数字图像处理5(杨杰版)课件.pptVIP

武汉理工大学信息学院

§图像增强的目的：采用某种技术手段，改善图像的视觉效果，或将图像转换成更适合于人眼观察和机器分析识别的形式，以便从图像中获取更有用的信息。§没有一个图像增强的统一理论，如何评价图像增强的结果好坏也没有统一的标准。主观标准：人客观标准：结果§图像增强的方法分为两大类：空间域方法和频域方法。“空间域”是指图像平面自身，这类方法是以对图像的象素直接处理为基础的。“频域”处理技术是以修改图像的傅氏变换为基础的。

§空间域增强是指在空间域中，通过线性或非线性变换来增强构成图像的像素。§增强的方法主要分为点处理和模板处理两大类：1.点处理是作用于单个像素的空间域处理方法，包括图像灰度变换、直方图处理、伪彩色处理等技术；2.而模板处理是作用于像素邻域的处理方法，包括空域平滑、空域锐化等技术。

§定义：中灰度r，通过映射函数映射成输出图将输入图像像中的灰度s，其运算结果与图像像素位置及被处理像素邻域灰度无关。§公式及流图：

§灰度线性变换表示对输入图像灰度作线性扩张或压缩，映射函数为一个直线方程，其表达式和演示控件如下：§增强的对象：在曝光不足或过度的情况下，图像灰度可能会局限在一个很小的范围内。这时在显示器上看到的将是一个模糊不清、似乎没有灰度层次的图像。采用灰度线性变换方法可以拉伸灰度动态范围，使图像清晰。

a)原图；(b)线性变换结果图；

§定义：与线性变换相类似，都是对输入图像的灰度对比度进行拉伸（Contraststretching），只是对不同灰度范围进行不同的映射处理。§示例：(a)原图；(b)分段线性变换结果图；

§定义：反转变换适用于增强嵌入于图像暗色区域的白色或灰色细节,特别是当黑色面积占主导地位时。(a)原图；(b)反转变换结果图

?定义：图像灰度的对数变换将扩张数值较小的灰度范围，压缩数值较大的图像灰度范围。(a)原图；(b)对数变换后结果图

§定义：幂次变换通过幂次曲线中的值把输入的窄带值映射到宽带输出值。§当§时，把输入的窄带暗值映射到宽带输出亮值；时，把输入高值映射为宽带

§灰度级直方图:是图像的一种统计表达，它反映了该图中不同灰度级出现的统计概率。进行归一化,则概率§分类：直方图均衡，直方图规定化

§定义：通过图像灰度直方图均衡化处理,使得图像的灰度分布趋向均匀,图像所占有的像素灰度间距拉开,加大了图像反差，改善视觉效果,达到增强目的§映射函数：原始图像灰度r的累积分布函数

§1.统计原始图像的直方图：其中，是归一化的输入图像灰度级。§2.计算直方图累积分布曲线§3.用累积分布函数作变换函数进行图像灰度变换：根据计算得到的累积分布函数，建立输入图像与输出图像灰度级之间的对应关系，即重新定位累计分布函数（与归一化灰度等级比较，寻找最接近的一个作为原灰度级k变换后的新灰度级）。

§假定有一幅总像素为n=64×64的图像，灰度级数为8，第原归象一灰化级灰级(各灰度级分布列于表5.1中，对其均衡化计算过程及结果如表5.1及图5.9。

(a)原图直方图；(b)累积直方图；(c)均衡化后直方图

§定义：将输入图像灰度分布变换成一个期望的灰度分布直方图，为原图的灰度密度函数，为希望得到的灰度密度函数。

§直方图均衡化输入图像，计算对应关系；§对规定直方图对应关系；作均衡化处理，计算的§选择适当的和点对，使§由逆变换函数

§采用例5-2中的输入数据，记性直方图规定化处理，对应的直方图如下：0.30.20.100.20.100.20.10012345670123456701234567

§定义：空间域滤波增强采用模板处理方法对图像进行滤波，去除图像噪声或增强图像的细节。y图像f(x,y)x

§分析：任何一幅原始图像，在其获取和传输等过程中，会受到各种噪声的干扰，使图像恶化，质量下降，图像模糊，特征淹没，对图像分析不利。为了抑制噪声改善图像质量所进行的处理称图像平滑或去噪。§方法分类：1）局部平滑法2)超限像素平滑法3)灰度最相近的K个邻点平均法4)空间低通滤波法

(a)原图像；(b)加椒盐噪声的图像；(c)平滑；

§定义：图像锐化就是增强图像的边缘或轮廓。图像平滑通过积分过程使得图像边缘模糊，图像锐化则通过微分而使图像边缘突出、清晰。

§梯度定义为§常用梯度算子(a)Roberts(b)Prewitt(c)Sobel

§定义§相当于模板

§定义：图像锐化就是要增强图像频谱中的高频部分，就相当于从原图像中减去它的低频分量，即原始图像经平滑处理后所得的图像。§方法一：其中，为平滑低频图像§方法二：对原图像进行加权，然后减去低通成分

§原理：时域卷积相当于频域乘