[互联网]图像处理基础教程第三章图像空域增强.ppt

* 章毓晋 编著 电子工业出版社，2012 第2页 第3章 图像处理基础教程 第3章 图像空域增强 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 增强技术分类 灰度映射 图像间运算 直方图修正 空域滤波 第3页 第3章 图像处理基础教程 3.1 增强技术分类 基于图像域的方法和基于变换域的方法 空域是指由像素组成的空间 考虑增强操作的作用点： ? 一类把增强操作仅定义在每个像素位置(x, y)上 逐像素点根据其特性进行处理，称为点操作 ? 另一类在对每个像素进行增强操作时还要考虑 该像素邻近像素的特性，称为邻域操作 邻域范围的确定常利用模板（或窗）来进行， 所以后一类增强操作也称为模板操作 第4页 第3章 图像处理基础教程 3.2 灰度映射 通过按预先确定的特殊规律改变图像中所有或 部分像素的灰度来达到改善图像视觉效果的目的 3.2.1 3.2.2 灰度映射原理 灰度映射示例 第5页 第3章 图像处理基础教程 3.2.1 灰度映射原理 灰度映射是一种基于图像像素的点操作，它通 过对原始图像中每个像素赋予一个新的灰度值来增 强图像 映射函数 t = T(s) 第6页 第3章 图像处理基础教程 3.2.2 灰度映射示例 1.?增强对比度：增加图像中各部分间的反差 2.?动态范围压缩：借助对数形式的映射函数 3.?阶梯量化：将灰度分阶段量化成较少级数 4.?阈值切分：将图像分成两部分，对比度大 第7页 第3章 图像处理基础教程 3.2.2 灰度映射示例 增强对比度 动态范围压缩 阶梯量化 阈值切分 第8页 第3章 图像处理基础教程 3.3 图像间运算 以图像为单位在图像之间进行的操作 该操作对各幅图像中的所有像素同样进行 3.3.1 3.3.2 算术运算 逻辑运算 第9页 第3章 图像处理基础教程 3.3.1 算术运算 算术运算一般用于灰度图像 (1)?加法：记为p + q (2)?减法：记为p – q (3)?乘法：记为p ? q（也可写为pq或p × q） (4)?除法：记为p ÷ q 将两个像素的灰度值通过运算得到一个新的灰 度值，作为对应结果新图像相同位置处像素的灰度 值 对图像的每个像素都进行该运算 ∑ gi ( x , y ) 第10页 第3章 图像处理基础教程 3.3.1 算术运算 g ( x , y ) 图像平均：减少和去除图像采集中混入的噪声 = f ( x , y ) + e ( x , y ) 1 M M i =1 g ( x , y ) = x , y ) 1 M σ g (= × σ e ( x , y ) 第11页 第3章 图像处理基础教程 3.3.2 逻辑运算 基本的逻辑运算只可用于二值（0和1）图像 (1)?与（AND）：记为p AND q（也可写为 p·q或pq） (2)?或（OR）：记为p OR q（也可写为p+q） (3)?补（COMPLEMENT，也常称反或非）： 记为NOT q（也可写为 )。 第12页 第3章 图像处理基础教程 3.3.2 逻辑运算 组合逻辑运算 (1)?异或：记为p XOR q（也可写为p ⊕ q） (2)?与非：记为NOT (pq)（也可写为 ） (3)?或非：记为NOT (p + q)（也可写为 ） (4)?异或非：记为NOT (p ⊕ q)（也可写为 ） 第13页 第3章 图像处理基础教程 3.4 直方图修正 直方图是对图像的一种抽象表示方式 3.4.1 3.4.2 3.4.3 直方图和累积直方图 直方图均衡化 直方图规定化 第14页 第3章 图像处理基础教程 3.4.1 直方图和累积直方图 h( f ) ff 对一幅灰度图像，其灰度直方图反映了该图中 不同灰度级出现的统计情况 一个1-D的离散函数 = n= 0, 1, ? , L ? 1 ∑=f 第15页 第3章 图像处理基础教程 3.4.1 直方图和累积直方图 灰度累积直方图也是一个1-D的离散函数 累积直方图中列f的高度给出图像里灰度值小于 和等于f的像素的总个数 c( f ) n i f i =0 = 0, 1, ? , L ? 1 第16页 第3章 图像处理基础教程 3.4.2 直方图均衡化 i i f f L ? 1 g L ? 1 直方图均衡化主要用于增强动态范围偏小的图 像的反差 基本思想是把原始图的直方图变换为在整个灰