遙感數(shù)字圖像處理_第六章_dong

1、 2010/5/4 10.9 Spatial Filtering Spatial filtering is used to obtain enhanced images or improved images by applying, filter function or filter operators in the domain of the image space (x,y or spatial frequency (x,h. Spatial filtering in the domain of image space aims at image enhancement with soca

2、lled enhancement filters, while in the domain of spatial frequency it aims at reconstruction with socalled reconstruction filters. a. Filtering in the Domain of Image Space In the case of digital image data, spatial filtering in the domain of image space is usually achieved by local convolution with

3、 an n x n matrix operator as follows. where f: input image h: filter function g: output image The convolution is created by a series of shiftmultiply-sum operators with an n x n matrix (n: odd number. Because the image data are large, n is usually selected as 3, although n is sometimes selected as 5

4、, 7, 9 or 11. Figure 10.9.1 shows typical 3 x 3 enhancement filters. Figure 10.9.2 shows the input image and several output images with various 3 x 3 operators. §2 圖像卷積處理 圖像卷積運算 是在空間域上對圖像作局部檢測的運算， 以實現(xiàn)平滑和銳化的目的。具體作法是 選定一卷積函數(shù)，又稱“模板”，實際 上是一個M×N圖像。二維的卷積運算是 在圖像中使用模板來實現(xiàn)運算的。 從圖像左上角開始開一與模 板同樣大小的活動窗

5、口，圖 像窗口與模板像元的亮度值 對應(yīng)相乘再相加。假定模板 大小為M*N，窗口為(m,n， 模板為t(m，n，則模板運 算為: r (i, j = ( m, nt (m, n m =1 n =1 M N 將計算結(jié)果r（i，j） 放在窗口中心的像元 位置，成為新像元的 灰度值。然后活動窗 口向右移動一個像元， 再按公式做同樣的運 算，仍舊把計算結(jié)果 放在移動后的窗口中 心位置上，依次進(jìn)行， 逐行掃描，直到全幅 圖像掃描一遍結(jié)束， 則新圖像生成。 §3 平滑濾波 （均值平滑、中值濾波） 為了抑制噪聲改善圖像質(zhì)量所進(jìn)行的處理叫 圖像平滑或去噪。 1、功能： 可以濾掉孤立的單點噪聲，也可以平

6、滑掉圖 像一些細(xì)致的紋理結(jié)構(gòu)，從而突出圖像的基本結(jié) 構(gòu)。屬于空間域低頻增強的濾波技術(shù)。 2、作法 在處理的圖像上開一個窗口m×n，把窗口內(nèi) 的像元灰度值累加，最后再除以m×n就得到一個 平均灰度值，該值被看作窗口內(nèi)中心位置處的像 元的平滑濾波的灰度值。 空間域圖像平滑 局部平均法 鄰域常見為4-鄰域、8-鄰域。 6 2010/5/4 3、實際作法 （1）采用濾波窗口模板和對模板賦予一定的權(quán) 值來實現(xiàn)。 各種平滑模板 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 （2）在具體平滑時，每個模板還要被模板各權(quán) 值之和來除，如果模板各權(quán)值之和為M，則 整個模板就應(yīng)乘以1/M. 均值濾波器 original Mean 5x5 Mean 11x11 §4 中位數(shù)濾波 1、定義 在被處理圖像所開窗內(nèi)的像元灰度值按大小 排隊，選取