圖象增強(qiáng)0928

1、第四章圖象增強(qiáng)第四章圖象增強(qiáng)目的是為了改善畫質(zhì)，使圖像的顯示效果更加清晰。目的是為了改善畫質(zhì)，使圖像的顯示效果更加清晰。如圖象灰度對比度增強(qiáng)，圖象的噪聲去除如圖象灰度對比度增強(qiáng)，圖象的噪聲去除使圖象變得有利于進(jìn)一步的處理或分析，如有利于使圖象變得有利于進(jìn)一步的處理或分析，如有利于圖象分割或特征提取等如圖象邊緣銳化和提取圖象分割或特征提取等如圖象邊緣銳化和提取圖像增強(qiáng)效果圖像增強(qiáng)效果基于區(qū)域表示的偽彩色技術(shù)基于區(qū)域表示的偽彩色技術(shù)基于區(qū)域表示的偽彩色技術(shù)基于區(qū)域表示的偽彩色技術(shù)灰度級的修正非線性動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整第四章圖象增強(qiáng)第四章圖象增強(qiáng)一空域變換增強(qiáng)一空域變換增強(qiáng)二空域?yàn)V波增強(qiáng)二空域?yàn)V波增強(qiáng)三頻域

2、增強(qiáng)三頻域增強(qiáng)四局部增強(qiáng)四局部增強(qiáng)五彩色增強(qiáng)五彩色增強(qiáng)空域變換增強(qiáng)空域變換增強(qiáng)直接灰度變換（）圖象求反（）圖象求反),(255),(yxfyxg普通黑白底片和照片的關(guān)系255255a ab bf fg g255255g ga ag gb b（）增強(qiáng)對比度（）增強(qiáng)對比度通過增加原圖象中某兩個(gè)灰度值間的動(dòng)態(tài)范圍來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整 動(dòng)態(tài)范圍：是指圖像中從暗到亮的變化范圍。動(dòng)態(tài)范圍：是指圖像中從暗到亮的變化范圍。 動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整原理：動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整原理： 通過通過動(dòng)態(tài)范圍的調(diào)整動(dòng)態(tài)范圍的調(diào)整可以將所關(guān)心部分的可以將所關(guān)心部分的灰度級的變化范圍灰度級的變化范圍擴(kuò)大擴(kuò)大。 原圖象動(dòng)態(tài)范圍太大，超出某些顯示設(shè)備

3、的允原圖象動(dòng)態(tài)范圍太大，超出某些顯示設(shè)備的允許動(dòng)態(tài)范圍，如直接使用原圖則一部分細(xì)節(jié)可許動(dòng)態(tài)范圍，如直接使用原圖則一部分細(xì)節(jié)可能丟失能丟失 作用：作用：將暗的部分?jǐn)U展，而將亮的部分抑制。將暗的部分?jǐn)U展，而將亮的部分抑制。10( , )log (1( , )g i jcf i j（）動(dòng)態(tài)范圍壓縮（）動(dòng)態(tài)范圍壓縮顯示二維Fourier變換譜時(shí)常采用該方法將某個(gè)灰度值范圍變得比較突出將某個(gè)灰度值范圍變得比較突出255255a ab bf fg g255255（）灰度切分（）灰度切分灰級切分效果示意圖圖象的位平面圖：若灰度圖象的灰度量化級別為256級，每個(gè)像素需8bit進(jìn)行量化。分別為第7bit,第6b

4、it,第1bit,第0bit.分別取出圖象所有像素的同一個(gè)量化比特組成一個(gè)二值圖象-一個(gè)位平面圖其中第7bit對應(yīng)的位平面圖是最重要的.可以借助位平面圖進(jìn)行直接灰度變換.如:圖象求反(1)圖象直方圖的含義和意義圖象直方圖的含義和意義灰度直方圖（Histogram）?；叶戎狈綀D是灰度級的函數(shù)，它表示圖像中具有某種灰度級的像素的個(gè)數(shù)，歸一化直方圖反映了圖像中每種灰度出現(xiàn)的概率?；叶戎狈綀D的橫坐標(biāo)是灰度級，縱坐標(biāo)是該灰度級出現(xiàn)的頻數(shù)，它是圖像最基本的統(tǒng)計(jì)特征。 2.直方圖處理直方圖處理圖像灰度直方圖 6646313266416665436646611223466543211426545654321直

5、方圖的計(jì)算直方圖的計(jì)算 nnspkk)(1, 2 , 1 , 0Lk式中：nk為圖像中出現(xiàn)第級灰度值的像素?cái)?shù)，n是圖像像素總數(shù)，而nk/n即為第級灰度值在圖象中出現(xiàn)的概率.For x=1 to M for y=1 to N s=f(x,y); h(s)+; endEndP(s)=h(s)/(M*N);灰度直方圖熵灰度直方圖熵2550)(log)(sspspE圖象二值化閾值選擇 直方圖均衡方法的基本思想是，對在圖直方圖均衡方法的基本思想是，對在圖像中像素個(gè)數(shù)多的灰度級進(jìn)行展寬，而像中像素個(gè)數(shù)多的灰度級進(jìn)行展寬，而對像素個(gè)數(shù)少的灰度級進(jìn)行縮減。從而對像素個(gè)數(shù)少的灰度級進(jìn)行縮減。從而達(dá)到清晰圖像的目

6、的。達(dá)到清晰圖像的目的。(2).直方圖均衡化直方圖均衡化灰度增強(qiáng)變換函數(shù)一般要求灰度增強(qiáng)變換函數(shù)一般要求:保證原圖象各灰度級從黑到白保證原圖象各灰度級從黑到白(或從白到黑或從白到黑)排列排列次序在變換后依然保持次序在變換后依然保持.保證變換前后圖象的灰度值的總的動(dòng)態(tài)范圍不變保證變換前后圖象的灰度值的總的動(dòng)態(tài)范圍不變.直方圖均衡化處理是以累積分布函數(shù)變換法為基直方圖均衡化處理是以累積分布函數(shù)變換法為基礎(chǔ)的直方圖修正法。礎(chǔ)的直方圖修正法。直方圖均衡化的方法直方圖均衡化的方法1.統(tǒng)計(jì)原圖象各灰度級的像素?cái)?shù)目統(tǒng)計(jì)原圖象各灰度級的像素?cái)?shù)目2.計(jì)算原圖象的歸一化直方圖計(jì)算原圖象的歸一化直方圖(各灰度級所占

7、的各灰度級所占的概率概率)3.計(jì)算原圖象累計(jì)直方圖計(jì)算原圖象累計(jì)直方圖4.計(jì)算均衡分布時(shí)的累計(jì)直方圖計(jì)算均衡分布時(shí)的累計(jì)直方圖5.對原圖像的累計(jì)直方圖進(jìn)行取整對原圖像的累計(jì)直方圖進(jìn)行取整6.確定映射關(guān)系確定映射關(guān)系7.統(tǒng)計(jì)新的直方圖分布統(tǒng)計(jì)新的直方圖分布.映射關(guān)系映射關(guān)系: 0 1, 1 3, 2 5, 3 ,46 , 5,6,7 71, 1, 1,7676,75,73,7176543210ssssssss35 . 0744. 0int)5 . 07/144. 0int(7111LLena圖像及直方圖（a） Lena圖像；（b） Lena圖像的直方圖 經(jīng)直方圖均衡化后的Lena圖像及直方圖（a） 經(jīng)直方圖均衡化后的Lena圖像； （b） 均衡化后的Lena圖像的直方圖 求平均值去除加性噪聲求平均值去除加性噪聲對被