国防科学技术大学：《数字图像处理与分析基础 Digital Image Processing and Analysis Theory》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 图像增强技术 6.1 频域滤波（1/2）

lsBN7-5084-2930-3 新世纪电子信息与自动化系列课程改革教材电工程与自动化学 数容像处理与分害础 第六章图像增强技术 黄爱民安向京骆力 中水水电出版往 食 国防科学 技术大学 Nat onal University of Defense Technology

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

[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 数字图像理与备行

数字图像处理与分析基础 第六章 图像增强 n 目的：改善图像的质量。 n 对某种具体的、特定的应用有益。 n 预处理

[改善图像视觉效果的算子分类 ■1、对图像内容的敏感程度: o上下文无关:位置不变,参数确定 o上下文有关:位置变化,参数由图像局部特征确 ■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 数字图像理与备行

数字图像处理与分析基础 改善图像视觉效果的算子分类 n 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 n 2、覆盖的运算面积：局部运算、整体运算 n 3、应用目标：清除噪声、增强特征 n 4、所属技术范畴：频域法、空域法、混合法 n 注意数据的对应关系

[图61图像中(xy)点的55邻域 图像原点 算子T作用的点 輯-(xy)及其邻域 图像(xy) 数字图像理与备行

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 图像原点 y 图像(x,y)

[图像增强 6.1频域滤波 62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 67几何运算 字像处理

数字图像处理与分析基础 图像增强 n 6.1频域滤波 n 6.2点运算 n 6.3图像间算术和逻辑运算 n 6.4线性空域滤波 n 6.5非线性空域滤波 n 6.6彩色图像增强 n 6.7几何运算

[6.1频域滤波 g(x,y)=F H(u,DF(u,v) FFT H(u, FFT-I f(x,y) F(u, v) H(u,v)(u, v G(,v) G/x, y) 需保留的频率分量:H1u,v)=1; 需抑制的频率分量:H1,)=0 字像处理

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) FFT H(u,v) FFT-1 6.1频域滤波 ( , ) { ( , ) ( , )} 1 g x y F H u v F u v  

频域滤波流程 (1)对输入图像进行中心移位变换: 用(-1)x+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,)乘以F(u,v) (4)计算(3)所得结果的|DFT; (5)保留(4)结果的实部; (6)用(-1)x+乘以(5)的结果,得到 滤波增强后的图像g(X,y)。 数字图像理与备行

数字图像处理与分析基础 频域滤波流程 n （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)； n （2）由（1）的结果计算相应的DFT， 即F(u,v)； n （3）设计适当的滤波函数H(u,v)，并用 H(u,v)乘以F(u,v)； n （4）计算（3）所得结果的IDFT； n （5）保留(4)结果的实部； n （6）用(-1) x+y乘以（5）的结果，得到 滤波增强后的图像g(x,y）

[频率滤波 ■6.1.1频域平滑 6.12频域锐化 6.1.3带通(带阻)滤波 6.1.4同态滤波 6.15小结 数字图像理与备行

数字图像处理与分析基础 频率滤波 n 6.1.1频域平滑 n 6.1.2频域锐化 n 6.1.3带通（带阻）滤波 n 6.1.4同态滤波 n 6.1.5小结

6.1.1频域低通滤波 1,D(u,v)≤D0 1. LPF: H(u, v) D(u,v)=vu+v D 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 字像处理

数字图像处理与分析基础 6.1.1频域低通滤波 2 2 0 0; ( , ) 0, ( , ) . 1, ( , ) 1. : ( , ) D u v u v ifD u v D ifD u v D ILPF H u v         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

[截止频率与所保留能量的关系] T e(u,v E(ul2v)=R(u2v)+1(,y) =0v=0 月=1002∑E(u,0)/E] ·■■■口 aa a a aaaa 图6-4低通滤波器的能量与D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 数字图像理与备行

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       1 0 1 0 ( , ) N u N v T E E u v ( , ) ( , ) ( , ) 2 2 E u v  R u v  I u v   u v ET  100[ E(u,v)/ ]