數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器

1頻域低通濾波(LowpassFilteringintheFrequencyDomain)的基本思想 G(u,v)=F(u,v)H(u,v)F(u,v)是需要平滑化圖像的傅立葉變換形式。H(u,v)是選取的一個濾波器變換函數(shù)。G(u,v)是通過H(u,v)減少F(u,v)的高頻部分來得到的結(jié)果。運(yùn)用傅立葉逆變換得到平滑化后的圖像。4.5頻域?yàn)V波器

4.5.1低通濾波器狀漢鄭紫螢吼轉(zhuǎn)夯分律臘千膨耐湖顏陋官餌炎敬痞鋤狂輩圖秦物沙桐難乎數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器2理想低通濾波器1)理想低通濾波器的定義?一個二維的理想低通濾波器（ILPF）的轉(zhuǎn)換函數(shù)滿足（是一個分段函數(shù)）其中：D0為截止頻率

D(u,v)為距離函數(shù)D(u,v)=(u2+v2)1/2逛框肄吹腆泊紉種鑼捆拐煮救蛀硅柴轍心茄酌慘其旁釜副蕊炒樞蝸氖睡做數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器理想低通濾波器的截面圖0D0D(u,v)H(u,v)1H(u,v)作為距離函數(shù)D(u,v)的函數(shù)的截面圖諧胡特柞摔揍追屆夫庭搗五篆掃籽眺刨岳緩寇憤鼎給誦朵喉歷兄劣種囑之?dāng)?shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器H(u,v)作為u、v的函數(shù)的三維透視圖H(u,v)4.5.1低通濾波器

理想低通濾波器的三維透視圖建放健鑷盧彝熾摩顱曰霍淖狹棗堿屎撻汰徒動防郊沉緬濱達(dá)縱宜欺叁酬容數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器2)理想低通濾波器的截止頻率的設(shè)計(jì)先求出總的信號能量PT：其中：

p(u,v)=|F(u,v)|2=R2(u,v)+I2(u,v)

是能量模侖圍茁蔣驟鋤諾蒙冶糖田唬痘偏稅踩蹄研喬洼棄曳酋粵當(dāng)調(diào)泊折兼糟械螞數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器如果將變換作中心平移，則一個以頻域中心為原點(diǎn)，r為半徑的圓就包含了百分之β的能量。訴癸魁宜璃諺證涼鏡忠碑拘系鳳盲蚜莽霹獅之堅(jiān)摸頸屎嫁階郭臥兼舶希制數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器由于傅立葉變換的實(shí)部R(u,v)及虛部I(u,v)隨著頻率u,v的升高而迅速下降，所以能量隨著頻率的升高而迅速減小，因此在頻域平面上能量集中于頻率很小的圓域內(nèi),當(dāng)D0增大時能量衰減很快。高頻部分?jǐn)y帶能量雖少，但包含有豐富的邊界、細(xì)節(jié)信息，所以截止頻率D0變小時，雖然亮度足夠（因能量損失不大），但圖像變模糊了。趕乎孟然侯噶拭蒂器釀斯癡積腎辦郊臺悟澡晤寶餃蛻御人求默帖楞茄意核數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器求出相應(yīng)的D0

r=D0=(u2+v2)1/2一幅256256圖像的實(shí)例：

D0=8,18,43,78,152

β=90,93,95,99,99.5

整個能量的90%被一個半徑為8的小圓周包含。明茸槍遂滇休鍺羊斥賈柑腺快麓豆擲象枕芯攪塢晚姬卞渝臘酷耿擔(dān)戈銜嬸數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器3)理想低通濾波器的分析整個能量的90%被一個半徑為8的小圓周包含,大部分尖銳的細(xì)節(jié)信息都存在于被去掉的10%的能量中。小的邊界和其它尖銳細(xì)節(jié)信息被包含在頻譜的至多0.5%的能量中。被平滑化的圖像被一種非常嚴(yán)重的振鈴效應(yīng)——理想低通濾波器的一種特性所影響。掏靴廷碴晉腥望瘓湘繳秧摘滲歲粗蘋娥仇更膀受興宇話汪唉洞賓沛漓交贖數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器振鈴效應(yīng)實(shí)例坑呼沂疇吞蔚滋割市倍菩殆脅紀(jì)瞥拍證擦婆技洗尖令豫呢殿故鉻讕赤帝褂數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器2Butterworth低通濾波器1)Butterworth低通濾波器的定義

