空域增强技术课件.ppt

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1、第4章空域增强技术4.1空域技术分类4.2象素间运算4.3直接灰度映射4.4直方图变换4.5线性滤波4.6非线性滤波4.7局部增强图象增强目标：改善图象质量/改善视觉效果标准：相当主观，因人而异没有完全通用的标准可以有一些相对一致的准则技术：“好”，“有用”的含义不相同具体增强技术也可以大不相同第4章空域增强技术4.1空域技术分类空域：指由象素组成的空间空域增强：点操作：灰度点操作几何操作4.1空域技术分类点操作：(1)借助对一系列图象间的操作进行变换(2)将f(·)中的每个象素按EH操作直接变换以得到g(·)；(3)借助f(·)的直方图

2、进行变换模板操作：4.2图象间运算图象间的运算指以图象为单位进行的操作，运算的结果是一幅新图象4.2.1算术和逻辑运算4.2.2图象间运算的应用4.2.1算术和逻辑运算1.算术运算(1)加法：记为p+q(2)减法：记为p–q(3)乘法：记为pq(4)除法：记为p÷q对整幅图象的算术和逻辑运算是逐象素进行的，即在两幅图象的对应（位置）象素间进行4.2.1算术和逻辑运算2.逻辑运算(1)补（COMPLEMENT）：记为NOTq(2)与（AND）：记为pANDq(3)或（OR）：记为pORq(4)异或（XOR）：记为pXORq{图4.2.1，

3、图4.2.2}ABNOT(A)NOT(B)AandB=ABAORB=A+BAXORB=A+B逻辑运算举例逻辑运算举例-检测边缘将原图中目标像素右移一个像素计算右移后图像与原图的逻辑与逻辑与的结果和原图求异或上下左右方向重复进行并将结果用逻辑或结合起来边界4.2.2图象间运算的应用1.图象间加法的应用模型运算均值方差4.2.2图象间运算的应用去除背景(a)背景图像(b)点燃的蜡烛(c)差图像2.图象间减法的应用-3.图象间乘法的应用-模板运算4.除法4.2.2图象间运算的应用0dL0dL0dL4.3直接灰度映射将f(x,y)中的每个象素灰度

4、按EH操作直接变换以得到g(x,y)4.3.1灰度映射原理4.3.2典型灰度映射4.3.1灰度映射原理直接灰度映射是一种点操作1、图象求反2、增强对比度3、动态范围压缩4、灰度切分4.3.2典型灰度映射在曝光不足或过度的情况下，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。下图是对曝光不足的图像采用线性变换对图像每一个像素灰度作线性拉伸。可有效地改善图像视觉效果。灰度修正举例I=imread(‘cameraman.tif’);%输入uint8类型的图像J=imadjust(I,[00.

5、2],[0.51]);%灰度范围从[0,51]映射到[128,255]subplot(1,2,1);imshow(I);subplot(1,2,2);imshow(J);注：无论I是哪种数据类型，指定的灰度值必须是0.00~1.00范围内的数值，若I为uint8类型的，则真正用于判断的灰度值将是指定值乘以2^8-1=255的结果；若I是uint16类型的，则真正用于判断的灰度值将是指定值乘以65535的结果。调节前后图像效果对比4.4直方图变换直方图是图象的一种统计表达直方图反映了图中灰度的分布情况4.4.1直方图均衡化4.4.2直方图规

6、定化ThehistgramoftheCT(CT的灰度直方图)May:05008000500100100200300200100000000July:05008000500100001002003002001000000像素极性:0为最暗点.病情恶化了吗？灰度统计直方图1-D的离散函数提供了图象象素的灰度值分布情况计算：设置一个有L个元素的数组，对原图的灰度值进行统计4.4.1直方图均衡化TwoDifferentImages-TheSameHistogram直方图不保留位置信息直方图均衡化借助直方图变换实现（归一的）灰度映射均衡化（线性化）

7、基本思想变换原始图象的直方图为均匀分布==>大动态范围使象素灰度值的动态范围最大==>增强图象整体对比度（反差）4.4.1直方图均衡化直方图均衡化是将原图像通过某种变换，得到一幅灰度直方图为均匀分布的新图像的方法。直方图均衡化归一化直方图增强函数(1)EH(s)：单值单增函数，各灰度级在变换后仍保持排列次序(2)变换前后灰度值动态范围一致4.4.1直方图均衡化（归一化）累积直方图(1)tk是k的单值单增函数(2)灰度取值范围一致，0≤tk≤1(3)将s的分布转换为t的均匀分布4.4.1直方图均衡化{表4.4.1}4.4.1直方图均衡化sk

8、nkpr(rk)=nk/ntk计tk并tknskpk(t)s0=07900.190.191/7t0=1/77900.19s1=1/710230.250.443/7t1=3/710230.25s