数字图像增强的方法

数字图像增强算法分析

马 琳,于 宁

(哈尔滨市勘察测绘研究院,黑龙江哈尔滨150000)

摘 要:在阐明图像增强处理基本方法基础上,对几种有代表性的图像增强算法(基于直方图均衡化图像增强算法,基于模糊集理论的图像增强算法,基于小波变换的图像增强算法,基于人眼视觉特性的彩色图像增强算法及基于神经网络的图像增强算法)做简单介绍,对现有直方图的均衡化算法进行分析、对比,综合多种算法对现有直方图均衡化算法做改进,得出一种新的直方图均衡化方法。关键词:图像增强;直方图均衡化;MATLAB;对比度增强

中图分类号:P211 文献标识码:A 文章编号:1008 5696(2011)01 0122 04

AnalysisofDigitalImageEnhancementAlgorithm

MALin,YUNing

(HarbinCityProspectingandMappingResearchInstitute,Harbin150000,China)

Abstract:Basedontheexpositionforthefundamentalmethodsofimageenhancementprocessing,itsimplyintrod

青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计说明书（论文）

摘 要

数字图像处理是一门新兴技术，随着计算机硬件的发展，数字图像的实时处理已经成为可能，由于数字图像处理的各种算法的出现，使得其处理速度越来越快，能更好的为人们服务。数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。数字图像处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用。图像处理的信息量很大，对处理速度的要求也比较高。MATLAB强大的运算和图形展示功能，使图像处理变得更加的简单和直观。本文介绍了MATLAB 语言的特点,基于MATLAB的数字图像处理环境，介绍了如何利用MATLAB及其图像处理工具箱进行数字图像处理，并通过一些例子来说明利用MATLAB图像处理工具箱进行图像处理的方法。主要论述了利用MATLAB实现图像增强、二值图像分析等图像处理。

关键词：MATLAB，数字图像处理，图像增强，二值图像

I

青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计说明书（论文）

Abstract

Digital image processing is an emerging technology, with the development of computer hardware, real

青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计说明书（论文）

摘 要

数字图像处理是一门新兴技术，随着计算机硬件的发展，数字图像的实时处理已经成为可能，由于数字图像处理的各种算法的出现，使得其处理速度越来越快，能更好的为人们服务。数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。数字图像处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用。图像处理的信息量很大，对处理速度的要求也比较高。MATLAB强大的运算和图形展示功能，使图像处理变得更加的简单和直观。本文介绍了MATLAB 语言的特点,基于MATLAB的数字图像处理环境，介绍了如何利用MATLAB及其图像处理工具箱进行数字图像处理，并通过一些例子来说明利用MATLAB图像处理工具箱进行图像处理的方法。主要论述了利用MATLAB实现图像增强、二值图像分析等图像处理。

关键词：MATLAB，数字图像处理，图像增强，二值图像

I

青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计说明书（论文）

Abstract

Digital image processing is an emerging technology, with the development of computer hardware, real

第三章、空间域图像增强

电气信息学院 自动化系

本章内容 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 背景知识 基本灰度变换 直方图处理 空间滤波基础 平滑空间滤波器 锐化空间滤波器 混合空间增强法

图象增强的含义和目的 一、什么是图象增强？图像增强是要突出图像中的某些信息，同时削弱 或去除某些不需要信息的一种处理方法，以得到 对具体应用来说视觉效果更“好”,或更“有用” 的图像的技术.