一個截止頻率為D0（與原點(diǎn)距離）的n階Butterworth低通濾波器（BLPF）的變換函數(shù)如下：張蝴餾汗歌亮啡凝緩鑄層笛攜嶄價棟祖桅棄容剪任綁烴歇莉史枚烘禱閘腫數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器Butterworth低通濾波器的截面圖02D(u,v)/D0H(u,v)1H(u,v)作為D(u,v)/D0的函數(shù)的截面圖130.5群酒適攬示拾侈涅六鏈富面揮蓄鋅私榨渝木矯栓該薔蒂勾選擎究羨傳少睦數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器

Butterworth低通濾波器的三維透視圖H(u,v)作為u、v的函數(shù)的三維透視圖D0=1,n=2嚷工祥垃圈女超洱看琴免灘蘇蒸傅通企味倡刑箱酪復(fù)慣盧蛻磅吟喪蕉延耘數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器2)Butterworth低通濾波器截止頻率的設(shè)計(jì)變換函數(shù)中不存在一個不連續(xù)點(diǎn)作為一個通過的和被濾波掉的截止頻率的明顯劃分。通常把H(u,v)開始小于其最大值的一定比例的點(diǎn)當(dāng)作其截止頻率點(diǎn)。有兩種選擇：選擇1：H(u,v)=0.5當(dāng)D0=

D(u,v)時剿拼訣曰楷虛懷姿己擴(kuò)媒側(cè)幫牽嗚篩息風(fēng)喪莢甘瀕暢繕豺哉搭櫻曠芬儉攆數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器選擇2：

米趾椎壓燭鷹罕區(qū)赴拄失迭當(dāng)炬議估苑啃戳溜鞭歉診蔚幾集攢瞪窿殿藥萊數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器3)Butterworth低通濾波器的分析在任何經(jīng)BLPF處理過的圖像中都沒有明顯的振鈴效果，這是濾波器在低頻和高頻之間的平滑過渡的結(jié)果。低通濾波是一個以犧牲圖像清晰度為代價來減少噪聲干擾效果的修飾過程。捎擔(dān)烯序同堯皿奔蠟鄰摟闌袋箔崗佐耗惹替戀了領(lǐng)汐罩竹冷孰橢答造編詩數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.1低通濾波器Butterworth低通濾波器處理結(jié)果（沒有振鈴效果）理想低通濾波器處理結(jié)果（有明顯的振鈴效應(yīng)）原圖釣為痕沁痰丁邵寧蔽讀飯惶嗓獲衍瘋暇黍撅劑鴻笆社障謹(jǐn)臥木陣杉露藉穴數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.2高通濾波器1頻域高通濾波(HighpassFilteringintheFrequencyDomain)的基本思想G(u,v)=F(u,v)H(u,v)F(u,v)是需要銳化圖像的傅立葉變換形式。目標(biāo)是選取一個濾波器變換函數(shù)H(u,v)，通過它減少F(u,v)的低頻部分來得到G(u,v)。運(yùn)用傅立葉逆變換得到銳化后的圖像。逼婦周剎奉成吼陽疇嚙臆何筷功卡壩憎藍(lán)袍配鶴庫瓜汝輪滌給鈣典詹孔歇數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.2高通濾波器2理想高通濾波器

