数字图像处理技术图像增强之灰度变换和彩色增强精Word文件下载.docx
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变换前后像素个数不变，但不同像素之间的灰度差变大，对比度加大，视觉效果增强
12、
原理：
通过修改p（r）达到增强图像的目的，修
右2、对比度展宽
2、对比度展宽
二、
只显示指定灰度级范围内的信息。
如:
a=Y=O
三、
只保留感兴趣的部分，其余部分置为
Oo女口：
a=0=y=O
g
丄2、对比度展宽
四、
可将多灰度的图像转换成黑白二值图像；
方法是对图像取一阈值，大于该阈值的像素赋予灰度1,小于该阈值的像素赋予灰度0
动态范围：
是指图像中从暗到冥：
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。
通过缩可以将所关心部分的灰度级的变化范围
3、动态范围调整
一、线性动态范围调整:
h\x.y）=^
255
h-a
h（x,y）-
255a
（b-a）
h（x,y）<
=a
h（x,y）e（a9b）
h（x，y）>
=b
、线性动态范围调整
1
3
9
8
2
7
6
4
5
黑：
0~2
白：
9—7
作用：
进行亮暗限幅
J3、动态范围调整
二、非线性动态范围调整:
通常用取对数的方法。
原因是人眼对信号的处理是冇一个近似对数算子的环节。
将暗的部分扩展，而将亮的部分抑制。
（示例）
4、直方图均衡化
直方图均衡方法的基本思想是对在图像中像素个数多的灰度级进行展宽，而对像素个数少的灰度级进行缩减。
从而达到清晰图像的目的。
用以改变图像整体偏暗或整体偏亮,灰度层次不丰富的情况，将直方图的分布变成均匀分布
算法:
设f、g分别为原图像和处理后的图像。
1）求出原图f的灰度直方图，设为h。
h为一个256维的向量。
i
2）求出图像f的总体像素个数
Nf=m*n（m,n分别为图像的长和宽）计算每个灰度级的像索个数在整个图像中所占的百分比。
hs（i）=h（i）/Nf（i=0,l,..,255）
3）计算图像各灰度级的累计分布hp。
=土乃（花）
k=O
i=1^2》255
4）求出新图像g的灰度值。
g=255•切⑺Z=l,2
g=oz=0
0.12
0.20
U・3b
0.52
0.56
0.60
0.76
0.80
0.88
1.00
51
133
224
92
204
194
143
153
q
4、
u处aa后09*旳女
5、直方图规格化
把已知直方图的图像变为期望直方图的图像。
若目标直方图分布均匀，即作
直方图规格化步骤:
（1）由原图直方图灰度级概率求出其灰度
级的分布函数F（k）
K1
p（k）a
b
c
F（k）a
a+b
a+b+c
（2）由目标直方图求出目标分布函数F（l）
I0
p，（l）d
d+ed+e+f
F，（l）d
（3）由F（k）和F，（l）,求1<
~1的对应关系:
若F'
（l・l）vF（K）v=F'
（l）,则k变换成I
（4）计算由上述变换所得的直方图（XI）
为求直观，可附上草图
例：
已知:
原图k
原图p（k）
0.19
0.25
0.21
0.16
0.08
0.06
0.03
0.02
目标1
目标p，（l）0.1250.1250.1250.1250.1250.1250.1250.125
求k,l之间的对应关系和规格化处理后的直方图
目标门⑴0.1250.1250.1250.1250.1250.1250.1250.125
F'
⑴0.1250.250.3750.50.6250.750.8751
土5、直方图规格化
（3）k,I之间的对应关系
K01234567
L13567777
（4）求实际得到的直方图Q（l）
0.030.02
67
P（k）
I
Q（l）
\z
（）.08+0.06+0.034-0.02=0.19
可以作出规格化前后的草图加以对比
J6、像元代数运算
可通过将各个不同谱段的图像所对应的像元进行代数或逻辑运算，得到有用的图像增强效果
.相加取平均：
可消除或减弱噪声
・相减：
检测图像的变化，识别目标
・相乘：
可提取图像的轮廓
-相除：
用于对不同波谱敏感的目标识别
右6、像元逻辑运算
■逻辑与：
可检测两幅图像中均存在的稳定区域
■逻辑或：
可将两幅图像进行综合
■逻辑非：
识别图像的负片
7、假彩色与伪彩色
~、
假彩色是指将一幅彩色图像映射为另一幅彩色图像，从而达到增强对比度的目的。
二、伪彩色
由于人眼分辨不同彩色的能力比分别不同的灰度级的能力强，因此，把人眼无法区别的灰度变化，施以不同的彩色来提高识别率，这便是伪彩色增强的基本依据。
右7、假彩色与伪彩色
■•种伪彩色的算法:
利用MATLAB实现图像的点运算
1、改变图像的对比度2、改变图像的明暗度
实验效果：
上机实验：
直方图
利用MATLAB实现图像的直方图均衡
1、直方图修正
2、直方图均衡
滤波实现彩色增强
上机参考程序：
rgb=imread（'
flowers.tif'
）;
h=ones（5z5）/25;
rgb2=imfilter（rgb,h）;
subplot（l,2,l）,imshow（rgb）
titled原彩色图像'
）；
subplot（l,2,2）,imshow（rgb2）;
title。
真彩色增强后图像'
灰级窗切片效果示意图
灰度级的修正
返冋
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线性动态范
调整效果
返回
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