二、为什么要增强图象？图像在传输或者处理过程中会引入噪声或使图像变 模糊，从而降低了图像质量，甚至淹没了特征，给 分析带来了困难。

图象增强的含义和目的

图象增强的含义和目的

三、目的：(1)改善图象的视觉效果，提高图像的清晰度； (2)将图象转换成更适合于人眼观察和机器分析识 别的形式，以便从图象中获取更有用的信息。

四、基本方法：空间域处理：点处理(图象灰度变换、直方图均衡等); 邻域处理(线性、非线性平滑和锐化等); 频域处理 ：高、低通滤波、同态滤波等

3.1 背景知识空间域增强是指增强构成图像的像素，可由下式定义： g(x,y)=T[f(x,y)] (3.1-1)

邻域和预定义的操作一起 称为空间滤波器(掩模、 其中

第三章、空间域图像增强

电气信息学院 自动化系

本章内容 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 背景知识 基本灰度变换 直方图处理 空间滤波基础 平滑空间滤波器 锐化空间滤波器 混合空间增强法

图象增强的含义和目的 一、什么是图象增强？图像增强是要突出图像中的某些信息，同时削弱 或去除某些不需要信息的一种处理方法，以得到 对具体应用来说视觉效果更“好”,或更“有用” 的图像的技术.

二、为什么要增强图象？图像在传输或者处理过程中会引入噪声或使图像变 模糊，从而降低了图像质量，甚至淹没了特征，给 分析带来了困难。

图象增强的含义和目的

图象增强的含义和目的

三、目的：(1)改善图象的视觉效果，提高图像的清晰度； (2)将图象转换成更适合于人眼观察和机器分析识 别的形式，以便从图象中获取更有用的信息。

四、基本方法：空间域处理：点处理(图象灰度变换、直方图均衡等); 邻域处理(线性、非线性平滑和锐化等); 频域处理 ：高、低通滤波、同态滤波等

3.1 背景知识空间域增强是指增强构成图像的像素，可由下式定义： g(x,y)=T[f(x,y)] (3.1-1)

邻域和预定义的操作一起 称为空间滤波器(掩模、 其中

第三章、空间域图像增强

电气信息学院 自动化系

本章内容 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 背景知识 基本灰度变换 直方图处理 空间滤波基础 平滑空间滤波器 锐化空间滤波器 混合空间增强法

图象增强的含义和目的 一、什么是图象增强？图像增强是要突出图像中的某些信息，同时削弱 或去除某些不需要信息的一种处理方法，以得到 对具体应用来说视觉效果更“好”,或更“有用” 的图像的技术.

二、为什么要增强图象？图像在传输或者处理过程中会引入噪声或使图像变 模糊，从而降低了图像质量，甚至淹没了特征，给 分析带来了困难。

图象增强的含义和目的

图象增强的含义和目的

三、目的：(1)改善图象的视觉效果，提高图像的清晰度； (2)将图象转换成更适合于人眼观察和机器分析识 别的形式，以便从图象中获取更有用的信息。

四、基本方法：空间域处理：点处理(图象灰度变换、直方图均衡等); 邻域处理(线性、非线性平滑和锐化等); 频域处理 ：高、低通滤波、同态滤波等

3.1 背景知识空间域增强是指增强构成图像的像素，可由下式定义： g(x,y)=T[f(x,y)] (3.1-1)

邻域和预定义的操作一起 称为空间滤波器(掩模、 其中

研究生数字图像的课程论文设计

华南师范大学物电学院

课程设计实验报告

题目 图像处理与编码

姓名

学号

专业 电路与系统

研究生数字图像的课程论文设计

基于分断线性变换的图像增强

( 华南师范大学物理与电信工程学院， 广东广州 510006 ）

摘要：

本文提出了一种基于区域分割的分段线性变换方法，将整幅图像分为不同的灰度段，并进行了不同的灰度处理，结合灰度直方图提供的有关灰度分布的统计信息和图像提供的空间位置信息，利用各灰度区间把图像分割成不同的区域，检验要增强的目标是否落在某灰度区间对应的图像区域内，从而加快了调整灰度区间的过程，提高了算法的执行效率，实验结果表明，在改善图像视觉效果方面，分段线性灰度变换的效果更加明显。

关键词：

线性变换 灰度直方图 图像增强 ABSTRACT:

