第二章图像增强(点运算)

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1、第二章空间域图像增强（点运算）图像增强图像往往会出现清晰度下降、对比度偏低、动态范围不足、包含噪声等降质现象。为提高图像质量，需要进行增强处理。图像增强①获得更“好”的图像，主要是改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度、对比度。②获得更“有用”的图像，主要是将图像转换成一种更适合于人类或机器进行分析处理的形式，以便从图像中获取更多的有用信息。图像增强的方法灰度变换点运算直方图均衡化空间域图像平滑邻域运算图像增强（空域滤波）图像锐化低通滤波频率域高通滤波图像增强空间域频率域•空间域增强是直接对图像的像素进行处理；•频率域增强是对图像经傅立叶变换后的频谱成分进行处理，然后逆

2、傅立叶变换获得增强后的图像。图像增强的方法灰度变换点运算直方图均衡化空间域图像平滑邻域运算图像增强（空域滤波）图像锐化低通滤波频率域高通滤波图像增强点运算：当前输出灰度值g(x,y)仅与相应位置的输入灰度值f(x,y)有关，则称为点运算。表达式：g(x,y)=T(f(x,y))。T原点o原点oyyf(x,y)g(x,y)x输入图像x输出图像图像增强邻域运算：当前输出的灰度值g(x,y)由输入图像中f(x,y)及其邻域内的几个像素的灰度值共同决定，则称为邻域运算（空域滤波）。T原点o原点oyyg(x,y)f(x,y)x输入图像x输出图像图像增强的方法灰度变换点运算直方图

3、均衡化空间域图像平滑邻域运算图像增强（空域滤波）图像锐化低通滤波频率域高通滤波点运算g(x,y)=T(f(x,y))1、图像的亮度调整g(x,y)=f(x,y)+c原始图像亮度增加亮度降低点运算2、T为反转变换灰度级范围为[0，L-1]的一幅图像，其反转图像由下式给出：g(x,y)=(L-1)-f(x,y)例：L=256[0,255]g(x,y)=255-f(x,y)用这种方式反转一幅图像的灰度级，可得到等效的照片底片。原始图像反转图像点运算3、T为线性变换假定原图像f(x,y)的灰度范围为[a,b]，希望变换后图像g(x,y)的灰度范围变换至[c,d]，线性变换表示

4、式为dcg(x,y)f(x,y)acba讨论：1)d-c=b-a，图像对比度不变，c=a,没有变化。c不等于a，灰度调整；2)d-c>b-a,图像灰度拉伸，对比度增强；3)d-c

5、)c=a,没有变化。c不等于a，dd灰度调整；cc2)d-c>b-a,图像灰度拉伸，对比度增强；abf(x,y)abf(x,y)3)d-cb-a3）d-c

6、f(x,y)aadcg(x,y)f(x,y)acaf(x,y)bbaMgdMffx,ybdbf(x,y)MfMfb图中对灰度区间[a,b]进行了线性变换，而灰度区间[0,a]和[b,Mf]受到了压缩。通过调整折线拐点的位置及控制分段直线的斜率，可对任一灰度区间进行扩展或压缩。这种变换适用于在黑色或白色附近有噪声干扰的情况。例如照片中的划痕，由于变换后b~Mf之间的灰度受到压缩，因而使污斑得到减弱。分段线性变换原图分段线性变换后的图习题：请写出下图中分段线性变换函数的表达式，并阐述该函数对输入图像产生的作用？Mg

7、Mf线性变换非线性变换非线性变换g(x,y)=T(f(x,y))s=T(r)5、T为对数变换sclog(1r)对数变换原始的傅里叶频谱图对数变换后结果图6、T为幂律变换（伽马变换）scr幂律变换增幂律变换伽马变换（伽马校正）scr7、T为灰度级分层灰度级分层8、T为累积分布函数（CDF）??=??=?−1?????0离散形式：??????=???=?−1????=(?−1)??=0?=0?=0,1,…,?−1直方图直方图的定义灰度直方图表示图像中具有某种灰度级的像素的个数，它反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的频率。p(rk)该灰度级出现