第四章图像增强 o CHAPTER 4 ● IMAGE ENHANCEMENT §1灰度变换增强 §2图像的平滑 §3图像的锐化 §4彩色增强 版权所有,1997(c) Dale Carnegie& Associates,nc
第四章 图像增强 版权所有， 1997 (c) Dale Carnegie & Associates, Inc. •CHAPTER 4 •IMAGE ENHANCEMENT •§1 灰度变换增强 •§2 图像的平滑 •§3 图像的锐化 •§4 彩色增强
§4.]灰度变换增强 §4.L.1直接灰度变换 图像求反:黑白颠倒、阴图(正片)阳图(负片 、增强对比度:(增强原图各部分的反差) 1.线性变换:g(xy)=a*f(x,y)+b; 2.分段线性变换:突出(拉伸)感兴趣的灰度 区间,相对抑制(压缩)不感兴趣的灰度区间;如三段 线性变换法较常用。 分段线性变换公式为: g=(gb-ga)/(fb-fa)x(f a、fb和ga、9b分别为变换前后线段的端点处 灰度值
§４.1 灰度变换增强 §4.1.1 直接灰度变换 一、图像求反：黑白颠倒、阴图（正片）阳图（负片 ）； 二、增强对比度：（增强原图各部分的反差） 1. 线性变换： g（x,y）= a*f（x,y）+ b； 2. 分段线性变换：突出（拉伸）感兴趣的灰度 区间，相对抑制（压缩）不感兴趣的灰度区间；如三段 线性变换法较常用。 分段线性变换公式为： g = （gb -ga）/（f b -f a）*（f – f a）+ga ； f a 、 f b和ga 、gb分别为变换前后线段的端点处 灰度值；
§4.1.1直接灰度变换(续1) 三、动态范围压缩 非线性灰度变换: 对数形式的EH:g(x,y)=C*1og(1+f(x,y)) 低灰度范围得到扩展,高灰度范围得到压缩; 指数形式的EH:g(x,y)=bc[(xy)-1-1, 高灰度范围得到扩展,与对数形式的EH互逆;
§４.1.1 直接灰度变换（续1） • 三、动态范围压缩 • 非线性灰度变换： • 对数形式的EH： g（x,y）= c * log（1+f（x,y））， • 低灰度范围得到扩展，高灰度范围得到压缩； • 指数形式的EH： g（x,y）= b c [f（x,y）-a] -1， • 高灰度范围得到扩展，与对数形式的EH互逆；
84.1.2直方图修正 直方图的定义(设n表示图像f的总像素数) 图像的灰度统计直方图定义为p(rk)=n/n;1D的 离散函数; 的色5表示图像第k个灰度级,n表示图像中具有灰度值(k 像素数 p(r1)表示该灰度级的相对频数; 以横轴表示直方图的灰度级,纵轴表示对应灰度级的 素数,就可得到图像的直方图,直方图提供了原图的灰度值 分布情况和整体描述; 通过改变直方图的形状可以达到增强图像对比度的效
§4.1.2 直方图修正 • 一、直方图的定义（设n表示图像f 的总像素数） • 图像的灰度统计直方图定义为 p（rk ） = nk /n；1D的 离散函数； • rk表示图像第k个灰度级， nk表示图像中具有灰度值rk 的像素数； • p（rk）表示该灰度级的相对频数； • 以横轴表示直方图的灰度级，纵轴表示对应灰度级的像 素数，就可得到图像的直方图，直方图提供了原图的灰度值 分布情况和整体描述； • 通过改变直方图的形状可以达到增强图像对比度的效果
§4.1.2直方图修正(续1) 二、直方图均匀化 1.直方图均匀化的含义: 把原始图像的直方图变换为均匀分布的形式,让各灰度级出 现的概率相同,由不均匀变得均匀; 2.变换函数的确定: 考虑离散情况。总像素为N,L个灰度级; p)= nk/ T(x)=∑p(r),j=0, 将(1)式代入,得 ∑n/N:j=0…k 2) 逆变换r=T1(s);0≤sk≤1;
§4.1.2 直方图修正(续1) 二、直方图均匀化 • 1.直方图均匀化的含义： • 把原始图像的直方图变换为均匀分布的形式，让各灰度级出 现的概率相同，由不均匀变得均匀； • 2. 变换函数的确定： 考虑离散情况。总像素为N，L个灰度级； ∵ pr (rk )= nk /N （1） sk = T(rk ) = ∑ pr (rj ) ，j=0,…,k， 将（1）式代入，得 ∴ sk = ∑ nj /N ；j=0,…,k （2） 逆变换 rk = T-1 (sk ) ； 0 sk 1 ；