数字图像处理5(杨杰版)分解ppt课件.ppt

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1、数字图像处理武汉理工大学信息学院第5章图像增强5.1图像增强的概念和分类5.2空域增强技术5.3频域增强技术5.1图像增强的概念和分类图像增强的目的：采用某种技术手段，改善图像的视觉效果，或将图像转换成更适合于人眼观察和机器分析识别的形式，以便从图像中获取更有用的信息。没有一个图像增强的统一理论，如何评价图像增强的结果好坏也没有统一的标准。主观标准：人客观标准：结果图像增强的方法分为两大类：空间域方法和频域方法。“空间域”是指图像平面自身，这类方法是以对图像的象素直接处理为基础的。“频域”处理技术是以修改图像的傅氏变换为基础的。图像

2、增强示例5.2空域增强技术空间域增强是指在空间域中，通过线性或非线性变换来增强构成图像的像素。增强的方法主要分为点处理和模板处理两大类：点处理是作用于单个像素的空间域处理方法，包括图像灰度变换、直方图处理、伪彩色处理等技术；而模板处理是作用于像素邻域的处理方法，包括空域平滑、空域锐化等技术。5.2.1基于直接灰度变换的图像增强定义：将输入图像中灰度r，通过映射函数映射成输出图像中的灰度s，其运算结果与图像像素位置及被处理像素邻域灰度无关。公式及流图：5.2.1.1灰度线性变换灰度线性变换表示对输入图像灰度作线性扩张或压缩，映射函数为

3、一个直线方程，其表达式和演示控件如下：增强的对象：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。采用灰度线性变换方法可以拉伸灰度动态范围，使图像清晰。5.2.1.2灰度线性变换-示例a)原图；(b)线性变换结果图；5.2.1.3分段线性变换函数（增强对比度）定义：与线性变换相类似，都是对输入图像的灰度对比度进行拉伸（Contraststretching），只是对不同灰度范围进行不同的映射处理。示例：(a)原图；(b)分段线性变换结果图；5.2.1.4反转

4、变换定义：反转变换适用于增强嵌入于图像暗色区域的白色或灰色细节,特别是当黑色面积占主导地位时。(a)原图；(b)反转变换结果图5.2.1.5对数变换（动态范围压缩）定义：图像灰度的对数变换将扩张数值较小的灰度范围，压缩数值较大的图像灰度范围。(a)原图；(b)对数变换后结果图5.2.1.6幂次变换定义：幂次变换通过幂次曲线中的值把输入的窄带值映射到宽带输出值。当时，把输入的窄带暗值映射到宽带输出亮值；时，把输入高值映射为宽带幂次变换5.2.2基于直方图处理的图像增强灰度级直方图:是图像的一种统计表达，它反映了该图中不同灰度级出现的统

5、计概率。进行归一化,则概率分类：直方图均衡，直方图规定化5.2.2.1直方图均衡定义：通过图像灰度直方图均衡化处理,使得图像的灰度分布趋向均匀,图像所占有的像素灰度间距拉开,加大了图像反差，改善视觉效果,达到增强目的。映射函数：原始图像灰度r的累积分布函数5.2.2.1直方图均衡-流程1.统计原始图像的直方图：其中，是归一化的输入图像灰度级。2.计算直方图累积分布曲线3.用累积分布函数作变换函数进行图像灰度变换：根据计算得到的累积分布函数，建立输入图像与输出图像灰度级之间的对应关系，即重新定位累计分布函数（与归一化灰度等级比较，寻找

6、最接近的一个作为原灰度级k变换后的新灰度级）。5.2.2.2直方图均衡-示例1假定有一幅总像素为n=64×64的图像，灰度级数为8，各灰度级分布列于表5.1中，对其均衡化计算过程及结果如表5.1及图5.9。原象灰级归一化灰级(第5.2.2.2直方图均衡-示例15.2.2.2直方图均衡-示例1(a)原图直方图；(b)累积直方图；(c)均衡化后直方图5.2.2.2直方图均衡-示例25.2.2.3直方图规定化定义：将输入图像灰度分布变换成一个期望的灰度分布直方图，为原图的灰度密度函数，为希望得到的灰度密度函数。5.2.2.3直方图规定化-

7、流程直方图均衡化输入图像，计算对应关系；对规定直方图作均衡化处理，计算的对应关系；选择适当的和点对，使由逆变换函数5.2.2.4直方图规定化-示例采用例5-2中的输入数据，记性直方图规定化处理，对应的直方图如下：0123456700.10.20123456700.10.20.30123456700.10.25.2.2.4直方图规定化-示例5.2.3空间域滤波增强定义：空间域滤波增强采用模板处理方法对图像进行滤波，去除图像噪声或增强图像的细节。yx图像f(x,y)5.2.3.1空间域平滑滤波器分析：任何一幅原始图像，在其获取和传输等过

8、程中，会受到各种噪声的干扰，使图像恶化，质量下降，图像模糊，特征淹没，对图像分析不利。为了抑制噪声改善图像质量所进行的处理称图像平滑或去噪。方法分类：1）局部平滑法2)超限像素平滑法3)灰度最相近的K个邻点平均法4)空间低通滤波法5.