第四章数字图像增强ppt课件.ppt

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1、数字图像处理三峡大学理学院邓小炼第四章图像增强引子图像分析技术分类的三种基本范畴低级处理：图像获取、预处理，不需要智能中级处理：图像分割、表示与描述，需要智能高级处理：图像识别、解释，缺少理论，为降低难度，设计得更专用。图像分析系统的构成知识库表示与描述预处理分割低级处理高级处理中级处理识别与解释结果图像获取问题第四章图像增强第四章图像增强4.1图像增强引言4.2空域图像增强4.3频域图像增强图像增强引言图像增强的定义图像增强的空域法图像增强的频域法第四章图像增强图像增强的定义图像增强技术的主要目标是，通过对图像的处理，使图像比处理前更适合一个特定的应用——预处理可能的应用：显示、打印、印刷、

2、识别、分析、创意等可能的处理策略：空域策略、频域策略第四章图像增强第四章图像增强图像增强的定义可能的处理：去除噪音边缘增强提高对比度增加亮度改善颜色效果改善细微层次通常与改善视觉效果相一致3.1.1图像增强:图像增强引言图像增强的定义可能的处理：边缘增强3.1.1图像增强:图像增强引言图像增强的定义可能的处理：提高对比度增加亮度改善颜色效果第四章图像增强图像增强的空域法点运算法——灰度级变换寻找一个合适的变换T模板运算法——空域过滤器寻找一个合适的模板几何变换法——变形矫正基于色彩的处理图像增强的空域法第四章图像增强图像增强的频域法频域增强的理论基础频域增强的处理方法频域增强与空域增强的关系第

3、四章图像增强频域增强的理论基础卷积理论被处理图像f(x,y)变换函数h(x,y)/*线性、位置无关操作目标图像g(x,y)有卷积：g(x,y)=h(x,y)*f(x,y)有等式：G(u,v)=H(u,v)F(u,v)有等式：g(x,y)=F-1[H(u,v)F(u,v)]第四章图像增强频域增强的原理频率平面与图像空域特性的关系图像变化平缓的部分靠近频率平面的圆心，这个区域为低频区域图像中的边、噪音、变化陡峻的部分，以放射方向离开频率平面的圆心，这个区域为高频区域第四章图像增强频域增强的原理边、噪音、变化陡峭部分变化平缓部分uv第四章图像增强频域增强的原理边、噪音、变化陡峭部分变化平缓部分uv第

4、四章图像增强频域增强的处理方法对于给定的图像f(x,y)和目标，计算出它的傅立叶变换F(u,v)选择一个变换函数H(u,v)/*并非到空域找计算出目标图像g(x,y)g(x,y)=F-1[H(u,v)F(u,v)]第四章图像增强频域增强与空域模板增强的关系卷积的离散表达式，基本上可以理解为模板运算的数学表达方式M-1N-1g(x,y)=f*h=f(m,n)h(x–m,y–n)m=0n=0因此，卷积的冲击响应h(x,y)，被称为空域卷积模板，这种称谓仅在模板相对中心原点是对称的时，才是成立的第四章图像增强频域增强与空域增强的关系在实践中，小的空间模板比傅立叶变换用得多得多，因为它们易于实现，

5、操作快捷。对于很多在空域上难以表述清楚的问题，对频域概念的理解就显得十分重要。在压缩中我们会体会到第四章图像增强4.1点运算增强4.2直方图增强4.3彩色图像增强4.4空域过滤器第四章图像增强点运算——灰度级变换增强灰度级变换的应用亮度调整、对比度拉伸、灰度级切片获取变换函数的方法固定函数、交互样点插值、直方图灰度级变换的分析第四章图像增强灰度级变换的应用之一亮度调整——加亮、减暗图像25512825521825512825532第四章图像增强灰度级变换的应用之二对比度拉伸——提高、降低对比度2554825502551282551422180提高对比度降低对比度P1P2第四章图像增强灰度级变换

6、的应用之二提高对比度通常通过直方图得到两个拐点的位置降低对比度降低对比度一般用于输出设备的灰度级小于输入图像的灰度级的情况，如显示傅立叶频谱时第四章图像增强通过直方图得到两个拐点P1、P2的位置p(rk)nkP1P2第四章图像增强灰度级变换的应用之二局部提高、局部降低对比度255482550255128255142196021623第四章图像增强灰度级变换的应用之三灰度级切片255482550255142255214134017648第四章图像增强获取变换函数的方法之一固定函数：指数函数、正弦函数、分段直线、对数函数，如显示傅立叶的s=clog(1+

7、r

8、)2550255142021623第四

9、章图像增强获取变换函数的方法之二交互样点插值用过点的三次样条插值曲线，获得变换函数第四章图像增强灰度级变换的分析灰度级变换对图像层次有负面影响原因：由于变换是在有限个灰度级上进行的，因此会造成层次的减少（见实例）改进：通过输入较多层次（如>28)，保证在图像上进行灰度级变换后，其输出保留足够的层次第四章图像增强直方图增强直方图均衡化直方图匹配第四章图像增强直方图均衡化一种自动调节图像对比度质量的算