从 16bpp 到 BMP 图像上的伪影

Question

我在自己开发的显微镜上有一堆用 CCD 相机拍摄的图像。

我正在使用 Lumenera 的 CCD 相机，它生成 12bpp 的图像，拉伸，

<<4（在 LSB 上移动 4 个零）到 16bpp。我附上原始图片 - 看起来很合理：

这是另一个：以及其中许多的蒙太奇，其中有垂直线：

唯一的"Processing"我我认为蒙太奇是缩放最小值和最大值之间的值，并将该值压缩成一个字节，以便使用它在 8bpp 位图中，使用以下行：

public static void ParseImage(ushort[]image,ushort minVal,ushort maxVal, int nx,int ny)
{
  ...........
  byte val = (byte)((image[i]-minval)/(maxVal-minVal)*byte.maxValue);

我知道：经过处理的图像中出现伪影，这通常让我将手指放在相机上，但相机制造商表示这可能与 12 位到 16 位之间的转换有关... 任何人都可以理解如何解决，如果是的话 - 如何解决？ 或者我有一些可以通过这些工件识别的错误？

任何帮助（提示，给我更多的作业..）将不胜感激！谢谢

Answer 1

看不到原始数据，我只能根据您显示的图像进行工作。但我怀疑你的图像创建代码根本就错了。

据我所知，您有两个问题，这两个问题都源于原始数据。

图片整体亮度不一样。
图像的亮度有偏差，右上角有点暗，像阴影或单边晕影。

第一个问题比较容易克服；第二个不是这样。

这是一个简单的，实际上非常简单的方法将相当均匀的图像带到一个共同的亮度水平：

准备图片；由于它们相当粗糙，我们从每个创建一个较小的版本来进行统计。
计算整体亮度。我们不需要查看每个像素；一个相当大的数字就可以了。我使用 1000 个随机选择的像素。
调整图像以具有均匀的亮度。这是最好和最快的 ColorMatrix.
使用两个颜色矩阵将图像拼接在一起。

我为两个较大的做了这个。正如您所看到的，左侧部分几乎是水平的，但在右侧，顶部的阴影比底部的阴影更暗，拼接伪影也很明显。

如果您无法在相机级别或通过更仔细的闪电解决此问题，我认为最好的解决方案是创建标准图像以进行校正；它将完全是空白的，即除了阴影之外没有动机。然后你可以通过某种方式从每个真实图像中减去它，即可能在计算一些因子以允许伽玛差异之后。

结果如下：

..这是代码：

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Bitmap bmp1 = (Bitmap) Image.FromFile(path1); 
    Bitmap bmp2 = (Bitmap) Image.FromFile(path2);
    int factor = 8;   // size reduction for smooth measurement data
    Size sz = bmp1.Size;
    Size szs = new Size(sz.Width / factor, sz.Height / factor);
    Bitmap bmp1s = new Bitmap(bmp1, szs);
    Bitmap bmp2s = new Bitmap(bmp2, szs);

    float avgBrightnes1 = getAvgBrightness(bmp1, 1000);
    float avgBrightnes2 = getAvgBrightness(bmp2, 1000);

    float avgB12 = (avgBrightnes1 + avgBrightnes2) / 2f;
    float deltaB1 = avgB12 - avgBrightnes1;
    float deltaB2 = avgB12 - avgBrightnes2;

    Console.WriteLine("  B1 = " + avgBrightnes1.ToString("0.000") 
                    +   "B2 = " + avgBrightnes2.ToString("0.000"));

    pictureBox1.Image = (Bitmap)bmp1;
    pictureBox2.Image = (Bitmap)bmp2;

    Rectangle r1 = new Rectangle(0, 0, sz.Width, sz.Height);
    Rectangle r2 = new Rectangle(0, sz.Height, sz.Width, sz.Height);

    Bitmap bmp12 = new Bitmap(sz.Width, sz.Height * 2);

    ColorMatrix M1 = new ColorMatrix();
    M1.Matrix40 =  M1.Matrix41 = M1.Matrix42 = deltaB1;
    ColorMatrix M2 = new ColorMatrix();
    M2.Matrix40 =  M2.Matrix41 = M2.Matrix42 = deltaB2;
    ImageAttributes iAtt = new ImageAttributes();

    using (Graphics g = Graphics.FromImage(bmp12))
    {
        iAtt.SetColorMatrix(M1, ColorMatrixFlag.Default, ColorAdjustType.Bitmap);
        g.DrawImage(bmp1,r1, 0, 0, sz.Width, sz.Height, GraphicsUnit.Pixel, iAtt);

        iAtt.ClearColorMatrix();
        iAtt.SetColorMatrix(M2, ColorMatrixFlag.Default, ColorAdjustType.Bitmap);
        g.DrawImage(bmp2,r2, 0, 0 ,sz.Width, sz.Height, GraphicsUnit.Pixel, iAtt);
    }
    pictureBox3.Image = (Bitmap)bmp12;
}

float getAvgBrightness(Bitmap bmp, int count)
{
    Random rnd = new Random(0);
    float b = 0f;
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        b += bmp.GetPixel(rnd.Next(bmp.Width), rnd.Next(bmp.Height)).GetBrightness();
    }
    return b/count;
}

getAvgBrightness很简单。人们可以使用更高级的统计数据来权衡最常见或最中值的亮度水平；我认为 MSChart 控件具有可以使用的内置统计功能。但据我所知，真正的问题在于相机图像中的伽玛和暗角阴影..

注意：虽然图片比较简单，但拼接起来可不是一件简单的事情。那里的全景拼接软件非常专业！在您的图像中，伪影非常容易检测到，因为我们的眼睛没有太多其他东西可以看到和发现..

PS: 看着第三张图，不禁想知道为什么图像变得 progressivley 更暗了？在这里帮不上忙，但我建议先调查一下。-另外：某些模式似乎在重复，而另一些则没有。-像往常一样，最好在处理链中尽早提高质量。

从 16bpp 到 BMP 图像上的伪影

Artifacts on Image from 16bpp to BMP

c#

image

artifact

grayscale