圖像處理和人工智能界的神照:Lenna美女

Lenna美女的照片是圖像處理領域大名鼎鼎的圖像,很多書籍、資料在講解算法時,都用這張照片作為測試對象。

圖像處理和人工智能界的神照:Lenna美女

Lenna

照片中的美女是瑞典模特萊娜·瑟德貝里(Lena Söderberg),由於這張照片在圖像處理界是如此流行,她在1997年還獲邀出席圖像科學學會的週年大會。

現在被廣泛使用的英文名"Lenna",最初由《花花公子》雜誌發表此照時使用,以方便英文讀者讀出瑞典語中"Lena"的發音。

灰度圖

這是一幅8位黑白灰度圖,所謂灰度,就是把白色與黑色之間,按對數關係分成若干級,稱為“灰度等級”。

即,照片中每一個點,都是一個數。

對於8bit灰度圖的每一個點而言,純白為255,純黑色為0,中間逐漸過渡,故黑白照片也稱灰度圖。

因此,對於一張100x100的黑白圖像而言,我們可以把它看成一個100x100維的矩陣。

矩陣 ( i, j ) 位置上的值,就是照片( i, j )位置上像素的灰度值,可以用二維矩陣來存儲。

如果需要對圖像進行“磨皮”等操作,對這個矩陣進行數學變換就可以了,這就是圖像處理研究的課題之一,到底怎麼處理這個矩陣。

為什麼是Lena

其實,在這張照片中,Lenna本人是沒穿衣服褲子的,本不是為科研而拍攝,為啥業界流行用這幅圖呢?

這背後還有一段風流往事。

1973年6、7月間,美國南加州大學信號圖像處理研究所的副教授Alexander和學生一起,正忙於為同事的論文尋找一副好圖片。

他們想要一副具有良好動態範圍的人面部圖片。

說時遲那時快,不知誰揣著一本《Playboy》雜誌走進實驗室。

該圖是刊於1972年11月號花花公子(Playboy)雜誌上的一張插圖的一部分,這期花花公子也是歷年來最暢銷的一期,銷量達7161561本。

由於當時實驗室使用的掃描儀分辨率所限,他們只將圖片頂端的部分掃描下來。

這就是我們現在看到的樣子。

技術特點

該圖的各頻段能量都很豐富:

低頻有光滑的皮膚,高頻有帽子上的羽毛,很適合驗證各種算法,尤其是頻域算法。

《IEEE圖像處理》的主編蒙森評論了該照片流行的原因:

首先,

該圖片很好地包含了平坦區域、陰影和紋理等細節,這些都能很好地測試各種不同的圖像處理算法。

其次,

這是一張非常好看的照片。因此,在男性佔大多數的圖像處理行業,人們傾向於使用他們認為很有吸引力的圖片。

因此,Lenna的出名確實非常戲劇性和無厘頭。

不過想想,這個行業大都是男程序員,也就不奇怪了。


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