最新圖像處理技術——5 圖像增強-空域課件PPT.ppt

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1、圖像處理技術——5圖像增強-空域上一講主要內(nèi)容采樣：沖擊函數(shù)，數(shù)字圖像的函數(shù)描述，采樣定理量化：等間隔平均值量化，最優(yōu)量化；灰度直方圖，幅度密度函數(shù),幅度分布函數(shù)線性移不變系統(tǒng)，線性系統(tǒng)，移不變系統(tǒng)卷積：卷積的定義、性質(zhì)，一維卷積的計算過程；二維離散卷積的計算過程。10/5/20212華中科技大學軟件學院理想采樣器的數(shù)學描述Dirac函數(shù)是一個廣義函數(shù)，表示瞬間的變換。10/5/20213華中科技大學軟件學院誤差最小量化（最優(yōu)量化）量化誤差表示為：通過求極值的方法，確定相應量化值和對應的量化區(qū)間滿足：和10/5/20217華中科技大學軟件學院通過迭代可求最優(yōu)量化算法10

2、/5/20218華中科技大學軟件學院3.15灰度直方圖定義：橫坐標為灰度級的值，縱坐標為某個灰度級出現(xiàn)的次數(shù)。為了便于表示，往往將縱坐標用出現(xiàn)概率表示。10/5/20219華中科技大學軟件學院灰度直方圖的另外一種表示即一副連續(xù)圖像的直方圖是其面積函數(shù)的倒數(shù)的負值。如果將圖像視為一個二維的隨機變量，那么，面積函數(shù)就相當于該隨機變量的累積分布函數(shù)，而灰度直方圖相當于其概率密度函數(shù)。負號是因為隨D的增加A（D）減少的原因?qū)⒁桓边B續(xù)圖像中具有灰度級D的所有輪廓線所包括的面子，稱為它的閥值面積函數(shù)A(D)。則直方圖可定義為：10/5/202110華中科技大學軟件學院直方圖相關的其

3、它概念圖像的振幅分布特性：振幅密度函數(shù)：累積直方圖：行坐標為灰度級，總坐標為小于等于某灰度級在圖像中出現(xiàn)的次數(shù)。10/5/202111華中科技大學軟件學院3.2圖像的運算點運算比如改變亮度，對比度等代數(shù)運算是圖像之間點對點的運算幾何運算涉及到空間位置變化，和灰度插值10/5/202112華中科技大學軟件學院雙線性插值的簡單算法10/5/202113華中科技大學軟件學院雙線性插值10/5/202114華中科技大學軟件學院3.3.2線性移不變系統(tǒng)所謂的移不變系統(tǒng)，是指如果輸入序列進行位移，則輸出序列進行相應的位移。對于二維系統(tǒng)，如果y(i,j)=T[x(i,j)],則移不變

4、條件是，當且僅當對所有序列x[i,j]及所有整數(shù)位移（m,n）皆有：y(i-m,j-n)=T[x(i-m,j-n)].線性系統(tǒng)，移不變系統(tǒng)是系統(tǒng)的兩個獨立的特性。我將具有移不變系統(tǒng)的線性系統(tǒng)稱為線性移不變系統(tǒng)。10/5/202115華中科技大學軟件學院3.3.1線性系統(tǒng)的性質(zhì)疊加原理：如果輸入信號是倆個序列之和，則輸出信號也為兩個對應的輸出信號之和。即：若y1=T[x1],y2=T[x2],則有y1+y2=T[x1]+T[x2]=T[x1+x2].齊次原理：如果y=T[x],則有?？v上所述，線性系統(tǒng)對于所有輸入信號x1，x2以及所有復常數(shù)a、b，皆有ay1+by2=T[

5、ax1+bx2]線性系統(tǒng)對于輸入信號的加權和的響應等于單個輸入信號響應的加權和。10/5/202116華中科技大學軟件學院線性移不變系統(tǒng)L[.]f(i，j)g(i,j)10/5/202117華中科技大學軟件學院3.4卷積卷積積分定義：簡單記為：10/5/202118華中科技大學軟件學院10/5/202119華中科技大學軟件學院卷積?卷積積分：如果函數(shù)y(t)滿足下列關系式則稱函數(shù)y(t)為函數(shù)x(t)和h(t)的卷積?卷積積分的圖解表示：x(t)th(t)t1/211110/5/202120華中科技大學軟件學院?卷積積分的圖解表示（續(xù)）：位移h(t1-?)11f(?)?

6、f(?)h(-?)?1/2-1折迭h(t-?)?1/2t?11*相乘2y(t)1t1t積分10/5/202121華中科技大學軟件學院10/5/202122華中科技大學軟件學院二維離算卷積運算過程1）由h(i,j)產(chǎn)生序列h(i-m,j-n).即首先把h(m,n)對m和n軸進行反轉(zhuǎn)，然后進行平移，使得抽樣h(0,0)處于(i,j)點上。2）計算f(m,n)h(i-n,j-m)的一個序列.3）將乘積序列的各非零抽樣值相加，得到卷積輸出值g(i,j).10/5/202123華中科技大學軟件學院10/5/202124華中科技大學軟件學院二維卷積舉例二維離散卷積：令m，n＝－1，

7、0，110/5/202125華中科技大學軟件學院教材P56，11題證明：10/5/202126華中科技大學軟件學院例題講解：P.45,例3－1P.50,一維離散卷積的計算10/5/202127華中科技大學軟件學院第五章圖像增強之空域圖像增強10/5/202128華中科技大學軟件學院圖像增強的應用及其分類圖像處理最基本的目的之一是改善圖像改善圖像最常用的技術就是圖像增強圖像增強有兩大類應用一是改善圖像的視覺效果二是突出圖像的特征，便于計算機處理。圖像增強按作用域分為兩類，即空域處理和頻域處理?？沼蛱幚硎侵苯訉D像進行處理；頻域處理則是在圖像