如何在matlab/octave中实现图像的韦伯对比度？

Question

我想获得图像的每像素局部对比度，我猜韦伯对比度 是一个合理的公式。问题是，假设我们只使用相邻像素（例如，5x5）作为 Ib，如何在 matlab 中得到它？

Answer 1

为了计算局部对比度，我们需要亮度图像和局部背景亮度。

假设我们已经有一个亮度图像，可以通过取局部区域中所有像素的平均值来计算特定像素的局部背景亮度。

我们可以通过在水平和垂直方向上重复将图像移动 0:(n-1) 个像素来收集一组此类局部背景区域（原始图像中的每个像素一个）。

以下演示函数说明了基本思想：

function weberContrastDemo

    imgWidthPixels            = 1024;
    imgHeightPixels           = 1024;
    localBackgroundSizePixels = 5; % square patch

    luminance     = randn( imgHeightPixels, imgWidthPixels );
    luminance( 496:528, 496:528 ) = 20;
    background    = localMeanFilter( luminance, localBackgroundSizePixels );
    weberContrast = ( luminance - background );% ./ background;

    imagesc( weberContrast );
    title( 'Weber Contrast' );
    colormap(gray);

end

function filteredImg = localMeanFilter( img, regionSizePixels )

    offsetImages  = getOffsetImages( img, regionSizePixels );
    filteredImg   = mean( offsetImages, 3 );

end

function buffer = getOffsetImages( img, regionSizePixels )
% GETOFFSETIMAGES

    imgSize      = size( img );
    imgHeight    = imgSize( 1 );
    imgWidth     = imgSize( 2 );

    minDelta     = 0;
    maxDelta     = (regionSizePixels-1);

    bufferWidth  = imgWidth  + maxDelta;
    bufferHeight = imgHeight + maxDelta;
    bufferDepth  = regionSizePixels .^ 2;
    bufferSize   = [ bufferHeight bufferWidth bufferDepth ];
    buffer       = zeros( bufferSize );

    iSample = 0;

    for deltaX = minDelta:maxDelta

        iStartX = 1        + deltaX;
        iEndX   = imgWidth + deltaX;
        idxX    = iStartX:iEndX;

        for deltaY = minDelta:maxDelta

            iSample = iSample + 1;

            iStartY = 1         + deltaY;
            iEndY   = imgHeight + deltaY;
            idxY    = iStartY:iEndY;

            buffer( idxY, idxX, iSample ) = img;

        end
    end

    iMin   = ceil(regionSizePixels/2);
    iMax   = iMin + (imgWidth-1);
    buffer = buffer( iMin:iMax, iMin:iMax, : );

end % GETOFFSETIMAGES

对于真正的心理物理学实验，我们希望将参数从弧度或球面度转换为像素，并且需要校准显示器或图像捕获设备，以便亮度测量准确。