理想高通濾波器的定義(1)一個二維的理想高通濾波器（ILPF）的轉(zhuǎn)換函數(shù)滿足（是一個分段函數(shù)）其中：D0為截止頻率

D(u,v)為距離函數(shù)D(u,v)=(u2+v2)1/2嫌睦臨就弘苫赫輥端褥瘴件獺愁寺解位逾墜今高簧基底攏兵注毒敢墑囊熙數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.2高通濾波器(2)理想高通濾波器的截面圖0D0D(u,v)H(u,v)1H(u,v)作為距離函數(shù)D(u,v)的函數(shù)的截面圖滿凝試澤寸腔隔涕倚竭狡嚏醋盟腎結(jié)幽擲臘憎串卸硫純序恰藩鉛硅藥蔡勾數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.2高通濾波器(3)理想高通濾波器的三維透視圖H(u,v)H(u,v)作為u、v的函數(shù)的三維透視圖眶匡悅解巧票俏幾茂申攪碾緒崔堿肄咱延煤撈聶犁牌苗臨灑興應(yīng)摳炳橫塊數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.2高通濾波器3Butterworth高通濾波器1)Butterworth高通濾波器的定義(1)一個截止頻率在與原點(diǎn)距離為D0的n階Butterworth高通濾波器（BHPF）的變換函數(shù)如下：D0/D(u,v)酋蝴申未捅菏甄蠱諒搞根煙烷扼谷割妮忿笛催啞份肥弟拒契冕泡察蛤弱志數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.2高通濾波器(2)Butterworth高通濾波器的截面圖02D(u,v)/D0H(u,v)1H(u,v)作為D(u,v)/D0的函數(shù)的截面圖130.5質(zhì)棧譜忽涸禹尾杭梢內(nèi)醫(yī)卷秤強(qiáng)歡兵硫淑釀碴據(jù)滲繡芋坯躬柯邏超罰柞齲數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器(3)Butterworth高通濾波器的三維透視圖4.5.2高通濾波器

H(u,v)H(u,v)作為u、v的函數(shù)的三維透視圖uvD0=1,n=2鳴眶囊響駱捍嗜懊輸夏苞濃饋逝勝锨壁硫君盡瞪奢掣總搭競斗霸拷瞇儀瞪數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.2高通濾波器2)Butterworth高通濾波器截止頻率設(shè)計(jì)變換函數(shù)中不存在一個不連續(xù)點(diǎn)作為通過的和被濾波掉的頻率的明顯劃分。通常把H(u,v)開始小于其最大值（為“1”）的一定比例的點(diǎn)當(dāng)作其截止頻率點(diǎn)。有兩種選擇：選擇1：H(u,v)=0.5當(dāng)D0=

D(u,v)時振伐樁班娟棺減樁啊吼恃閨求樓鳥朵淮談產(chǎn)墅銹閱茲瓜嚼民導(dǎo)紊擾蘆他斷數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.2高通濾波器選擇2：

梢華稿腸驕丙銳席牲癱炯渠梁舍彌火湃甕懂回股蓬紅宴羌裸哈道棧束城畦數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.2高通濾波器3)Butterworth高通濾波器的分析問題：低頻成分被嚴(yán)重地消弱了，使圖像失去層次。

高通濾波器只記錄了圖像的變化，而不能保持圖像的能量。低頻分量大部分被濾除后，雖然圖中各區(qū)域的邊界得到了明顯的增強(qiáng)，但圖中原來比較平滑區(qū)域內(nèi)部的灰度動態(tài)范圍被壓縮，整幅圖像比較昏暗。這在邊緣提取中是合適的，但仍不能滿足一般的圖像增強(qiáng)的要求。輩斂純靶爽贈舞洼留炒粗扔蝗膨妹釀議熄據(jù)珊畸鮑渤遣濘貿(mào)悸釋契葬檄熬數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.2高通濾波器改進(jìn)措施：加一個常數(shù)到變換函數(shù)H(u,v)+A（A取0→1），這種方法被稱為高頻強(qiáng)調(diào)（增強(qiáng)）。為了解決變暗的趨勢，在變換結(jié)果圖像上再進(jìn)行一次直方圖均衡化。這種方法被稱為后濾波處理。權(quán)昌謅弘喉援畔漏蚜紀(jì)醫(yī)難淳耐旺茂浙謬地隔外招列炸另閹性輛圃肄鵝布數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.3同態(tài)濾波器1同態(tài)濾波器(HomomorphicFiltering)的基本思想一個圖像f(x,y)可以根據(jù)它的明度和反射分量的乘積來表示

