第4章图像增强
第4章 图像增强
4.1图像增强概述 4.1.1图像增强的定义 ◆对图像的某些特征,如 ◆边缘 ◆轮廓 ◆对比度等 ◆进行强调或锐化,以便于显示、观察或进一 步分析与处理
4.1 图像增强概述 4.1.1 图像增强的定义 ◆对图像的某些特征，如 ◆边缘 ◆轮廓 ◆对比度等 ◆进行强调或锐化，以便于显示、观察或进一 步分析与处理
◆首要目标: ◆处理图像,使其比原始图像更适合于特 定应用。 ◆增强的方法是因应用不同而不同的 ◆图像增强方法只能有选择地使用。 ◆增强的结果 ◆只是靠人的主观感觉加以评价
◆首要目标: ◆处理图像，使其比原始图像更适合于特 定应用。 ◆增强的方法是因应用不同而不同的。 ◆图像增强方法只能有选择地使用。 ◆增强的结果 ◆只是靠人的主观感觉加以评价
4.1.2图像增强研究的内容 灰度变换 点运算 直方图修正法 空间域 平滑 区域运算 锐化 高通滤波 频率域 低通滤波 图像增强 同态滤波增强 假彩色增强 彩色增强 伪彩色增强 彩色变换增强 代数运算 图41图像增强的内容
4.1.2 图像增强研究的内容 图像增强 空间域 点运算 区域运算 灰度变换 直方图修正法 彩色变换增强 伪彩色增强 假彩色增强 同态滤波增强 低通滤波 高通滤波 频率域 彩色增强 代数运算 平滑 锐化 图4.1 图像增强的内容
4.2空间域单点增强 点运算 >像素值通过运算改变之后,可以改善图像 的显示效果。 >这是一种像素的逐点运算。 点运算与相邻的像素之间无运算关系 >是旧图像与新图像之间的映射关系
4.2 空间域单点增强 ➢点运算 ➢像素值通过运算改变之后，可以改善图像 的显示效果。 ➢这是一种像素的逐点运算。 ➢点运算与相邻的像素之间无运算关系 ➢是旧图像与新图像之间的映射关系
■对于一幅输入图像,经过点运算将产生 幅输出图像。 ■输出图像上每个像素的灰度值仅由相应输入 像素的灰度值决定,而与像素点所在的位置 无关。 典型的点运算: ■对比度增强、对比度拉伸或灰度变换
◼对于一幅输入图像，经过点运算将产生一 幅输出图像。 ◼输出图像上每个像素的灰度值仅由相应输入 像素的灰度值决定，而与像素点所在的位置 无关。 ◼典型的点运算： ◼对比度增强、对比度拉伸或灰度变换
4.2.1灰度级校正 在成像过程中,如 口光照的强弱、感光部件的灵敏度、光学系统的不 均匀性、元器件特性的不稳定 口等均可引起图像亮度分布的不均匀。 口灰度级校正 口在图像采集系统中对图像像素进行逐点修正,使 得整幅图像能够均匀成像
4.2.1 灰度级校正 在成像过程中，如 光照的强弱、感光部件的灵敏度、光学系统的不 均匀性、元器件特性的不稳定 等均可引起图像亮度分布的不均匀。 灰度级校正 在图像采集系统中对图像像素进行逐点修正，使 得整幅图像能够均匀成像
设理想真实的图像为f(i),实际获得的含噪 声的图像为g(,j),则有 g(i,j=e(i,jf(i,j) (4.1) ◆e(j是使理想图像发生畸变的比例因子 ◆知道了e(),就可以求出不失真图像。 ◆标定系统失真系数的方法 ◆采用一幅灰度级为常数C的图像成像,若经成像 系统的实际输出为8(j),则有 8(i,)=e(i,j)C (42)
◆ 设理想真实的图像为 ，实际获得的含噪 声的图像为 ，则有 （4.1） ◆ 是使理想图像发生畸变的比例因子。 ◆知道了 , 就可以求出不失真图像。 ◆标定系统失真系数的方法 ◆采用一幅灰度级为常数C的图像成像，若经成像 系统的实际输出为 ，则有 （4.2） g(i, j) = e(i, j) f (i, j) f (i, j) g(i, j) e(i, j) e(i, j) g (i, j) c gc (i, j) = e(i, j)C
●可得比例因子: (4.3) ●可得实际图像g(i)经校正后所恢复的原始图像 (i,)=C( ●乘了一个系数C/g(i),校正后可能出现“溢出!4现 象 灰度级值可能超过某些记录器件或显示设备输入信号的动态 可范围 ●需再作适当的灰度变换,最后对变换后的图像进行量化
⚫ 可得比例因子： ⚫ 可得实际图像g(i,j)经校正后所恢复的原始图像 ⚫ 乘了一个系数C/ gc (i,j) ，校正后可能出现“溢出”现 象 ⚫ 灰度级值可能超过某些记录器件或显示设备输入信号的动态 可范围 ⚫ 需再作适当的灰度变换，最后对变换后的图像进行量化。 ( ) ( ) 1 , , c e i j g i j C− = （4.3） ( ) ( ) ( ) , , , c g i j f i j C g i j = （4.4）
422灰度变换 灰度变换 可使图像动态范围增大,图像对比度扩展 ■从而使图像变得清晰以及图像上的特征变得明显。 线性变换 ■令原图像∫(,的灰度范围为|a,b ■线性变换后图像g(小的范围为a,b1
4.2.2 灰度变换 ◼ 灰度变换 ◼ 可使图像动态范围增大，图像对比度扩展 ◼ 从而使图像变得清晰以及图像上的特征变得明显。 1．线性变换 ◼ 令原图像f (i, j)的灰度范围为[a，b] ◼ 线性变换后图像g(i, j)的范围为[a’, b’]