第6章图像增强6_0 数字图像处理与分析基础 国防科技大学

数字图像处理与分析基础第六章图像增强技术黄爱民安向京骆力中国水利水电出版社新世纪电子信息与自动化系列课程改革教材ISBN7-5084-2930-3数字图像处理与分析基础第六章图像增强目的：改善图像的质量。对某种具体的、特定的应用有益。预处理数字图像处理与分析基础改善图像视觉效果的算子分类1、对图像内容的敏感程度：上下文无关：位置不变，参数确定上下文有关：位置变化，参数由图像局部特征确定2、覆盖的运算面积：局部运算、整体运算3、应用目标：清除噪声、增强特征4、所属技术范畴：频域法、空域法、混合法注意数据的对应关系数字图像处理与分析基础图6-1图像中(x,y)点的5*5邻域x算子T作用的点(x,y)及其邻域y图像原点图像(x,y)数字图像处理与分析基础图像增强6.1频域滤波6.2点运算6.3图像间算术和逻辑运算6.4线性空域滤波6.5非线性空域滤波6.6彩色图像增强6.7几何运算数字图像处理与分析基础需保留的频率分量：H(u,v)=1；需抑制的频率分量：H(u,v)=0。f(x,y)F(u,v)H(u,v)F(u,v)G(u,v)G(x,y)FFTH(u,v)FFT-16.1频域滤波)},(),({),(1vuFvuHFyxg数字图像处理与分析基础频域滤波流程（1）对输入图像进行中心移位变换：用(-1)x+y乘以原始图像f(x,y)；（2）由（1）的结果计算相应的DFT，即F(u,v)；（3）设计适当的滤波函数H(u,v)，并用H(u,v)乘以F(u,v)；（4）计算（3）所得结果的IDFT；（5）保留(4)结果的实部；（6）用(-1)x+y乘以（5）的结果，得到滤波增强后的图像g(x,y）。数字图像处理与分析基础频率滤波6.1.1频域平滑6.1.2频域锐化6.1.3带通（带阻）滤波6.1.4同态滤波6.1.5小结数字图像处理与分析基础6.1.1频域低通滤波220;0),(.),(,0),(,1),(:.1vuvuDDvuifDDvuifDvuHILPF图6-3理想低通滤波器（a）变换函数透视图；（b）图像方式显示的滤波器（c）滤波器的剖面图数字图像处理与分析基础截止频率与所保留能量的关系图6-4低通滤波器的能量与D0的关系（a）尺寸为500500像素的图像（b）图像的Fourier谱。叠加的圆环分别具有5、15、30、80、230像素的半径，分别包含的能量为90.0%、94.6%、96.4%、98.0%、99.551010),(NuNvTvuEE),(),(),(22vuIvuRvuEuvTEvuE]/),([100数字图像处理与分析基础IHPF的图像处理效果（c）（b）（a）图6-5图像6-3（a）经过理想低通滤波器的结果，对应的半径分别为15、30、80，滤去的能量为5.4%、3.6%、2%。数字图像处理与分析基础振铃效应G(u,v)=H(u,v)F(u,v)g(x,y)=h(x,y)*f(x,y)图6-6（a）半径为5的脉冲图像（b）相应的空间滤波器（c）空域的5个脉冲（d）滤波结果数字图像处理与分析基础滤波器1数字图像处理与分析基础滤波器2数字图像处理与分析基础巴特沃思滤波器Butterworth]/),([11),(:.220nDvuDvuHBLPF图6-7BLPF特性曲线数字图像处理与分析基础BLPF的滤波结果图6-8二阶BLPF滤波的结果（a）原图像，（b）半径15，（b）半径30，（d）半径80数字图像处理与分析基础指数滤波器或高斯滤波器n0]v)/D-[D(u,ev)H(u,:3.ELPF图6-9高斯滤波器（a）传递函数的透视图；（b）图像形式；（c）径向剖面图数字图像处理与分析基础ELPF的滤波效果图6-10高斯滤波器的处理效果，从左到右依次为原图、半径15、30、80