数字图像处理的理论基础_孔大力new

《数字图像处理的理论基础_孔大力new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1期··12山东水利职业学院院刊2013年3月数字图像处理的理论基础孔大力徐斌（山东水利职业学院，山东日照276826）摘要：本文简要概述了数字图像处理所研究的内容，对其中的几个重要过程：图像去噪、图像复原、图像增强的理论和方法进行了简单介绍，最后展望了数字图像处理的发展前景。关键词：图像去噪；图像复原；图像增强1数字图像处理的研究内容有：高斯噪声（主要由阻性元器件内部产生）、椒盐数字图象处理，就是运用计算机对图象进行信噪声（主要是图像切割引起的黑图像上的白点噪声息加工。图象处理的主要内容有：图像的采

2、集、去或光电转换过程中产生的泊松噪声）等。噪、增强、复原、变换、编码、重建、分割、配准、嵌拼、目前比较经典的图像去噪算法主要有以下三融合、特征提取、模式识别和图象理解[1]。种：对图像进行处理(或加工、分析)的主要目的有（1）均值滤波算法：也称线性滤波，主要思想为三个方面：邻域平均法，即用几个像素灰度的平均值来代替每[2]（1）提高图像的视感质量。如进行图像的亮度、个像素的灰度。有效抑制加性噪声(一般指热噪声、彩色变换、增强、抑制某些成分，对图像进行几何变散弹噪声等，它们与信号的关系是相加，不管有没换等

3、，以改善图像的质量。有信号，噪声都存在)，但容易引起图像模糊，可以对（2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息。其进行改进，主要避开对景物边缘的平滑处理。这些被提取的特征或信息往往为计算机分析图像（2）中值滤波：是基于排序统计理论的一种能提供便利。提取特征或信息的过程是模式识别或计有效抑制噪声的非线性平滑滤波信号处理技术。中算机视觉的预处理。提取的特征可以包括很多方值滤波的处理过程是，首先确定一个以某个像素为面，如频域特征、灰度或颜色特征、边界特征、区域中心点的邻域，一般为方形邻域，也可以为圆形、十特征

4、、纹理特征、形状特征、拓扑特征和关系结构字形等等，然后将邻域中各像素的灰度值排序，取等。其中间值作为中心像素灰度的新值，这里领域被称（3）对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于为窗口，当窗口移动时，利用中值滤波可以对图像图像的存储和传输。不管是何种目的的图像处理，进行平滑处理。其算法简单，时间复杂度低，但对都需要由计算机和图像专用设备组成的图像处理点、线和尖顶多的图像不宜采用中值滤波，很容易系统对图像数据进行输入、加工和输出。自适应化。2图像去噪（3）Wiener维纳滤波：使原始图像和其恢复图2图像去噪

5、即减少数字图像中噪声，是数字图像像之间的均方误差（e2=E{［f(x,y)-f(x,y)］})最小的复处理中的重要环节和步骤。去噪效果的好坏直接影原方法，是一种自适应滤波器，根据局部方差来调响到后续的图像处理工作，如图像分割、边缘检测整滤波器效果。对于去除高斯噪声效果明显。等。图像信号在产生、传输过程中都可能会受到噪3图像增强声的污染。一般数字图像系统中的常见噪声主要图像增强是数字图像处理的基本内容之一。图像增强是指按特定的需要突出一幅图像中的某些第1期2013年3月孔大力等：数字图象处理的理论基础··

6、13信息，同时，削弱或去除某些不需要的信息。这类处背景和目标占有较多的象素，这样实际上加大了背理是为了某种应用目的去改善图像质量，处理的结景和目标的对比度，增大了反差。(2)归并占有较少果更适合于人的视觉特性或机器识别系统。图像增的像素。通常，目标和背景的过渡处的像素较少，由强处理并不能增加原始图像的信息，而只能增强对于归并，其或者变为背景点或者变为目标点，从而某种信息的辨识能力，使处理后的图像对某些特定使边界变得陡峭，使图像细节清晰，达到图像增强的应用比原来的图像更加有效。的目的。随着计算机图像处理的

7、飞跃发展，图像增强处4图像复原理技术己经渗透到医学诊断、航空航天、军事侦察、图像复原是图像处理中的一个重要问题，对于纹识别、无损探伤、卫星图片的处理等领域，在国民改善图像质量具有重要的意义。解决该问题的关键经济中发挥越来越大的作用。是对图像的退化过程建立相应的数学模型，然后通3]图像增强方法从增强的作用域出发[，可分为过求解该逆问题获得图像的复原模型并对原始图空间域增强和频率域增强两种。本文重点介绍空间像进行合理估计。域的图像加强算法。空间域方法直接对图像像素的在图像的获取、传输以及保存过程中，由于各灰

8、度进行处理；频率域方法在图像的某个频率域中种因素，如大气的湍流效应、摄像设备中光学系统对变换系数进行处理，然后通过逆变换获得增强图的衍射、传感器特性的非线性、光学系统的像差、成像。在空间域内对图像进行点运算，是一种既简单像设备与物体之间的相对运动、感光胶卷的非线性又重要的图像处理技术，它能让用户改变图像上像及胶片颗粒噪声以及电视摄像扫描的非线性等所素点的灰度值，这样通过点运算处理将产生一幅新引起的几何失真，都难免会造成图像的畸变和失图像。真