一、前言

空間域指影象平面本身。這類影象處理方法直接以影象中的畫素操作為基礎。這是相對於變換域中的影象處理而言的。變換域的影象處理首先把一幅影象變換到變換域，在變換域中進行處理，然後通過反變換把處理結果返回到空間域
空間域處理主要分為灰度變換和空間濾波兩類。
灰度變換在影象的單個畫素上操作，主要以對比度和閾值處理為目的；
空間濾波涉及改善效能的操作，如通過影象中每一個畫素的鄰域處理來銳化影象。

ps：空間濾波是一種採用濾波處理的影像增強方法。其理論基礎是空間卷積和空間相關。目的是改善影像質量，包括去除高頻噪聲與干擾，及影像邊緣增強、線性增強以及去模糊等。分為低通濾波（平滑化）、高通濾波（銳化）和帶通濾波。

二、一些基本的灰度變換函式

灰度變換是所有影象處理技術中最簡單的技術。r和s分別代表處理前後的畫素值，這些值與s = T® 有關，其中T是把畫素值r對映到畫素值s的一種變換。由於我們處理的是數字量，所以變換函式的值通常儲存在一個一維陣列中，且r到s的對映是通過查詢表實現的。對於8位元環境，包含T的值的一個查詢表將有256條記錄。
常用的灰度變換函式主要有以下三類：線性函式（反轉和恆等變換）、對數函式（對數和反對數變換）、和冪律函式（n次冪和n次根變換）

上圖已經給大家有個直觀的感受了，下面依據上圖給出公式：

1. 影象反轉
   s = L - 1 - r
   使用這種方式反轉一幅影象的灰度級，可得到等效的照片底片。這種型別的處理特別適用於增強嵌入在一幅影象的暗區域中中的白色或灰色細節，特別是黑色面積在尺寸上占主導地位時。
2. 對數變換
   s = clog(1+r) c為一常數，且r非負
   該變換將輸入中範圍較窄的低灰度值對映為輸出彙總較寬範圍的灰度值，相反的，對高的輸入灰度值也是如此。我們使用這種型別的變換來擴充套件影象中的暗畫素的值，同時壓縮更高灰度級的值。反對數變換的作用正好相反
3. 冪律（伽馬）變換
   s = cr^gamma 其中，c和gamma是常數
   與對數變換的情況類似，部分gamma值的冪律曲線將較窄範圍的暗色輸入值對映為較寬範圍的輸出值，相反的，對輸入高灰度級值時也成立。
   然而，與對數函式不同的是，隨著gamma的變化，將簡單的得到一族可能的變換曲線。gamma>1所生成的曲線和gamma<1所生成的曲線的效果完全相反。並且，當c=gamma=1的時候簡化為了恆等變換
   
4. 分段線性函式
   特點是其形式可以是任意複雜的，主要缺點是它的技術說明要求使用者輸入
   對比度拉伸
   低對比度影象可由照明不足，成像感測器動態範圍太小，甚至在影象獲取過程中鏡頭光圈設定錯誤引起。對比度拉伸是擴充套件影象灰度級動態範圍的處理，因此，它可以跨越記錄介質和顯示裝置的全部灰度範圍。
   

至此，博主想要介紹的灰度變換函式都已經介紹完了，下一篇內容計劃將以直方圖為主題