數(shù)字圖象處理課件(喻莉)4-1

第四章圖像增強(qiáng)版權(quán)所有，1997(c)DaleCarnegie&Associates,Inc.CHAPTER4IMAGEENHANCEMENT§1灰度變換增強(qiáng)§2圖像的平滑§3圖像的銳化§4彩色增強(qiáng)§４.1灰度變換增強(qiáng)§4.1.1直接灰度變換一、圖像求反：黑白顛倒、陰圖（正片）陽圖（負(fù)片）；二、增強(qiáng)對比度：（增強(qiáng)原圖各部分的反差）1.線性變換：g（x,y）=a*f（x,y）+b；2.分段線性變換：突出（拉伸）感興趣的灰度區(qū)間，相對抑制（壓縮）不感興趣的灰度區(qū)間；如三段線性變換法較常用。分段線性變換公式為：

g=（gb-ga）/（fb-fa）*（f–f

a）+ga；fa、

fb和ga

、gb分別為變換前后線段的端點處灰度值；§４.1.1直接灰度變換（續(xù)1）三、動態(tài)范圍壓縮

非線性灰度變換：

對數(shù)形式的EH：

g（x,y）=c*log（1+f（x,y）），

低灰度范圍得到擴(kuò)展，高灰度范圍得到壓縮；指數(shù)形式的EH：

g（x,y）=bc[f（x,y）-a]-1，

高灰度范圍得到擴(kuò)展，與對數(shù)形式的EH互逆；§4.1.2直方圖修正一、直方圖的定義（設(shè)n表示圖像f的總像素數(shù)）圖像的灰度統(tǒng)計直方圖定義為p（rk）=nk/n；1D的離散函數(shù)；

rk表示圖像第k個灰度級，nk表示圖像中具有灰度值rk的像素數(shù)；p（rk）表示該灰度級的相對頻數(shù)；以橫軸表示直方圖的灰度級，縱軸表示對應(yīng)灰度級的像素數(shù)，就可得到圖像的直方圖，直方圖提供了原圖的灰度值分布情況和整體描述；通過改變直方圖的形狀可以達(dá)到增強(qiáng)圖像對比度的效果。

§4.1.2直方圖修正(續(xù)1)二、直方圖均勻化1.直方圖均勻化的含義：把原始圖像的直方圖變換為均勻分布的形式，讓各灰度級出現(xiàn)的概率相同，由不均勻變得均勻；2.變換函數(shù)的確定：考慮離散情況?？傁袼貫镹，L個灰度級；∵pr(rk)=nk/N（1）sk=T(rk)=∑pr(rj)，j=0,…,k，將（1）式代入，得∴sk=∑nj/N；j=0,…,k（2）逆變換rk=T-1(sk)；0sk

1；§4.1.2直方圖修正(續(xù)2)3.直方圖均勻化舉例設(shè)一幅圖像64*64=4096個像素(即N=4096)，8個灰度級(0-7)，分布情況如下：灰度級rk

r0=0

r1=1/7

r2=2/7

r3=3/7

r4=4/7r5=5/7

r6=6/7

r7=1

像素數(shù)nk

790102385065632924512281概率pr(rk)

0.190.250.210.160.080.060.030.02§4.1.2直方圖修正(續(xù)3)均勻化過程sk=T(rk)=∑pr(rj)，j=0,…,k原灰度級變換函數(shù)T(rk)的值像素數(shù)量化級新灰度級新灰度級分布

r0=0

T(r0)=

s0=0.1979000r1=1/7T(r1)=

s1=0.19+0.2510230.14s0’(790)

790/4096=0.19

r2=2/7T(r2)=

s2=0.44+0.218500.29

r3=3/7T(r3)=

s3=0.65+0.166560.43s1’(1023)

1023/4096=0.25

r4=4/7T(r4)=

s4=0.81+0.083290.57r5=5/7

T(r5)=

s5=0.89+0.062450.71s2’(850)

850/4096=0.21r6=6/7

T(r6)=

s6=0.95+0.031220.86s3’(