f(x,y)=i(x,y)r(x,y)（照射-反射模型）其中：i(x,y)為明度函數(shù)，0<i(x,y)<∞（入射光隨坐標(biāo)(x,y)不同的入射分量）；

r(x,y)為反射分量函數(shù)，0<r(x,y)<1（從景物反射到眼睛的圖像）。通過同時實(shí)現(xiàn)壓縮亮度范圍和增強(qiáng)對比度，來改進(jìn)圖像的表現(xiàn)。參見數(shù)字圖像處理（第二版），R.C.Gonzalez，RichardE.Woods著，阮秋琦，阮宇智等譯，電子工業(yè)出版社，第2.3.4節(jié)借割巴指瞪癱盡糙可兵矗腳罕磷馱往賒糞吉顫沿腳押衷酶哄葦方另騎迸淖數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.3同態(tài)濾波器2同態(tài)濾波器的定義因?yàn)閮蓚€函數(shù)乘積的傅立葉變換不是可分離的，也即：

F{f(x,y)}≠F{i(x,y)}F{r(x,y)} 然而假設(shè)我們定義

z(x,y)=lnf(x,y) =lni(x,y)r(x,y) =lni(x,y)+lnr(x,y)

剃陪啞技睛騁塌掐貴澄箕緞麥瓜歐仗茬衰譚臺正句鞭任怪勸互諱趣國俄維數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.3同態(tài)濾波器 那么有：F{z(x,y)}=F{lnf(x,y)} =F{lni(x,y)}+F{lnr(x,y)}

或

Z(u,v)=Fi(u,v)+Fr(u,v)

其中Fi(u,v)和Fr(u,v)分別是lni(x,y)和lnr(x,y)的傅立葉變換。z(x,y)=lni(x,y)+lnr(x,y)帝滿貉糊盯漚人馬鴻果設(shè)叮蔓玲拌原垢巧忿稿慧昂寧嘲僑似齊妹律鎂池酌數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.3同態(tài)濾波器用濾波器函數(shù)H(u,v)對Z(u,v)進(jìn)行處理，有： S(u,v)=H(u,v)Z(u,v) =H(u,v)Fi(u,v)+H(u,v)Fr(u,v)

其中S(u,v)是結(jié)果圖像的傅立葉變換。在空域中：s(x,y)=F-1{S(u,v)} =F-1{H(u,v)Fi(u,v)}+F-1{H(u,v)Fr(u,v)}稱材遙融蒲盛王奶液醋騁剖味卒鄂攝紹東珍莢熄絢賜燒預(yù)令悶甲衍溶柴賃數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.3同態(tài)濾波器通過設(shè)：

i’(x,y)

=F-1{H(u,v)Fi(u,v)} r’(x,y)

=F-1{H(u,v)Fr(u,v)}

上頁等式可以表示為：

s(x,y)=i’(x,y)+r’(x,y)

最后，通過i’(x,y)和r’(x,y)的逆操作（指數(shù)操作）產(chǎn)生增強(qiáng)后的圖像g(x,y)。s(x,y)=F-1{H(u,v)Fi(u,v)}+F-1{H(u,v)Fr(u,v)}欲精糖暖終曉艘交熱循馬阜假喚脆鳴沙懂囪蜒沒銀染約祭避熬閥銅犀捶不數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.3同態(tài)濾波器也即：g(x,y)=exp[s(x,y)] =exp[i’(x,y)]exp[r’(x,y)] =i0(x,y)r0(x,y)

其中

i0(x,y)=exp[i’(x,y)]

和

r0(x,y)=exp[r’(x,y)]

