数字图像处理与分析第3章

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第3章 图像增强 章

本章重点： 本章重点：空间域增强方法 频域增强方法

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第3章 图像增强 章

3.1 概述 3.2 空域增强 3.3 频域增强 3.4 图像的锐化 3.5 彩色图像增强 3.6 小结

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常用实验图像

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常用实验图像

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常用实验图像

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3.1概述 概述图象增强是通过某种技术有选择地突出对某一具 体应用有用的信息，削弱或抑制一些无用的信息。 体应用有用的信息，削弱或抑制一些无用的信息。 图象增强按增强处理所在空间不同分为空域增强 方法和频域增强方法。 方法和频域增强方法。 空域增强:直接在图像所在的二维空间进行处理， 空域增强 直接在图像所在的二维空间进行处理， 直接在图像所在的二维空间进行处理 即直接对每一像素的灰度值进行处理 。

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空域增强按技术不同可分为灰度变换和空间滤波。 空域增强按技术不同可分为灰度变换和空间滤波。 灰度变换:基于点操作， 灰度变换 基于点操作，将每一个像素的灰度值按 基于点操作 照一定的数学变换公式转换为一个新的灰度值。 照一定的数学变换公式转换为一个新的灰度值。 常用的有:对比度增强 直方图均衡化等方法。 对比度增强、 常用的有 对比度增强、直方图均衡化等方法。 空域滤波:基于邻域处理， 空域滤波 基于邻域处理，应用某一模板对每个像 基于邻域处理 素及其周围邻域的所有像素进行某种数学运算， 素及其周围邻域的所有像素进行某种数学运算， 得到该像素的新的灰度值。 得到该像素的新的灰度值。图像平滑与锐化技术 就属于空域滤波。 就属于空域滤波。

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频域增强:首先经过傅里叶变换将图像从空间 频域增强 首先经过傅里叶变换将图像从空间 域变换到频率域， 域变换到频率域，然后在频率域对频谱进行操作 和处理，再将其反变换到空间域， 和处理，再将其反变换到空间域，从而得到增强 后的图像。 后的图像。 图象增强按所处理的对象不同可分为灰度图像 增强和彩色图像增强 。

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图 象 增 强 方 法 总 结

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3.2 空域增强空域增强是指直接在图像所在的二维空间进行增 强处理，即增强构成图像的像素。 强处理，即增强构成图像的像素。空间域增强方 法主要有灰度变换增强、直方图增强、图像平滑 法主要有灰度变换增强、直方图增强、 和图像锐化等。 和图像锐化等。

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3.2.1灰度变换增强 灰度变换增强灰度变换可使图像对比度扩展，图像清晰， 灰度变换可使图像对比度扩展，图像清晰，特征 明显。它是图像增强的重要手段。 明显。它是图像增强的重要手段。 灰度变换是一种点处理方法， 灰度变换是一种点处理方法，它将输入图像中每 个像素(x,y)的灰度值

的灰度值f(x,y),通过映射函数 个像素 的灰度值 ，通过映射函数T(·), , 变换成输出图像中的灰度g(x, y),即： 变换成输出图像中的灰度 ， g(x,y)=T[f(x,y)]

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灰度变换可以选择不同的灰度变换函数， 灰度变换可以选择不同的灰度变换函数，如正 比函数和指数函数等 。常用的灰度变换函数主 要有： 要有： 1.线性灰度变换。 线性灰度变换。 线性灰度变换 2.分段线性灰度变换。 分段线性灰度变换。 分段线性灰度变换 3.非线性灰度变换。 非线性灰度变换。 非线性灰度变换

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1.线性灰度变换 线性灰度变换将输入图像(原始图像) 将输入图像(原始图像)灰度值的动态范围按线性关系 公式拉伸扩展至指定范围或整个动态范围。 公式拉伸扩展至指定范围或整个动态范围。线性拉伸采用 的变换公式一般为:g(x,y)=f(x,y) ·C+R 的变换公式一般为 C、R的值由输出图像的灰度值动态范围决定。 的值由输出图像的灰度值动态范围决定。 、 的值由输出图像的灰度值动态范围决定 假定原始输入图像的灰度取值范围为[f 假定原始输入图像的灰度取值范围为 min, fmax],输出 ， 图像的灰度取值范围[g 图像的灰度取值范围 min, gmax],其变换公式为 ，f ( x, y) f min g ( x, y) = ( gmax gmin ) + gmin f max f min

一般要求g 一般要求 min < fmin,gmax> fmax。

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对于8位灰度图像则有 对于 位灰度图像则有: 位灰度图像则有

线性拉伸示意图如下: 线性拉伸示意图如下

线性拉伸前:图象灰度集中在 之间. 线性拉伸前 图象灰度集中在[a,b]之间 图象灰度集中在 之间 线性拉伸后:图象灰度集中在 图象灰度集中在[a’,b’]之间 之间. 线性拉伸后 图象灰度集中在 之间

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图像灰度变换前后效果对比图: 图像灰度变换前后效果对比图

变换前

变换后

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2.分段线性变换 分段线性变换线性拉伸将原始输入图像中的灰度值不加区别地 扩展。 扩展。 在实际应用中,为了突出图像中感兴趣的研究对象 为了突出图像中感兴趣的研究对象， 在实际应用中 为了突出图像中感兴趣的研究对象， 常常要求局部扩展拉伸某一范围的灰度值， 常常要求局部扩展拉伸某一范围的灰度值，或对 不同范围的灰度值进行不同的拉伸处理， 不同范围的灰度值进行不同的拉伸处理，即分段 线性拉伸。 线性拉伸。 分段线性拉伸是仅将某一范围的灰度值进行拉伸， 分段线性拉伸是 …… 此处隐藏：237字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……