空域增強技術(shù)課件.ppt

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1、第4章空域增強技術(shù)4.1空域技術(shù)分類4.2象素間運算4.3直接灰度映射4.4直方圖變換4.5線性濾波4.6非線性濾波4.7局部增強圖象增強目標：改善圖象質(zhì)量/改善視覺效果標準：相當主觀，因人而異沒有完全通用的標準可以有一些相對一致的準則技術(shù)：“好”，“有用”的含義不相同具體增強技術(shù)也可以大不相同第4章空域增強技術(shù)4.1空域技術(shù)分類空域：指由象素組成的空間空域增強：點操作：灰度點操作幾何操作4.1空域技術(shù)分類點操作：(1)借助對一系列圖象間的操作進行變換(2)將f(·)中的每個象素按EH操作直接變換以得到g(·)；(3)借助f(·)的直方圖

2、進行變換模板操作：4.2圖象間運算圖象間的運算指以圖象為單位進行的操作，運算的結(jié)果是一幅新圖象4.2.1算術(shù)和邏輯運算4.2.2圖象間運算的應用4.2.1算術(shù)和邏輯運算1.算術(shù)運算(1)加法：記為p+q(2)減法：記為p–q(3)乘法：記為p?q(4)除法：記為p÷q對整幅圖象的算術(shù)和邏輯運算是逐象素進行的，即在兩幅圖象的對應（位置）象素間進行4.2.1算術(shù)和邏輯運算2.邏輯運算(1)補（COMPLEMENT）：記為NOTq(2)與（AND）：記為pANDq(3)或（OR）：記為pORq(4)異或（XOR）：記為pXORq{圖4.2.1，

3、圖4.2.2}ABNOT(A)NOT(B)AandB=ABAORB=A+BAXORB=A+B邏輯運算舉例邏輯運算舉例-檢測邊緣將原圖中目標像素右移一個像素計算右移后圖像與原圖的邏輯與邏輯與的結(jié)果和原圖求異或上下左右方向重復進行并將結(jié)果用邏輯或結(jié)合起來邊界4.2.2圖象間運算的應用1.圖象間加法的應用模型運算均值方差4.2.2圖象間運算的應用去除背景(a)背景圖像(b)點燃的蠟燭(c)差圖像2.圖象間減法的應用-3.圖象間乘法的應用-模板運算4.除法4.2.2圖象間運算的應用0dL0dL0dL4.3直接灰度映射將f(x,y)中的每個象素灰度

4、按EH操作直接變換以得到g(x,y)4.3.1灰度映射原理4.3.2典型灰度映射4.3.1灰度映射原理直接灰度映射是一種點操作1、圖象求反2、增強對比度3、動態(tài)范圍壓縮4、灰度切分4.3.2典型灰度映射在曝光不足或過度的情況下，圖像灰度可能會局限在一個很小的范圍內(nèi)。這時在顯示器上看到的將是一個模糊不清、似乎沒有灰度層次的圖像。下圖是對曝光不足的圖像采用線性變換對圖像每一個像素灰度作線性拉伸?？捎行У馗纳茍D像視覺效果?；叶刃拚e例I=imread(‘cameraman.tif’);%輸入uint8類型的圖像J=imadjust(I,[00.

5、2],[0.51]);%灰度范圍從[0,51]映射到[128,255]subplot(1,2,1);imshow(I);subplot(1,2,2);imshow(J);注：無論I是哪種數(shù)據(jù)類型，指定的灰度值必須是0.00~1.00范圍內(nèi)的數(shù)值，若I為uint8類型的，則真正用于判斷的灰度值將是指定值乘以2^8-1=255的結(jié)果；若I是uint16類型的，則真正用于判斷的灰度值將是指定值乘以65535的結(jié)果。調(diào)節(jié)前后圖像效果對比4.4直方圖變換直方圖是圖象的一種統(tǒng)計表達直方圖反映了圖中灰度的分布情況4.4.1直方圖均衡化4.4.2直方圖規(guī)

6、定化ThehistgramoftheCT(CT的灰度直方圖)May:05008000500100100200300200100000000July:05008000500100001002003002001000000像素極性:0為最暗點.病情惡化了嗎？灰度統(tǒng)計直方圖1-D的離散函數(shù)提供了圖象象素的灰度值分布情況計算：設置一個有L個元素的數(shù)組，對原圖的灰度值進行統(tǒng)計4.4.1直方圖均衡化TwoDifferentImages-TheSameHistogram直方圖不保留位置信息直方圖均衡化借助直方圖變換實現(xiàn)（歸一的）灰度映射均衡化（線性化）

7、基本思想變換原始圖象的直方圖為均勻分布==>大動態(tài)范圍使象素灰度值的動態(tài)范圍最大==>增強圖象整體對比度（反差）4.4.1直方圖均衡化直方圖均衡化是將原圖像通過某種變換，得到一幅灰度直方圖為均勻分布的新圖像的方法。直方圖均衡化歸一化直方圖增強函數(shù)(1)EH(s)：單值單增函數(shù)，各灰度級在變換后仍保持排列次序(2)變換前后灰度值動態(tài)范圍一致4.4.1直方圖均衡化（歸一化）累積直方圖(1)tk是k的單值單增函數(shù)(2)灰度取值范圍一致，0≤tk≤1(3)將s的分布轉(zhuǎn)換為t的均勻分布4.4.1直方圖均衡化{表4.4.1}4.4.1直方圖均衡化sk

8、nkpr(rk)=nk/ntk計tk并tknskpk(t)s0=07900.190.191/7t0=1/77900.19s1=1/710230.250.443/7t1=3/710230.25s