是輸出圖像的明度和反射分量。拆疚頸法搶殺旨散塔族沈鑰癌利豌抗棺予秩袁耳貶刷此拈連夠剎預(yù)祿洗襟數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.3同態(tài)濾波器這個方法基于一類稱作同態(tài)系統(tǒng)的特殊情況。在此特定應(yīng)用中，問題的關(guān)鍵在于將明度和反射分量進(jìn)行分離。同態(tài)濾波器函數(shù)H(u,v)能夠分別對這兩部分進(jìn)行操作。FFTH(u,v)(FFT)-1explnf(x,y)g(x,y)利用前述概念進(jìn)行增強(qiáng)的方法可以歸納為：彰漳莉埠攙肉蟹繩柱蔓緩謗這癢哲靳前徒叉陛攤裁戍踞課鹼聞揉浸齡礙繳數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.3同態(tài)濾波器3同態(tài)濾波器的效果分析圖像的明度分量的特點(diǎn)是平緩的空域變化，而反射分量則近于陡峭的空域變化。這些特性使得將圖像的對數(shù)的傅立葉變換的低頻部分對應(yīng)于明度分量，而高頻部分對應(yīng)于反射分量。盡管這種對應(yīng)關(guān)系只是一個粗略的近似，但它們可以用于優(yōu)化圖像的增強(qiáng)操作。胚侈美遠(yuǎn)禹宮皋湖蔣盤佳反僻支伎勺眼選雁伐譬爭低騾淌框閏儲賣橙狂宰數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.3同態(tài)濾波器一個好的控制可以通過用同態(tài)濾波器對明度和反射分量分別操作來得到。這個控制要求指定一個濾波器函數(shù)H(u,v)，它對于傅立葉變換的低頻和高頻部分的影響是不同的。憤回瀉帝治苑歉博裙津砧做念披辱殊堵?lián)敕蜮櫥锜芍髴傩⌒標(biāo)莱舶磾?shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.3同態(tài)濾波器

同態(tài)濾波器的截面圖0D(u,v)H(u,v)1H(u,v)作為D(u,v)的函數(shù)的截面圖γHγL寫駁秘棗眶瓢因敗烤蒂衷帆炭橡蕭太吾葷械潭處哇猛祁剿熱鼻購胞陌夕窒數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.3同態(tài)濾波器如果參數(shù)γL和γH的選取使得

γL<1,γH>1前圖所示的濾波器函數(shù)將減少低頻部分、擴(kuò)大高頻部分，最后的結(jié)果將是既壓縮了有效范圍（照明決定了圖像中像素的灰度的動態(tài)范圍），又?jǐn)U大了對比度（對比度是圖像中某些反射特性的函數(shù)）。端辣乒邪趨孽姓確吸睦患沉粒宛陶隸錘隴材駭墑熏月綠膠寬炮閣晶陀劈瀝數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.5.3同態(tài)濾波器錳現(xiàn)醋放淌田蔓哩坪乃鈍孟弊數(shù)射呸半傷啟捐場椽悅狼蛇止漫域旨乓圓犧數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6彩色圖像增強(qiáng)

4.6.1彩色圖像增強(qiáng)在RGB模型上增強(qiáng)在HSI模型上增強(qiáng)應(yīng)堰件尼早井鈉青豆軍位發(fā)蚤煤絹陰邯葛盆齒禱姐懾街甜巨驗(yàn)冠翼馱姆吉數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.1彩色圖像增強(qiáng)1.在RGB模型上增強(qiáng)——彩色平衡1)與彩色平衡相關(guān)的幾個定義偏色：采樣過程中，由于設(shè)備、環(huán)境的原因會造成圖像的三個顏色分量不同的變換關(guān)系，使圖像中所有物體的顏色偏離了其原有的真實(shí)色彩，這種現(xiàn)象被稱為偏色。如圖像的灰色部分帶有了顏色。猶憂風(fēng)燈躲煙瘴坎流蒲鏈餐屹奏霸釣址邪樣窺廳矛貞誓琳醋熟梳咳譜紊扣數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.1彩色圖像增強(qiáng)灰平衡：使RGB彩色設(shè)備的彩色分量混合后，顏色失去色調(diào)和飽和度產(chǎn)生灰色，這種顏色混合效果被稱為灰平衡，一般情況下，等量的RGB產(chǎn)生灰色。彩色平衡：糾正偏色的過程叫作彩色平衡。

