最新数字图像处理技术、图像增强之灰度变换和彩色增强教学讲义ppt.ppt

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1、数字图像处理技术、图像增强之灰度变换和彩色增强1、灰度级的修正通过记录装置把一景物变成一幅图像时，景物上每一点所反射的光，并不是按同一比例转化成图像上相应点的灰度的。靠近光轴的光要比远离光轴的光衰减得要少一些。1、灰度级的修正灰度级修正的目的是：使画面中的每个关心的细节信息通过灰度级修正之后，可以变得清楚可见。2、对比度展宽原理：通过修改p(r)达到增强图像的目的，修改是对各像素单独进行的。S=T(r)任一像素，其灰度为r同一像素，其灰度为srmaxrP(r)sP(s)smax例：提高对比度rS=T(r)rmaxsmax2、对比度展宽rS=T(r)r

2、maxsmax扩展暗区rS=T(r)rmaxsmax扩展中部rS=T(r)rmaxsmax扩展亮区2、对比度展宽二、灰级窗：只显示指定灰度级范围内的信息。如:α=γ=0255abfg255β255abfg255gagbαγβ2、对比度展宽三、灰级窗切片：只保留感兴趣的部分，其余部分置为0。如：255abfg2552、对比度展宽四、二值化图像：可将多灰度的图像转换成黑白二值图像；方法是对图像取一阈值，大于该阈值的像素赋予灰度1，小于该阈值的像素赋予灰度03、动态范围调整动态范围：是指图像中从暗到亮的变化范围。由于人眼所可以分辨的灰度的变化范围是有限的，

3、所以当动态范围太大时，很高的亮度值把暗区的信号都掩盖了。通过动态范围的压缩可以将所关心部分的灰度级的变化范围扩大。3、动态范围调整一、线性动态范围调整：黑白一、线性动态范围调整1399821373360646820529260黑：02白：9723777223733626467225072620299900292270747900509070y=1.8*x-3.6作用：进行亮暗限幅（示例）3、动态范围调整二、非线性动态范围调整：通常用取对数的方法。原因是人眼对信号的处理是有一个近似对数算子的环节。二、非线性动态范围调整13998213733606468

4、205292603599943585580868940749480g=9*log(f+1)作用：将暗的部分扩展，而将亮的部分抑制。（示例）4、直方图均衡化直方图均衡方法的基本思想是对在图像中像素个数多的灰度级进行展宽，而对像素个数少的灰度级进行缩减。从而达到清晰图像的目的。用以改变图像整体偏暗或整体偏亮，灰度层次不丰富的情况，将直方图的分布变成均匀分布4、直方图均衡化算法：设f、g分别为原图像和处理后的图像。1)求出原图f的灰度直方图，设为h。h为一个256维的向量。4、直方图均衡化1399821373360646820529260fh0312243

5、44151647182934、直方图均衡化2）求出图像f的总体像素个数Nf=m*n（m,n分别为图像的长和宽）计算每个灰度级的像素个数在整个图像中所占的百分比。hs(i)=h(i)/Nf(i=0,1,…,255)4、直方图均衡化h03122434415164718293hs00.1210.0820.1630.1640.0450.0460.1670.0480.0890.124、直方图均衡化3）计算图像各灰度级的累计分布hp。4、直方图均衡化hshp00.1210.0820.1630.1640.0450.0460.1670.0480.0890.1200.

6、1210.2020.3630.5240.5650.6060.7670.8080.8891.004、直方图均衡化4）求出新图像g的灰度值。4、直方图均衡化1399821373360646820529260fg511332552552249251133204133133194019414319422492015392255921940hp00.1210.2020.3630.5240.5650.6060.7670.8080.8891.004、直方图均衡化5、直方图规格化目的：把已知直方图的图像变为期望直方图的图像。若目标直方图分布均匀，即作了直方图均衡5、

7、直方图规格化直方图规格化步骤：（1）由原图直方图灰度级概率求出其灰度级的分布函数F(k)K123p(k)abcF(k)aa+ba+b+c5、直方图规格化（2）由目标直方图求出目标分布函数F’(l)l012p’(l)defF’(l)dd+ed+e+f5、直方图规格化（3）由F(k)和F’(l)，求k~l的对应关系：若F’(l-1)

8、l01234567目标p’(l)0.1250.1250.1250.1250.1250.1250.1250.1