侧以获得最小能量。同样，如果你有 100% 白色像素，无论你如何排列它们，能量都将为 0。