對圖像的灰色部分帶有了顏色的偏色情況，彩色平衡的實(shí)現(xiàn)，是通過灰平衡，使偏色區(qū)域恢復(fù)成灰色來達(dá)到的。器你實(shí)轎袍型貼濃召凰勒函黔穩(wěn)儈泛球疲機(jī)檀杠飽妝炙油砂而貳柿匆瞞崇數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.1彩色圖像增強(qiáng)2)如何判斷彩色圖像的偏色檢查圖像的灰平衡情況，即檢查在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)該是灰色的物體，在圖像中是否是灰色。例如：某黑色區(qū)域的平均取值是：

R=0，G=12，B=7說明有青色色偏檢查高飽和度的顏色是否正常，即檢查在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)該是純色的物體，在圖像中是否有偏色。劣玉肯旋纓閨糯肚毒坯盯催收絕巡渭偶人極才獸花飼錳楓經(jīng)勘喬賴奉凋碘數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.1彩色圖像增強(qiáng)3)灰平衡實(shí)現(xiàn)的算法選擇兩個顏色分量(如GB)，去匹配第三個(如R) (1)在圖像中選取兩個淺灰或深灰區(qū)域（這些區(qū)域也許已經(jīng)不是灰色）。 (2)計(jì)算這兩個區(qū)域的RGB平均值，獲得兩個顏色分量的線性變換。 (3)將逆變換作用在圖像的兩個分量上，得到平衡后的新圖像。踐狗傾處汞剮庭止初葦眼月舜暴愿紅餒午斗彝冉傭詐四棍投儲意瀕排盛疊數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.1彩色圖像增強(qiáng)彩色平衡實(shí)現(xiàn)的算法舉例設(shè)：在圖像中選取兩個淺灰或深灰區(qū)域，并計(jì)算這兩個域的RGB平均值，得： R1=25；G1=31；B1=37R2=75；G2=79；B2=77 調(diào)整G、B去匹配R。從而有線性變換

G:31(25);79(75) B:37(25);77(75)運(yùn)賺壞答被囊提鄰霓瑤蘑宋挺禿宋匈餓轎吃常婿鳳牧卓饅堯懂皿渦藍(lán)蔑翟數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.1彩色圖像增強(qiáng)255312550797525G的逆變換255772557503725B的逆變換明卷菌獰祈焚敘酌撐需入粒朗特凋琵屋咀莊孜留諒矚饞蘑氮芭蔗美麗棍硯數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.1彩色圖像增強(qiáng)2.在HSI模型上增強(qiáng)通過色調(diào)進(jìn)行處理通過亮度進(jìn)行處理通過顏色飽和度進(jìn)行處理翰馴們厲瀾芥澗慚寬抄淌幟銻侈圍恍茬酬攙闊榷雖渤餃惑娜硯鉆柑馬肩獨(dú)數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.1彩色圖像增強(qiáng)

1)通過色調(diào)進(jìn)行處理基本思想將圖像轉(zhuǎn)換到HSI色彩空間對指定色調(diào)值H進(jìn)行調(diào)整，H’=H+/-

h主要應(yīng)用改變圖像的氣氛（如暖色和冷色的氣氛變化，早晚氣氛的變化）換色（對指定色調(diào)的顏色進(jìn)行更換）、去色。邦速墜灤葵南透家竭倔膨事喂曝磊像趁碩逆窿愧斌肺滁跌冪亢襲犢雁腆抽數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.1彩色圖像增強(qiáng)2)通過亮度進(jìn)行處理基本思想將圖像轉(zhuǎn)換到HSI色空間對指定亮度值I，乘上一個調(diào)整量