This paper proposes a piecewise linear transformation method based on region segmentation, gray level of the whole image is divided into different, and different grayscale processing, co

研究生数字图像的课程论文设计

华南师范大学物电学院

课程设计实验报告

题目 图像处理与编码

姓名

学号

专业 电路与系统

研究生数字图像的课程论文设计

基于分断线性变换的图像增强

( 华南师范大学物理与电信工程学院， 广东广州 510006 ）

摘要：

本文提出了一种基于区域分割的分段线性变换方法，将整幅图像分为不同的灰度段，并进行了不同的灰度处理，结合灰度直方图提供的有关灰度分布的统计信息和图像提供的空间位置信息，利用各灰度区间把图像分割成不同的区域，检验要增强的目标是否落在某灰度区间对应的图像区域内，从而加快了调整灰度区间的过程，提高了算法的执行效率，实验结果表明，在改善图像视觉效果方面，分段线性灰度变换的效果更加明显。

关键词：

线性变换 灰度直方图 图像增强 ABSTRACT:

This paper proposes a piecewise linear transformation method based on region segmentation, gray level of the whole image is divided into different, and different grayscale processing, co

图像去噪方法

一、引言

图像信号在产生、传输和记录的过程中，经常会受到各种噪声的干扰，噪声可以理解为妨碍人的视觉器官或系统传感器对所接收图像源信息进行理解或分析的各种元素。噪声对图像的输入、采集、处理的各个环节以及最终输出结果都会产生一定影响。图像去噪是数字图像处理中的重要环节和步骤。去噪效果的好坏直接影响到后续的图像处理工作如图像分割、边缘检测等。一般数字图像系统中的常见噪声主要有：高斯噪声（主要由阻性元器件内部产生）、椒盐噪声（主要是图像切割引起的黑图像上的白点噪声或光电转换过程中产生的泊松噪声）等。我们平常使用的滤波方法一般有均值滤波、中值滤波和小波滤波，他们分别对某种噪声的滤除有较好的效果。对图像进行去噪已成为图像处理中极其重要的内容。 二、常见的噪声

1、高斯噪声：主要有阻性元器件内部产生。

2、椒盐噪声：主要是图像切割引起的黑图像上的白点噪声或光电转换过程中产生泊松噪声。

3、量化噪声：此类噪声与输入图像信号无关,是量化过程存在量化误差，再反映到接收端而产生，其大小显示出数字图像和原始图像差异。

一般数字图像系统中的常见噪声主要有高斯噪声和椒盐噪声等，减少噪声的方法可以在图像空间域或在图像频率域完成。在空间域对图像处理主要有均

1 灰度直方图

在数字图象处理中，一个最简单和最有用的工具是灰度直方图。该函数概括了一幅图象的灰度级内容。任何一幅图象的直方图都包括了可观的信息，某些类型的图象还可由其直方图完全描述。直方图的计算是简单的，特别是当一幅图从一个地方被复制到另一个地方时，直方图的计算可以用非常低的代价来完成。

1.1 定义

灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图象中具有该灰度级的象素的个数：其横坐标是灰度级，纵坐标是该灰度出现的频率（象素个数）。

1.2 直方图的性质

1.2.1 性质1

当一幅图象被压缩为直方图后，所有的空间信息都丢失了。直方图描述了每个灰度级具有的象素的个数，但不能为这些象素在图象中的位置提供任何线索。因此，任一特定的图象有唯一的直方图，但反之并不成立——极不相同的图象可以有着相同的直方图。无法解决目标形状问题。 1.2.2 性质2

具有可加性。如果一图象由两个不连接的区域组成，并且每个区域的直方图已知，则整幅图象的直方图是该两个区域的直方图之和。

1.3 直方图的用途

1.3.1 数字化参数

直方图给出了一个简单可见的指示，用来判断一幅图象是否合理地利用了全部被允许的灰度级范围。一般一幅数字图象应