图像增强算法研究综述

《图像增强算法研究综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、图像增强算法研究综述摘要：本文简要介绍图像增强的概念和图像增强算法的分类，从图像的直方图均衡化处理方法，直方图规定化处理方法和图像平滑处理方法三方面对图像增强算法进行讨论和研究，并说明了图像增强技术的应用和前景展望。关键词：图像增强直方图均衡化平滑处理近年来，随着电子计算机技术的进步，计算机图像处理得到了飞跃的发展，己经成功的应用于几乎所有与成像有关的领域，并正发挥着相当重要的作用。它利用计算机对数字图像进行系列操作，从而获得某种预期的结果。对图像进行处理时，经常运用图像增强技术以改善图像的质量增强对某种信息

2、的辨识能力，以更好的应用于现代各种科技领域，图像增强技术的快速发展同它的广泛应用是分不开的，发展的动力来自稳定涌现的新的应用，我们可以预料，在未来社会中图像增强技术将会发挥更为重要的作用。在图像处理过程中，图像增强是十分重要的一个环节。1.图像增强概念及现实应用1.1图像增强技术图像增强[1,2]是数字图像处理[3,4]的基本内容之一。图像增强是指按特定的需要突出一幅图像中的某些信息，同时，削弱或去除某些不需要的信息。这类处理是为了某种应用目的去改善图像质量，处理的结果更适合于人的视觉特性或机器识别系统，图像

3、增强处理并不能增加原始图像的信息，而只能增强对某种信息的辨识能力，使处理后的图像对某些特定的应用比原来的图像更加有效。1.2图像增强技术的现实应用目前，图像增强处理技术的应用己经渗透到医学诊断、航空航天、军事侦察、纹识别、无损探伤、卫星图片的处理等相关领域，在国民经济发展中起到了很大的作用。其中最典型的应用主要体现以下方面。1.2.1通讯领域包括图像传输、电视电话、电视会议等，主要是进行图像压缩甚至理解基础上的压缩是把文字、图表、照片等图像通过光电扫描的方式变成电信号加以传送。71.2.2遥感航空遥感和卫星

4、遥感图像需要用数字技术加工处理，并提取有用的信息。主要用于地形地质，矿藏探查，森林、水利、海洋、农业等资源调查，自然灾害预测预报，环境污染监测，气象卫星云图处理以及地面军事目标的识别。1.2.3生物医学领域图像处理在医学界用的比较多，无论是在临床诊断还是病理研究都大量采用图像处理技术。人们都喜欢它的直观、无创伤、安全方便的特点。它主要用在X射线照片的分析，血球计数与染色体分类等。目前广泛应用在临床诊断和治疗的各种成像技术，如超声波诊断等都用到图像处理技术。1.图像增强算法图像增强方法可分为空间域增强和频率域增

5、强两种。本文重点介绍空间域的图像加强算法，空间域方法直接对图像像素的灰度进行处理。频率域方法在图像的某个频率域中对变换系数进行处理,然后通过相关的变换就得到了增强图像。在空间域内对图像进行点运算,它是一种简单而又重要的图像处理技术,它能让用户改变图像像素的灰度值,这样通过点运算处理就会产生一幅新的图像。2.1灰度变换灰度变换可调整图像的灰度动态范围或图像对比度，是一种图像增强的重要手段。它是将原图中的灰度经过一个变换函数转化成一个新的灰度。灰度变换可使灰度动态范围加大，根据变换函数的形式，灰度变换分为线性变换

6、，分段性变换。2.1.1线性变换在曝光不足或过度曝光的情况下，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。采用线性变换对图像每一个像素灰度作线性拉伸，就可以有效地改善图像的视觉效果。2.1.2分段线性变换为了突出感兴趣目标所在的灰度区间，相对抑制那些不感兴趣的灰度区间，可采用分段线性变换。7对原图像将其灰度分布区间划分为图中的三个子区间，对每个子区间采取不同的线性变换，选择不同的参数可以实现不同灰度区间的灰度扩张和压缩，所以分段线性变换的使用也是非常灵活

7、的。通过增加灰度区间分割的段数，以及仔细调节各个区间的分割点和变换直线的斜率，这样就可以可对任何一个灰度区间进行扩展和压缩。2.2直方图灰度直方图[5]是用来反映数字图像中每一灰度级与其出现频率间的关系,它能描述该图像大概的样子。修改直方图可以增强图像，这是一种比较实用的处理技术。2.2.1直方图原理对一幅数字图像[6]，若对应于每一灰度值，统计出具有该灰度值的象素数，并据此绘出象素数-灰度值图形，则该图形称该图像的灰度直方图，简称直方图。直方图是以灰度值作横坐标，象素数作纵坐标。有时直方图亦采用某一灰度值的

8、象素数占全图总象素数的百分比（即某一灰度值出现的频数）作为纵坐标。2.2.2直方图性质（1）直方图是一幅图像中各像素灰度出现频率次数的统计结果，它只反映图像中不同灰度值出现的次数，而不反映某一灰度所在的位置。也就是说，它只包含了该图像的某一灰度像素出现的概率，而忽略了其所在的位置信息。（2）任意一幅图像，都有唯一确定的一幅的直方图与之对应。但不同的图像可能有相同的直方图，即图像与直方图之间是多对一的