最新图像处理技术——5 图像增强-空域课件PPT.ppt

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1、图像处理技术——5图像增强-空域上一讲主要内容采样：冲击函数，数字图像的函数描述，采样定理量化：等间隔平均值量化，最优量化；灰度直方图，幅度密度函数,幅度分布函数线性移不变系统，线性系统，移不变系统卷积：卷积的定义、性质，一维卷积的计算过程；二维离散卷积的计算过程。10/5/20212华中科技大学软件学院理想采样器的数学描述Dirac函数是一个广义函数，表示瞬间的变换。10/5/20213华中科技大学软件学院误差最小量化（最优量化）量化误差表示为：通过求极值的方法，确定相应量化值和对应的量化区间满足：和10/5/20217华中科技大学软件学院通过迭代可求最优量化算法10

2、/5/20218华中科技大学软件学院3.15灰度直方图定义：横坐标为灰度级的值，纵坐标为某个灰度级出现的次数。为了便于表示，往往将纵坐标用出现概率表示。10/5/20219华中科技大学软件学院灰度直方图的另外一种表示即一副连续图像的直方图是其面积函数的倒数的负值。如果将图像视为一个二维的随机变量，那么，面积函数就相当于该随机变量的累积分布函数，而灰度直方图相当于其概率密度函数。负号是因为随D的增加A（D）减少的原因将一副连续图像中具有灰度级D的所有轮廓线所包括的面子，称为它的阀值面积函数A(D)。则直方图可定义为：10/5/202110华中科技大学软件学院直方图相关的其

3、它概念图像的振幅分布特性：振幅密度函数：累积直方图：行坐标为灰度级，总坐标为小于等于某灰度级在图像中出现的次数。10/5/202111华中科技大学软件学院3.2图像的运算点运算比如改变亮度，对比度等代数运算是图像之间点对点的运算几何运算涉及到空间位置变化，和灰度插值10/5/202112华中科技大学软件学院双线性插值的简单算法10/5/202113华中科技大学软件学院双线性插值10/5/202114华中科技大学软件学院3.3.2线性移不变系统所谓的移不变系统，是指如果输入序列进行位移，则输出序列进行相应的位移。对于二维系统，如果y(i,j)=T[x(i,j)],则移不变

4、条件是，当且仅当对所有序列x[i,j]及所有整数位移（m,n）皆有：y(i-m,j-n)=T[x(i-m,j-n)].线性系统，移不变系统是系统的两个独立的特性。我将具有移不变系统的线性系统称为线性移不变系统。10/5/202115华中科技大学软件学院3.3.1线性系统的性质叠加原理：如果输入信号是俩个序列之和，则输出信号也为两个对应的输出信号之和。即：若y1=T[x1],y2=T[x2],则有y1+y2=T[x1]+T[x2]=T[x1+x2].齐次原理：如果y=T[x],则有。纵上所述，线性系统对于所有输入信号x1，x2以及所有复常数a、b，皆有ay1+by2=T[

5、ax1+bx2]线性系统对于输入信号的加权和的响应等于单个输入信号响应的加权和。10/5/202116华中科技大学软件学院线性移不变系统L[.]f(i，j)g(i,j)10/5/202117华中科技大学软件学院3.4卷积卷积积分定义：简单记为：10/5/202118华中科技大学软件学院10/5/202119华中科技大学软件学院卷积卷积积分：如果函数y(t)满足下列关系式则称函数y(t)为函数x(t)和h(t)的卷积卷积积分的图解表示：x(t)th(t)t1/211110/5/202120华中科技大学软件学院卷积积分的图解表示（续）：位移h(t1-)11f()

6、f()h(-)1/2-1折迭h(t-)1/2t11*相乘2y(t)1t1t积分10/5/202121华中科技大学软件学院10/5/202122华中科技大学软件学院二维离算卷积运算过程1）由h(i,j)产生序列h(i-m,j-n).即首先把h(m,n)对m和n轴进行反转，然后进行平移，使得抽样h(0,0)处于(i,j)点上。2）计算f(m,n)h(i-n,j-m)的一个序列.3）将乘积序列的各非零抽样值相加，得到卷积输出值g(i,j).10/5/202123华中科技大学软件学院10/5/202124华中科技大学软件学院二维卷积举例二维离散卷积：令m，n＝－1，

7、0，110/5/202125华中科技大学软件学院教材P56，11题证明：10/5/202126华中科技大学软件学院例题讲解：P.45,例3－1P.50,一维离散卷积的计算10/5/202127华中科技大学软件学院第五章图像增强之空域图像增强10/5/202128华中科技大学软件学院图像增强的应用及其分类图像处理最基本的目的之一是改善图像改善图像最常用的技术就是图像增强图像增强有两大类应用一是改善图像的视觉效果二是突出图像的特征，便于计算机处理。图像增强按作用域分为两类，即空域处理和频域处理。空域处理是直接对图像进行处理；频域处理则是在图像