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1、第6章 图像增强o 图像噪声o 图像增强方法分类o 基于灰度变换的图像增强方法 o 基于直方图的图像增强方法o 空间域滤波增强技术o 频域滤波增强o 彩色增强第六章 图像增强第6章 图像增强图像噪声n n 图像增强是数字图像处理的基本内容之一,其目的是根据应用需要突出图像中的某些“有用”信息,削弱或去除不需要的信息,以达到扩大图像中不同物体特征之间的差别。n n 图像增强算法并不能增加原始图像的信息,而是通过某种技术手段有选择地突出对某一具体应用有价值的信息。第6章 图像增强n n 对于数字图像处理而言,噪声是指图像中的非本源信息。因此,噪声会影响人的感官对所接收的信源信息的准确理解。第6章
2、图像增强1.图像噪声的产生 n n 在图像形成过程中,图像数字化设备、电气系统和外界影响将使得图像噪声的产生不可避免。第6章 图像增强2.图像噪声分类 图像噪声按其产生的原因可分为外部噪声和内部图像噪声按其产生的原因可分为外部噪声和内部噪声。一般情况下,数字图像中常见的外部干扰噪声。一般情况下,数字图像中常见的外部干扰主要包括如下几种:主要包括如下几种:n n 设设备备元元器器件件及及材材料料本本身身引引起起的的噪噪声声。如如磁磁带带、磁磁盘表面缺陷所产生的噪声盘表面缺陷所产生的噪声;n n系系统统内内部部设设备备电电路路所所引引起起的的噪噪声声,包包括括电电源源系系统统引引入入的的交交流流噪
3、噪声声,偏偏转转系系统统和和箝箝位位电电路路引引起起的的噪噪声等声等;n n电电器器部部件件机机械械运运动动产产生生的的噪噪声声。如如数数字字化化设设备备的的各各种种接接头头因因抖抖动动引引起起的的电电流流变变化化所所产产生生的的噪噪声声,磁头、磁带抖动引起的抖动噪声等磁头、磁带抖动引起的抖动噪声等;第6章 图像增强3.图像噪声特点 n n 叠加性;n n 分布和大小的不规则性;n n 噪声与图像之间具有相关性;第6章 图像增强图像增强方法分类 图像增强的定义 图像增强的目的 图像增强的技术方法第6章 图像增强图像增强的定义按我们的需要突出一幅图像中的某些“有用”信息,同时削弱另外一些“无用”
4、信息的图像处理方法。返回第6章 图像增强图像增强(突出边界)第6章 图像增强图像增强(消除噪声)返回第6章 图像增强图像增强的目的 通过对图像的处理,使图像比处理前更适合一个特定的应用。也就是为了某种应用目的去改善图像的质量。返回1.改善图像的视觉效果。2.突出图像的特征,便于计算机处理。第6章 图像增强图像增强的技术方法 主要有空域处理法和频域处理法(1)空域处理法:直接在图像所在的二维空间进行处理,即直接对每一像元的灰度值进行处理。(2)频域处理法:将图像从空间域变换到频率域对图像进行处理。第6章 图像增强空间域图像增强频率域灰度变换空域滤波直接灰度变换直方图修正法图像的代数运算直方图均衡
5、化直方图规定化图像平滑图像锐化高通滤波低通滤波带通、带阻滤波 图6.1 图像增强的主要内容返回第6章 图像增强基于灰度变换的图像增强方法 基于空间域灰度变换的图像增强方法是一种点处理方法。点处理实际上是灰度到灰度的映射过程,设输入图像每个像元的灰度值为A(x,y),输出图像的灰度值为B(x,y),表示为:B(x,y)=f A(x,y),显然点运算不会改变图像内像素点之间的空间关系。第6章 图像增强基于空域灰度变换的图像增强方法 直接灰度变换 基于图像的直方图进行灰度变换 对两个以上的图像进行代数运算实现灰度变换返回第6章 图像增强 直接灰度变换直接灰度变换 直接灰度变换非线性拉伸线性拉伸按比例
6、线性拉伸分段线性拉伸对数扩展指数扩展第6章 图像增强 线性拉伸:是将输入图像的灰度值的动态范围按线性关系公式拉伸扩展到指定范围。包括按比例线性拉伸和分段线性拉伸。(11)按比例线性拉伸)按比例线性拉伸:将原始图像的灰度范围不加区别的扩展。fga bab255 218 482550第6章 图像增强第6章 图像增强提高对比度举例第6章 图像增强灰度动态范围较窄观察直方图分布第6章 图像增强对比度拉伸灰度动态范围变宽第6章 图像增强灰度动态范围变宽观察直方图分布第6章 图像增强第6章 图像增强255 48255019621623第6章 图像增强非线性拉伸:是在整个灰度值范围内按照统一的变换函数来实现对不同灰度值区间的扩展与压缩。常用的有按对数函数扩展和按指数函数扩展。按对数函数变换:低灰度区扩展,高灰度区压缩。第6章 图像增强按指数函数变换:高灰度区扩展,低灰度区压缩。第6章 图像增强原始图象第6章 图像增强非线性灰度变换对数效应第6章 图像增强返回非线性灰度变换指数效应第6章 图像增强 基于直方图的图像增强方法灰度直方图:数字图像中每一灰度级与它出现的频率之间的统计,可以理解为描述各个灰度级的像素出现多少的统计图示。若用横坐标表示灰度级,纵坐标表示频率,就可以看出图像中灰度的分布情况,例:水泥微观结构图与左图对应的直方图第6章 图像增强