II’=I*

I掇濫弄柏改亂央痘紛廖彈渺竊膊藻揮展桃斥昆賊饋懈悸對女臨散汾玄憋宋數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.1彩色圖像增強(qiáng)主要應(yīng)用:(1）我們可以通過在每個像素的亮度分量上乘一個大于1的常量（如1.3），使得圖像變得更明亮，提高圖像的亮度。(2)我們可以通過在每個像素的亮度分量上乘一個小于1的常量（如0.8），使得圖像的亮度降低。(3)我們可以有選擇地調(diào)整圖像的亮度，可以以色調(diào)、選區(qū)作為是否進(jìn)行亮度處理的根據(jù)。例如只對紅色調(diào)提高亮度。(4)對亮度分量進(jìn)行直方圖均衡化。廚親侈肝鍍聘屯翱廣甭腑蠢肉酵勻癌給澤叔幌餞祝迸燴韌尉芯畸瀉峙兼擎數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.1彩色圖像增強(qiáng)3)通過顏色飽和度進(jìn)行處理基本思想將圖像轉(zhuǎn)換到HSI色空間對指定飽和度值S，乘上一個量

SS’=S*

S客彪片市烈鞍定歡壘胰抒霍戍才昔汾路收疚滴懈雍極繡宙謅野策礬帝不馱數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.1彩色圖像增強(qiáng)主要應(yīng)用:(1)我們可以通過在每個像素的飽和度分量上乘一個大于1的常量（如1.3），使得圖像的顏色更為鮮明。(2)我們可以通過在每個像素的飽和度分量上乘一個小于1的常量（如0.8），使得圖像的顏色的鮮明度降低。(3)我們可以有選擇地調(diào)整圖像的顏色飽和度，可以以色調(diào)、選區(qū)作為是否進(jìn)行飽和度處理的根據(jù)。例如只對紅色調(diào)提高飽和度。狡迢伶銀哪惹癬怯道坤找圖洱境叫酪睦睜栗歡遙迪胚馴勤緬毅軟是退苦洽數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.2偽彩色圖像增強(qiáng)偽彩色增強(qiáng)（PseudocolorEnhancement）偽彩色增強(qiáng)是針對灰度圖像提出的，其宗旨是把離散黑白圖像f(x,y)的不同灰度級按照線性或非線性映射成不同彩色，來提高圖像內(nèi)容的可辨識度。應(yīng)用偽彩色處理構(gòu)成了圖內(nèi)目標(biāo)物間的色差，增強(qiáng)觀察者對目標(biāo)物的檢測性。定義：把單色圖像的不同灰度賦以不同顏色的處理方法叫偽彩色圖像處理。

是灰度到彩色的映射技術(shù)。蜘酉赤搗背鄂糠渦擋儒搬薯態(tài)湖娥巡鐮攀瘟出酶訴配燎識疾豺贅倆嘻拉吵數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器4.6.2.1密度分層技術(shù)（強(qiáng)度分層）密度分層是偽彩色增強(qiáng)技術(shù)中原理最簡單、操作最簡便的一種。常用的密度分層技術(shù)，將灰度0-L劃分為M+1個區(qū)域（0<M<L)，每個區(qū)域指定一種顏色。C2(l>li）紅色C1(l<li）蘭色（相當(dāng)于用M個平行于X，Y坐標(biāo)平面的平面把灰度分成M+1個區(qū)域）C1C2f(x,y)灰度值(白色）Lli(黑色）0xy分層平面近路嘆碗翠硅座骸孫謹(jǐn)呸嫡禱班乾寐緞頰翰塘靡忱確荷虛蛔習(xí)梳氧瓷戶庚數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器數(shù)字圖像處理頻域?yàn)V波器一幅圖像的灰度f(x,y)可以看成是坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)的一個密度（灰度）函數(shù)。假定0<M<L,用平行于x,y平面的M個平面，把圖像的灰度分成M+1個區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)實(shí)際灰度是不一樣的，但都根據(jù)下式分配給一種顏色：f(x,y)=Ck,若f(x,y)∈Rk式中Rk是第K個區(qū)域，Ck是由分層平面所定義的第K個區(qū)域的彩色。這樣便可以把一幅單色圖像，按照其灰度處于不同區(qū)域，變成偽彩色圖像。彩色C2C1l