Простая интерполяция вместе с некоторым векторным умножением
x1 = img[i,j]
O1 = -30000 // min range of values in img
O2 = 30000 // max range of values in img
T1 = -3000 // min range of target value
T2 = 15000 // max range of target value
x2 = ((x1 - O1) * (T2 - T1)) / (O2 - O1) // Value in new range
Используя приведенное выше уравнение и два прохода по матрице, используя векторизацию, вы можете преобразовать значения. Я оставляю эту часть тебе.