图像处理中直方图双向均衡技术研究.docx
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图像处理中直方图双向均衡技术研究
本科毕业论文
题
目
图像处理中直方图双向均衡技术研究
作者：
张姝
专业：
集成电路设计与集成系统
指导教师：
岳贤军
完成日期：
2011-6-1
原创性声明
本人声明：
所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。
参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签名：
日期：
本论文使用授权说明
本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：
学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。
（保密的论文在解密后应遵守此规定）
学生签名：
指导教师签名：
日期：
南通大学毕业设计（论文）立题卡
课题名称
图像处理中直方图双向均衡技术研究
出题人
岳贤军
课题表述（简述课题的背景、目的、意义、主要内容、完成课题的条件、成果形式等）
在基于图像处理的产品表面缺陷检测和识别系统研究中，图像增强是重要的步骤之一，其效果好坏决定了图像分割等后续处理的准确性。
图像增强中常用的直方图均衡算法有时不能有效地提升图像细节，或者提升图像细节的同时提升了图像的噪声与背景。
本课题研究了利用直方图双向均衡技术可以在直方图的灰度密度和灰度间距2个方向进行均衡，可以对产品表面图像进行有效地增强（一般缺陷很小，属于图像细节），在增强图像细节的同时，抑制噪声和背景，为后续处理打下基础。
主要内容：
研究图像增强中的直方图均衡算法、直方图双向均衡技术，
完成课题的条件：
使用matlab编程语言、在matlab2009平台下进行开发。
成果形式：
实现完成图像增强的直方图双向均衡算法，用于演示的应用程序。
课题来源
科研
课题类别
毕业设计
该课题对学生的要求
熟悉数字图象处理理论，会使用matlab进行编程，具有一定的编程基础，适合电子信息工程和通信工程专业学生。
教研室意见
该课题工作量、难易程度适中，符合专业培养目标和要求。
教研室主任签名：
______________
________年________月________日
学院意见
同意立题（ ）
不同意立题（ ） 教学院长签名：
______________
________年________月________日
注：
1、此表一式三份，学院、教研室、学生档案各一份。
2、课题来源是指：
1.科研，2.社会生产实际，3.其他。
3、课题类别是指：
1.毕业论文，2.毕业设计。
4、教研室意见：
在组织专业指导委员会审核后，就该课题的工作量大小，难易程度及是否符合专业培养目标和要求等内容提出具体的意见和建议。
5、学院可根据专业特点，可对该表格进行适当的修改。
南通大学
毕业设计（论文）任务书
题目图像处理中直方图双向均衡技术研究
学生姓名张姝
学院电子信息学院
专业集成电路设计与集成系统
班级集072
学号0711002257
起讫日期
指导教师岳贤军职称讲师
发任务书日期2011年2月20日
课题的内容和要求（研究内容、研究目标和解决的关键问题）
图像增强是数字图像处理技术中最基本的内容之一，它运用一系列技术手段改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度，并将图像转换成一种更适合于人或计算机进行分析处理的形式。
图像增强中常用的直方图均衡算法存在一定的缺点：
有时不能有效地提升图像细节，或者提升图像细节的同时提升了图像的噪声与背景。
本课题研究了直方图双向均衡技术，能够有效地解决上述问题。
课题的研究方法和技术路线
本课题研究的利用直方图双向均衡技术可以在直方图的灰度密度和灰度间距2个方向进行均衡，可以对产品表面图像进行有效地增强（一般缺陷很小，属于图像细节），在增强图像细节的同时，抑制噪声和背景，为后续处理打下基础。
基 础 条 件
PC机；
matlab软件。
参 考 文 献
[1]杨帆等.数字图像处理与分析[M].北京：
北京航空航天大学出版社，2007，66-84
[2]胡学龙，许开宇.数字图像处理[M].北京：
电子工业出版社，2009，55-62
[3]朱虹等.数字图像处理基础[M].北京：
科学出版社，2005,31-46
[4]KIMYT.ContrastEhancementUsingBrightnessPreservingBi-histogramEualization[J].IEEETransactionsonConsumerElectronics,1997,43
（1）:
1-8
[5]ChenSD,RamliAR.ContrastEnhancementUsingRecursiveMean-separateHistogramEqualizationforScalableBrightnessPreservation[J].IEEETransactionsonConsumerElectronics,2003,49（4）:
1301-1309
[6]SimKS,TsoCP,TanYY.RecursiveSub-imageHistogramEqualizationAppliedtoGrayScaleImages[J].PatternRecognitionLetters,2007,28（10）:
