03图像增强-基本运算-选修概论.pptx

数字图像处理 2 原始图像 处理图像 计算机内处理结果 图像增强处理的目的 －－是改善图像的质量 第一类是改善图像的视觉效果 突出图像的特征，便于计算机处理。 图像增强按作用域分为两类－空域处理和频域处理。 空域处理是直接对图像进行处理； 频域处理则是在图像的某个变换域内，对图像的 变换系数进行运算，然后通过逆变换获得图像增 强效果。 图像增强包含的主要方法 图像增强 空间域 图像变换 (频率域) 彩色增强 图像运算 点运算 局部运算 高通滤波 低通滤波 同态滤波 灰度伪彩色处理 频率伪彩色处理 多光谱伪彩色处理伪彩色处理 图像平滑 图像锐化 灰度变换 直方图修正 局部统计法 傅立叶变换 数字图像处理 6 　点运算 特点：对图像的像素直接处理， 　　　不改变像素的位置，只改变像素的灰度 点运算（point operation） －－－对于一幅输入图像，将产生一幅输出图像，输出图像的每个像素点的灰度值由输入像素点决定。 (一) 图像的基本运算 算术运算：加　减　乘　除(一幅图像取反 和另一幅图像相乘 ) 　加法运算的定义 　主要应用举例 　 去除叠加性噪声 　 生成图像叠加效果 8 例1.去除叠加性噪声 N幅图像平均后的图像信噪比是单幅图像信噪比的　倍 9 例2.生成图像叠加效果 其中　α＋β＝1 可以得到各种图像合成效果，也可以用于两张图片的衔接 10 　减法运算的定义 　主要应用举例 　显示两幅图像的差异，检测同一场景两幅图像之间 　的变化，如：视频中镜头边界的检测 　去除不需要的叠加性图案 　图像分割：如分割运动的车辆，减掉静止部分， 　剩余的是运动元素和噪声 11 例1. 去除不需要的叠加性图案 电视制作的蓝屏技术 12 相减：检测运动物体 13 乘法运算的定义 　主要应用举例 　　图像的局部显示 　　用二值模板图像与原图像做乘法 例1. 除法运算可以看作是 两幅图像操作，一幅 图像取反与另一幅图 像相乘 14 15 　主要应用举例 　　a. 获得一个阴图像 　　b. 获得一个子图像的补图像 　逻辑运算－非的定义 a. b. 逻辑运算：与　或　非　异或 16 　逻辑运算－与的定义 　主要应用举例 　　a. 求两个子图像的相交子图 　　b. 模板运算：提取感兴趣的子图像 a. b. 17 　逻辑运算－或定义 　主要应用举例 　　a.合并子图像 　　b. 模板运算：提取感兴趣的子图像 a. b. 18 　逻辑运算－异或的定义 　主要应用举例 　 获得相交子图像　 (二) 灰度变换 灰度变换的目的 改变图像的灰度变换范围，使特征明显，是图像 增强的重要手段。 将一个灰度区间映射到另一个灰度区间的变换 称为灰度变换 灰度变换的分类 线性变换 非线性变换：对数变换，幂变换 20 线性变换－－全线性变化： 原始图像：　　f(x,y)　灰度范围：[a, b]， 变换后图像：　g(x,y)　灰度范围：[min，max]， 存在以下关系： max=d min=c 21 线性变换－－分段线性变化 0 f(x,y) g(x,y) a b c d Mf Mg 22 　线性变换－－局部灰度线性变化 23 例1. 对比度拉伸 对比度拉伸 原始图像 阈值处理 24 　非线性变换－－对数变换 原始图像f（x,y）的灰度范围为[a, b]，可以通过对数变换到区间[g1，g2]，从而求得图像g(x,y)。 这一变换扩展输入图像中低灰度区的对比度，而压缩高灰度值 如有时原图的动态范围太大，超出某些显示设备的允许动态范围，直接使用原图，则一部分细节可能丢失 解决办法是用对数变换对原图进行灰度压缩。 25 非线性变换－－指数变换 c,γ是正常数 γ 1 提高灰度级，使图像变亮 γ1 降低灰度级， 使图像变暗 γ =3 γ =4 γ =5 原图 　原图 γ =0.3 γ =0.4 γ =0.6 26 原始图像 非线性灰度变 换对数效应 非线性灰度变 换指数效应 分段线性化 27 原始图像 招贴画化 3级灰度 阈值化 阈值180 阈值化 阈值66 28 原始图像 亮度倒置 底片效果 红色分量 置零 红色、绿色分量均置零 29 (三) 直方图运算 　什么是直方图 直方图是用来表达一幅图像灰度级分布情况的统 计表，是图像最基本的统计特征 横坐标：灰度－－r 纵坐标：为某一灰度值rk的像素个数nk 　　或是灰度出现的概率P(rk) 暗图像 亮图像 低对比度图像 高对比度图像 直方图变化 对图像的影响 31 直方图均衡化 －－是将原图像的直方图通过变换函数修正为均匀的 直方图然后按均匀的直方图修改图像。 32 T(r)满足下列条件