第四章_遥感数字图像增强处理(二)ppt课件.ppt

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1、第三章遥感数字图像增强处理（二）ImageEnhancement三、空间增强SpatialEnhancement四、频率域增强frequencyEnhancement1三、空间增强SpatialEnhancement空间滤波SpatialFiltering辐射增强是通过对单个像元的运算从整体上改善影像的质量，而空间滤波（空间增强）则是以重点突出影像上的某些特征为目的，如突出边线或纹理等，也可以有目的的去除某些特征，如抑制图像上的各种噪声。空间滤波在方法上采用邻域运算，即强调像元与其周围相邻像元的关系。2邻域运算的通用表达式：3

2、以重点突出图像上某些特征为目的。滤波增强的原理:任何一个复杂的波形曲线都可以分解成具有不同频率（波长）的较为简单的波形曲线。概念:根据需要，舍弃不需要的频率曲线，选择适宜和需要的频率波形曲线，重新构成新的图像，使一些地物或现象得到突出显示。4Spatialfilteringencompassesanothersetofdigitalprocessingfunctionswhichareusedtoenhancetheappearanceofanimage.Spatialfiltersaredesignedtohighlight

3、orsuppress（抑制）specificfeaturesinanimagebasedontheirspatialfrequency.Spatialfrequencyisrelatedtotheconceptofimagetexture,andreferstothefrequencyofthevariationsintonethatappearinanimage5空间滤波是在影像的空间变量内进行的局部运算，使用空间二维卷积方法，主要包括平滑和锐化。具体作法是选定一卷积函数，又称“模板”，实际上是一个一定大小的影像。二维的卷积

4、运算是在影像中使用模板来实现运算的。1、卷积运算——模板运算6基本思想从影像左上角开始开一与模板同样大小的活动窗口，影像窗口与模板像元的亮度值对应相乘再相加。假定模板大小为M*N，窗口为Φ(m,n)，模板为t(m，n)，则模板运算为:7模板卷积运算的主要步骤为：(1)将模板在图中漫游，并将模板中心与图中某个像素位置重合；(2)将模板上系数与模板下对应像素相乘；(3)将所有乘积相加；(4)将和(模板的输出响应)赋给图中对应模板中心位置的像素。82、空间增强——平滑平滑——图像中出现某些亮度值过大的区域，或出现不该有的亮点时，采用

5、平滑方法可以减小变化，使亮度平缓或去掉不必要的亮点。均值平滑（meanfilter）基本思想：是将每个像元在以其为中心的区域内，取一定像元的平均值来代替该像元的值，从而平滑图像细节，降低图像反差。9常用的邻域有4-邻域和8-邻域。10smoothingaveragesthevaluesofthepixelanditsneighbors.Ifthereis‘noise’intheimage(randompixelwithrandomvalues)thesmoothingprocesswillremovethese.11对于3×3

6、的窗口，常用的模板为为了避免中心像元值过高影响平均值，可采用模板12(a)原图像(b)加椒盐噪声的图像(c)3×3邻域平滑(d)5×5邻域平滑均值平滑示例13模板不同，平滑的作用也不一样。1）平滑孤点噪声142）平滑行列噪声15原始图像均值滤波图像16原始图像统计信息变换后图像统计信息17均值平滑的特点算法简单，计算速度快；在去掉尖锐噪声的同时，造成图像模糊，对特别是对图像的边缘和细节削弱较多，且随着邻域范围的扩大，去噪能力增强的同时，模糊程度越严重。改进方法——阈值改进法18中值滤波是一种非线性的图像平滑方法特点：在抑制噪声

7、的同时，能有效地保留边缘，减少模糊19将每个像元在以其为中心的邻域内取中间亮度值来代替该像元值，以达到去尖锐“噪声”和平滑影像目的。方法：把邻域中的图像像素按灰度级进行排序，然后选择组的中间值作为输出像素值。邻域大小一般取奇数中值滤波(medianfilter)是一种非线性的图像平滑方法特点：在抑制噪声的同时，能有效地保留边缘，减少模糊20具体步骤：（1）将模板在图上漫游。将模板中心与图中某个像素位置重合；（2）读取模板下各对应像素的灰度值；（3）将读取的灰度值从小到大排序；（4）找出位于序列中间那个值；（5）将中间值赋给输出

8、图中对应模板中心位置的像素，得到输出图上对应的像素值21中值滤波后的图像中值滤波示例用1*3的模板对下图做中值滤波，最左和最右两例保留原值。原图像22中值滤波对脉冲干扰的椒盐噪声抑制效果好，在抑制随机噪声的同时能有效保护边缘少受模糊。但它对点、线等细节较多的图像却不太合适。对