多尺度top—hat变换提取细节的对比度增强算法-论文.pdf

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1、2014年4月计算机工程与设计Apr．2014第35卷第4期COMPUTERENGINEERINGANDDESIGNVo1．35No．4多尺度top—hat变换提取细节的对比度增强算法刘艳莉，桂志国(1．中北大学电子测试技术国家重点实验室，山西太原030051；2．中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原030051)摘要：针对传统对比度增强算法对图像增强的不足，提出一种基于形态滤波重构原图像的对比度增强方法。该方法使用多尺度top-hat变换提取图像多尺度下的亮、暗细节特征，并根据多尺度下局部细节特征的重要性，利用非线性函数对这些特征进行反差增强，突出图像隐藏的信息

2、。实验结果表明，与传统算法相比，该方法有效的增强了图像的对比度，且能抑制噪声放大，视觉效果更好，避免了传统对比度增强算法存在的过增强或细节增强不足的问题，适用范围较广。关键词：数学形态学；多尺度形态学；top-hat变换；对比度增强；细节特征中图法分类号：TP391文献标识号：A文章编号：1000—7024(2014)04-1332—04Contrastenhancementusingextracteddetailsbasedonmulti——scaletop——hattransformationLIUYan-li．GUIZhi—guo，(1．NationalKeyLaborat

3、oryforElectronicMeasurementTechnology，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China；2．KeyLaboratoryofInstrumentationScienceandDynamicMeasurement，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：Inviewofthedefectsoftraditionalcontrastenhancementalgorithms，anewcontrastenhancementmethodbasedonmo

4、rphologicalfilteringisproposedtoreconstructtheoriginalimage．Multi-scaletop-hattransformisusedtoextractthebrightanddarkfeaturesoftheimage．Andaccordingtotheimportanceoftheseextractedlocalfeatures，thecontrastenhancementbe—tweentheextractedfeaturesisachievedusingnonlinearfunctiontohighlightthehid

5、deninformationoftheimage．Theresultsofexperimentsshowthatcomparedwithgeneralmethods，thenewwaycaneffectivelyenhancetheimagecontrast，hascertainnoisesuppressioncapability，andmaketheenhancementimagebettervisualeffects．Also，itcanpreventoverenhancementorinsufficientindetailswhichisoftenobservedinthe

6、traditionalcontrastenhancementalgorithms，andthismethodhaswideapplica—tions．Keywords：mathematicalmorphology；multi-scalemorphology；top-hattransformation；contrastenhancement；detailfeature数变换法，易造成图像欠增强或过增强，对图像细节突出0引言不明显，且一般只适用于某种固定类型的图像。基于直方图像增强根据特定的需求，突出图像中有用的特征，图均衡的方法是一种广泛采用的对比度增强技术。研究人同时削弱或去除图

7、像中不重要的特征，使处理后的图像能员结合不同的分析要求和应用对象，提出了多种基于直方更清晰的突出重要的细节，因此，对图像进行增强是十分图的增强算法¨4]。由于基于直方图统计方式的算法，丢失必要的。对比度增强u]是图像增强中常用的一种，它通过了像素的位置信息，使得其在增强效果上都受到一定程度调整图像的动态范围，增强图像灰度级的反差，来改善图的影响，细节体现不足。像的视觉效果。传统的对比度增强方法主要有灰度变换法数学形态学『6叩已经从二值形态学发展到灰度形态学，和直方图均衡法。基于非