第4章-图像增强PPT课件.ppt

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1、第4章图像增强1.问题的引入看两个图例，分析画面效果不好的原因。亮暗差别不是很大2.解决问题的思路提高对比度，增加清晰度3.4.1对比度对比度的概念：对比度：通俗地讲，就是亮暗的对比程度。对比度通常表现了图像画质的清晰程度。4.对比度的计算对比度的计算公式如下：其中：即相邻像素间的灰度差即相邻像素间的灰度差为δ的像素分布概率5.像素的邻域一个坐标为(x,y)的像素p，有4个水平和垂直方向的近邻像素。坐标分别为(x-1,y)，(x,y+1)，(x+1,y)，(x,y-1)。这些像素组成p的四邻域，用N4(p)表

2、示。再加上P的4个对角邻域像素(x-1,y-1)、(x-1,y+1)、(x+1,y+1)、(x+1,y-1)合成为P的八邻域,用N8(p)表示。23P14N4(p)4325P1678N8(p)6.对比度的计算例题设图像信息强度为：(四邻域范围)7.图像在获取、传输等过程中，往往会发生质量损伤，通常利用图像增强方法以改善图像的质量。图像增强的目的是为了改善画质，使图像的显示更加清晰。图像增强可能为了视觉的或应用的需要,使图像中重要的（或感兴趣的）内容更突出，更容易被获取，对不重要的内容加以抑制，以获得更显著的显

3、示效果。图像增强可以将不同灰度的图像赋以不同的彩色（即伪彩色），以增强人类的视觉感知。在医学图像处理和多波段遥感图像中经常采用。图像增强8.图像增强可以有多种方法，这一章主要介绍图像灰度变换。图像的灰度变换也称为直方图修正。对灰度直方图进行某些操作，可以改变图像的某些特性，从而使它直接成为图像处理的一种手段。所谓灰度变换，就是通过一个灰度映射函数：Gnew=F(Gold)，将原灰度直方图改造成你所希望的直方图。所以，灰度变换的关键就是灰度映射函数F。9.10图像灰度变换主要包括：线性对比度展宽动态范围调整直方

4、图均衡化处理伪彩色技术图像反色10.114.2对比度展宽设有一幅图，由于成像时光照不足，使得整幅图偏暗，（灰度范围从0到63）；或者成像时光照过强，使得整幅图偏亮，（灰度范围从200到255）。我们称这些情况为低对比度，即灰度都挤在一起，没有拉开。灰度扩展的意思就是把你所感兴趣的灰度范围拉开，使得该范围内的像素，亮的越亮，暗的越暗，从而达到了增强对比度的目的。我们可以用如下的图来说明对比度扩展的原理。11.12图中的横坐标f表示原图的灰度值，纵坐标g表示经过对比度扩展后得到了新的灰度值。α、β、γ为三段直线的

5、斜率。a到b表示原图中要进行对比度扩展的范围，则新的灰度值位于[ga,gb]范围内。255abfg255gagbαγβ对比度线性展宽映射关系12.13右图为左图取a=100；b=150；β=3.0进行对比度展宽的结果。可以看出亮的区域（雕塑）变得更亮，暗的区域（手）变得更暗。13.对比度展宽效果14.4.3灰级窗及灰级窗切片4.3.1灰级窗灰级窗也称为灰度窗口，它是将某一区间的灰度级和其它部分（背景）分开，只显示指定灰度级范围内的信息。灰级窗也称削波(cliping)。它可以看作对比度扩展的一个特例。255a

6、bfg255gagbαγβ255abfg255β15.灰级窗映射的计算公式表示如下：255abfg255gagbαγβ255abfg255β16.灰级窗作用：只保留感兴趣的部分，其余部分置为0。下面的右图为左图取a=150；b=200的结果。把亮的区域（雕塑）提取出来。17.灰级窗效果示例原图肺窗肌肉窗骨窗18.灰级窗效果示意图原图对比度展宽灰级窗19.4.3.2灰级窗切片将待检测灰度分布范围内的像素值映射成255，将在此范围之外的像素灰度值映射成0。255abfg25520.灰级窗切片效果示意图21.4.4

7、动态范围调整动态范围：是指图像中从暗到亮的变化范围。由于人眼所可以分辨的灰度的变化范围是有限的，所以当动态范围太大时，很高的亮度值把暗区的信号都掩盖了。（例如：刚刚从室外进入正在放映电影的电影院中。）通过动态范围的压缩可以将所关心部分的灰度级的变化范围扩大。22.一、线性动态范围调整：255abfg255β黑白ab0255N为最高灰度值23.线性动态范围调整——例题1399821373360646820529260灰度变化范围[a,b]为[2,7]039990039336064690050906002999

8、00292270747900509070将[2,7]转换到[0,9]作用：进行亮暗限幅g(i,j)=9/5*f(i,j)-18/5C=16.9211C=26.289524.线性动态范围调整效果25.二、非线性动态范围调整提出非线性动态范围调整，是因为线性动态范围调整的分段线性影射不够光滑。非线性动态范围调整，可以用光滑的曲线来实现。考虑到人眼对视觉信号的处理过程中，有一个近似对数算子的环节，因此，可