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（空域技术）6.2-6.3

[图像增强一域技术 ■线性空域滤波 ■非线性空域滤波 f(x,y)原图,g(x,y)增强图像, T为变换,g(x,y)=Tfx,y)], 点运算 ■算术和逻辑运算 几何校正 数字圈像处理与析基

数字图像处理与分析基础 图像增强——空域技术 ◼ 线性空域滤波 ◼ 非线性空域滤波 f(x,y)原图，g(x,y)增强图像， T为变换，g(x,y)=T[f(x,y)], ◼ 点运算 ◼ 算术和逻辑运算 ◼ 几何校正

62点运算 ■图像处理的基本手段 图像原点 算子T作用的点(xy)及 田田田其邻域 图像(xy) 数字圈像处理与析基

数字图像处理与分析基础 6.2点运算 ◼ 图像处理的基本手段 x 算子T作用的点(x,y)及 其邻域 图像原点 y 图像(x,y)

621点运算的概念 ■算子T的作用域为1×1,即只作用在单个像素上,输出 g(xy)只与位置(xy处的输入fxy有关,“点到点的处理” T算子为“灰度变换函数”(gray- scale transformation,GST (又称为强度映射),描述了输入灰度级和输出灰度级之 间的映射关系。 又被称为“对比度增强”、“对比度拉伸”或“灰度变 换 T(r), r原始图像灰度级,s增强图像的灰度级,T映射关系 数字圈像处理与析基

数字图像处理与分析基础 6.2.1点运算的概念 ◼算子T的作用域为11，即只作用在单个像素上，输出 g(x,y)只与位置(x,y)处的输入f(x,y)有关，“点到点的处理” ◼T算子为“灰度变换函数”(gray-scale transformation, GST) （又称为强度映射），描述了输入灰度级和输出灰度级之 间的映射关系。 又被称为“对比度增强”、“对比度拉伸”或“灰度变 换”。 s=T( r ), r原始图像灰度级，s增强图像的灰度级，T映射关系

[点运算的用途 光度学标定( photometric calibration) ■增强对比度( contrast enhancement) 动态范围压缩( dynamic parameter reduction 显示标定( display calibration) 图像分割( image segmentation) 数字圈像处理与析基

数字图像处理与分析基础 点运算的用途 ◼ 光度学标定（photometric calibration） ◼ 增强对比度（contrast enhancement） ◼ 动态范围压缩（dynamic parameter reduction） ◼ 显示标定（display calibration） ◼ 图像分割（image segmentation）

[点运算的主要方法 ■灰度变换技术 直方图技术 数字圈像处理与析基

数字图像处理与分析基础 点运算的主要方法 ◼ 灰度变换技术 ◼ 直方图技术

1、常见的灰度变换 (1)线性灰度变换 s-T(r)=kr+b (6-33) 其中r为输入点的灰度值, s为相应输出点的灰度值 M-1 s=kr+b 图620线性点运算业带

数字图像处理与分析基础 1、常见的灰度变换 ◼ (1)线性灰度变换 s=T(r)=kr+b (6-33) 其中r为输入点的灰度值， s为相应输出点的灰度值 0 M-1 s 图6-20 线性点运算 L-1 S=kr+b r

[线性灰度变换效果比较 0.5 0 (a)原始图像 0.5 (c)变换结果 (b)灰度变换函 0.5 图6-21不同线性灰度变换 效果的比较 0.5 (d)反转函数 (d)反转效果 数字圈像处理与析基

数字图像处理与分析基础 线性灰度变换效果比较 （a）原始图像 图6-21 不同线性灰度变换 效果的比较 （c）变换结果 （b）灰度变换函 数 0 0.5 1 S=kr+b 0.5 1 （d）反转函数 （d）反转效果 0 0.5 1 S=kr+b 1 0.5

[非线性单调点变换 图6-2非线性只异 T(r)=r+kr(L-r (6-34) 数字圈像处理与析基

数字图像处理与分析基础 非线性单调点变换 图6-22非线性点运算 L-1 L-1 0 s r T(r)=r+kr(L-r) (6-34)

S型函数 7(x)={1+ sin /ar Sn(=) L 2 0<<1 T(x)=-m{1+ an aT( 2 D 2 tan(a 2 0<a<1 数字圈像处理与析基

数字图像处理与分析基础 S型函数 0 1 2 1 sin 2 sin 1 1 2   = + − α )]}, L r [ ( ) π (α { L T(x)   0 1 )]}, 2 1 tan[ ( ) 2 tan( 1 {1 2 T( )   = + −      m m D D x x

[指数变换 SCV (6-38) c和y为常数。 当y1时,性能正好相反,具有压缩低亮度区 扩展高亮度区的效果。 而当c==1时,输出正比与输入,图像无变化 “y校正”(伽马校正),CRT显示器 数字圈像处理与析基

数字图像处理与分析基础 指数变换 s=cy （6-38） c和y为常数。 当1时，具有扩展低亮度区、压缩高亮度区的 效果； 当1时，性能正好相反，具有压缩低亮度区、 扩展高亮度区的效果。 而当c==1时，输出正比与输入，图像无变化。 “ 校正”（伽马校正），CRT显示器