图像的滤波增强和彩色增强

图像的滤波增强和彩色增强一、图像的频域滤波增强频域增强的原理频域平面与图像空域特性的关系图像变化平缓的部分靠近频率平面的圆心，这个区域为低频区域图像中的边、噪音、变化陡峻的部分，以放射方向离开频率平面的圆心，这个区域为高频区域频域增强的原理uv边、噪音、变化陡峭部分变化平缓部分频域滤波增强频域增强的主要步骤：1.计算需要增强图的傅里叶变换；2.将其与1个转移函数相乘；3.再将结果傅里叶反变换以得到增强的图像。常用的滤波增强的方法有：低通滤波、高通滤波、带通和带阻滤波、同态滤波等。低通滤波器法低通滤波法：滤除高频成分，保留低频成分，在频域中实现平滑处理。滤波公式：G(u,v)=H(u,v)F(u,v)F(u,v)原始图像频谱，G(u,v)平滑图像频谱，H(u,v)转移函数。理想低通滤波器（ILPF）定义：以D0为半径的圆内所有频率分量无损的通过，圆外的所有频率分量完全衰减。D0又称为截止频率。00221,,0,,DuvDHuvDuvDDuvuv其中巴特沃思低通滤波器（BLPF）222022201,1111,1nnHuvuvDnHuvuvD阶巴特沃思（Butterworth）滤波器，阶巴特沃思滤波器巴特沃斯低通滤波器的优点是：一、模糊大大减少。因为包含了许多高频分量；二、没有振铃现象。因为滤波器是平滑连续的。高通滤波法1.理想高通滤波器理想高通滤波器剖面图和透视图00220,,1,,DuvDHuvDuvDDuvuv其中2.202220221,1111,1nnHuvDuvnHuvDuv阶巴特沃思（Butterworth）高通滤波器，阶巴特沃思高通滤波器二、彩色增强1.三基色与色度图2.彩色模型及转换3.伪彩色增强4.真彩色增强1.三基色与色度图1.三基色：红、绿、蓝在光源的刺激下，人可以感受颜色，颜色可分为无彩色和有彩色。人视网膜中锥细胞：65%对红光敏感，33%对绿光敏感，2%对蓝光敏感。CIE规定：蓝光波长=435.8nm，绿光波长=546.1nm，红光波长=700nm所有颜色都可看作由三个基本颜色（三基色threeprimarycolors：RGB）的不同组合（相加混色）：CrR+gG+bBr+g+b=1直接用RGB表示颜色，存在负的系数，导致该色不能物理实现，再现颜色范围缩小。CIE定义了三种标准基色XYZ对白光，有X=1，Y=1，Z=1色度图人类描述彩色的三种基本特征量：亮度：与物体的反射率成正比色调：与光谱中光的波长相联系饱和度：与一定色调光的纯度有关色调和饱和度合起来称为色度彩色可用亮度和色度共同表示人眼对于彩色的观察和处理是一种生理和心理现象，其机理还没有完全搞清楚，对于彩色的许多结论都是建立在实验基础之上的。2.彩色模型及转换面向硬设备彩色模型：RGB模型、CMY模型、归一化彩色模型、彩色电视机模型面向视觉感知的彩色模型:HIS模型、HSV模型、3.伪彩色增强伪彩色：原图无彩色，人工赋予彩色。赋色过程是着色过程。伪彩色增强：对原灰度图像中不同灰度值的区域赋予不同的彩色，以更明显地区分它们。伪彩色增强从图像处理的角度看，输入是灰度图像，输出是彩色图像4.真彩色增强方法：1）将一幅彩色图像看作三幅分量图像的组合体，在处理过程中先对每幅图像（按照对灰度图像处理的方法）单独处理，再将处理结果合成为彩色图像2）将一幅彩色图像中的每个像素看作具有三个属性值，即像素属性现在为一个矢量，需利用对矢量的表达方法进行处理，可进行模板处理。