1209-1221
[7]YeganehH,ZiaeiA,RezaieA.Anovelapproachforcontrastenhancementbasedonhistogramequalization[C]//ComputerandCommunicationEngineering,InternationalConferenceon..KualaLumpur:
IEEECommunicationsSociety,2008:
256-260
[8]PIZERS.AdaptiveHistogramEqualizationAndItsVariations[J].ComputerVisionGraphics&ImageProcessing,1987，39（3）:
355-368
[9]CASELLESV.ShapePreservingLocalContrastEnhancement[A].Proceedingsofthe1997InternationalConferenceonImageProcessing（ICIP’97）[C].WashingtonIEEEComputerSociety，1997
[10]KIMJY,KIMLS,HWANGSH.AnAdvancedContrastEnhancementUsingPartiallyOverlappedSub-blockHistogramEqualization[J].IEEETransactionsonCircuitsandSystemsforVideoTechnology,2001，11（4）:
475-484
[11]翟东清,吴陈,曾庆军.保持亮度的多峰值直方图均衡算法[J].计算机仿真,2009,26
（1）:
1-2
[12]黄登斌,胡伟文.一种基于粗集理论的直方图均衡化方法[J].兵工自动化,2010,29（9）:
1-2
[13]武英.保持图像亮度的改进双直方图均衡算法[J].计算机应用,2010.30（6）:
1
[14]李卓,郭立红.基于形态小波变换的低对比度图像增强算法[J].电子器件,2007,30（6）:
2-3
[15]冷璐,黎明,张家树.结合边缘细节局部自适应增强的直方图均衡化[J].微电子学与计算机,2010,27
（1）:
1-2
[16]陈钱,柏连发,张保民.红外图像直方图双向均衡技术研究[J]．红外与毫米波学报,2003,22（6）:
2-3
[17何金国.数字图像处理实训教程[M].北京：
清华大学出版社，2008，57-66.
[18]贾永红，崔卫红，余卉.数字图像处理实习教程[M].武汉：
武汉大学出版社人，2007，44-52.
本课题必须完成的任务
使用matlab编程语言、在matlab2009平台下进行开发，实现完成图像增强的直方图双向均衡算法，用于演示的应用程序，并撰写毕业论文。
成 果 形 式
应用程序及论文
进度计划
起讫日期
工作内容
备注
2011年1月
查找资料并学习matlab和数字图像处理的相关知识
2011年2月
查找外文资料并翻译
2011年3月
学习直方图均衡算法的相关知识，写开题报告
2011年4月
进行《图像处理中直方图双向均衡技术研究》的设计与调试
2011年5月
撰写毕业论文
2011年6月
准备毕业答辩
教研室审核意见
教研室主任签名：
__ ______年___月___日
学院意见
教学院长签名：
__ ______年___月___日
注：
此表为参考表格，学院可根据专业特点，对该表格进行适当的修改。
南通大学本科生毕业设计（论文）开题报告
学生姓名
张姝
学号
0711002257
专业
集成电路设计与集成系统
课题名称
图像处理中直方图双向均衡技术研究
阅读文献
情况
国内文献14篇
开题日期
2011年3月18日星期五
国外文献7篇
开题地点
12#604
一文献综述与调研报告：
（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献）
图像增强技术在科学研究、军事技术、医学、气象及天文学等领域中有着极其广泛的应用。
图像增强的目的,是通过对图像灰度作修正,改善图像的视觉效果,提供直观、清晰、适合于分析的图像。
直方图均衡化算法是图像增强空域法中的最常用、最重要的算法之一。
直方图均衡化算法的中心思想是把原始图像的灰度直方图从比较集中的某个灰度区间变成在全部灰度范围内的均匀分布。
但是这种传统的直方图均衡算法有时不能有效地提升图像细节，或者提升图像细节的同时提升了图像的噪声与背景。
针对以上问题提出了多种改善算法，主要分为全局和局部两类。
全局的方法有：
Kim提出的亮度保持的双直方图均衡算法（BBHE）[1]，Chen进一步提出一种基于平均亮度值递归分解直方图的均衡方法（RMSHE）[2],Sim把RMSHE改进成基于子图像递归的直方图均衡化（RSIHE）[3],另一种思想是重新设计概率密度函数的公式[4]。
局部的方法主要是在子块内进行均衡化,有子块不重叠、子块重叠和子块部分重叠三类.
研究了直方图双向均衡技术。
在直方图的灰度密度和灰度间距2个方向进行均衡，灰度密度的均衡就是把的直方图近似地变换为具有均匀密度分布的直方图。
灰度间距的均衡就是把灰度等级在整个显示范围内等间距排列。
直方图双向均衡技术
在增强图像细节的同时，抑制噪声和背景为后续处理打下基础。
参考文献
[1]杨帆等.数字图像处理与分析[M].北京：
北京航空航天大学出版社，2007，6
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