电子科技大学：《数字图像处理》课程教学资源（课件讲稿）第三章 空间域图像增强

4 /956 第三章、空间域图像增强 电子科技大学自动化学院

第三章、空间域图像增强 电子科技大学自动化学院

图象增强的含义和目的 >一、什么是图象增强？ 图像增强是要突出图像中的某些信息，同时削弱 或去除某些不需要信息的一种处理方法，以得到 对具体应用来说视觉效果更“好”，或更“有用” 的图像的技术 >二、为什么要增强图象？ 图像在传输或者处理过程中会引入噪声或使图像变 模糊，从而降低了图像质量，甚至淹没了特征，给 分析带来了困难

 一、什么是图象增强？ 图象增强的含义和目的 图像增强是要突出图像中的某些信息，同时削弱 或去除某些不需要信息的一种处理方法，以得到 对具体应用来说视觉效果更“好”，或更“有用” 的图像的技术.  二、为什么要增强图象？ 图像在传输或者处理过程中会引入噪声或使图像变 模糊，从而降低了图像质量，甚至淹没了特征，给 分析带来了困难

4 图象增强的含义和目的 956

图象增强的含义和目的

图象增强的含义和目的 956 三、目的： (1)改善图象的视觉效果，提高图像的清晰度； (2)将图象转换成更适合于人眼观察和机器分析识 别的形式，以便从图象中获取更有用的信息。 >四、基本方法： 空间域处理：点处理（图象灰度变换、直方图均衡等)； 邻域处理（线性、非线性平滑和锐化等)； 频域处理：高、低通滤波、同态滤波等

空间域处理：点处理（图象灰度变换、直方图均衡等）； 邻域处理（线性、非线性平滑和锐化等）； 频域处理 ：高、低通滤波、同态滤波等  三、目的： （1）改善图象的视觉效果，提高图像的清晰度； （2）将图象转换成更适合于人眼观察和机器分析识 别的形式，以便从图象中获取更有用的信息。  四、基本方法： 图象增强的含义和目的

目录 >3.1 背景知识 CONTENTS >3.2 基本灰度变换 >3.3 直方图处理 >3.4 空闻滤波基础 >3.5 平滑空间滤波器 >3.6 锐化空间滤波器 >3.7 混合空间增强法

目录 CONTENTS  3 . 1 背景知识  3 . 2 基本灰度变换  3 . 3 直方图处理  3 . 4 空间滤波基础  3 . 5 平滑空间滤波器  3 . 6 锐化空间滤波器  3 . 7 混合空间增强法

3.1背景知识 空间域增强是指增强构成图像的像素，可由下式定义： gx,y)=T[fc,y)](3.1-1) Origin 邻域和预定义的操作一起 (x,y) 称为空间滤波器（掩模、 3 x 3 neighborhood of (x,y) 核、模板) f(x,y)是输入图像 Image f g(x,y)是输出图像 Spatial domain T是对f的一种操作，定义在(x,y)的邻域上

空间域增强是指增强构成图像的像素，可由下式定义： g(x,y)=T[f(x,y)] (3.1-1) 其中 f(x,y)是输入图像 g(x,y)是输出图像 T是对f的一种操作，定义在（x,y）的邻域上. 3.1 背景知识 邻域和预定义的操作一起 称为空间滤波器（掩模、 核、模板）

3.1背景知识 956 > 更大的邻域会有更多的灵活性，一般的方法是利 用点(x,y)事先定义的邻域里的一个f值的函数来决 定g在(x,y)的值，主要是利用所谓的模板（也称为 滤波器，核，掩模)， 模板是一个小的(3×3)二维阵列，模板的系数值 决定了处理的性质，如图像尖锐化等.以这种方法 为基础的增强技术通常是指模板处理或空域滤波

 更大的邻域会有更多的灵活性,一般的方法是利 用点(x,y)事先定义的邻域里的一个f值的函数来决 定g在(x,y)的值,主要是利用所谓的模板（也称为 滤波器,核,掩模）.  模板是一个小的(3×3)二维阵列,模板的系数值 决定了处理的性质,如图像尖锐化等. 以这种方法 为基础的增强技术通常是指模板处理或空域滤波. 3.1 背景知识

目录 _3.1 背景知识 CONTENTS 3.2 基本灰度变换 3.3 直方图处理 3.4 空间滤波基础 3.5 平滑空间滤波器 3.6 锐化空间滤波器 3.7 混合空间增强法

目录 CONTENTS  3 . 1 背景知识  3 . 2 基本灰度变换  3 . 3 直方图处理  3 . 4 空间滤波基础  3 . 5 平滑空间滤波器  3 . 6 锐化空间滤波器  3 . 7 混合空间增强法

3.2基本灰度变换 4 956 √灰度级变换函数 s=Tr）3.1.2) 反比s=L-1-r 三种基本类型 n次方根 3L/4H ①线性的（正比或反比） ②对数的（对数和反对数的） 对数s=clogcif) n次幂scr ③幂次的(n次幂和n次方根 输出灰度级 变换) L/4 图像反转 s=L-1-r 正 反对 对数变换s=clog(1+r) 数 0 L/4 Ln 3L4 L-1 幂次变换s=cry 输入灰度级，" 用于图像增强的某些基本灰度变换函数

3.2 基本灰度变换  灰度级变换函数 s = T(r) (3.1.2) 三种基本类型 ①线性的(正比或反比) ②对数的(对数和反对数的) ③幂次的(n次幂和n次方根 变换) 用于图像增强的某些基本灰度变换函数 输入灰度级,r n次方根 正 比 反对 数 反比 𝑠𝑠 = 𝐿𝐿 − 1 − 𝑟𝑟 对数 𝑠𝑠 = 𝑐𝑐 log( 1 + 𝑟𝑟) n次幂 𝑠𝑠 = 𝑐𝑐𝑟𝑟𝛾𝛾 输出灰度级 𝑠𝑠 图像反转 对数变换 幂次变换 𝑠𝑠 = 𝐿𝐿 − 1 − 𝑟𝑟 𝑠𝑠 = 𝑐𝑐 log( 1 + 𝑟𝑟) 𝑠𝑠 = 𝑐𝑐𝑟𝑟𝛾𝛾

3.2基本灰度变换 ①反转变换 s=L-1-r(3.2-1) 4 适于处理增强嵌入于图像暗色区域的白色或灰色细节， 特 别是当黑色面积占主导地位时 ab FIGURE 3.4 (a)Original digital mammogram (b)Negative image obtained using the negative transformation in Eq.(3.2-1). (Courtesy of G.E. Medical Systems.) 灰度反转图像

3.2 基本灰度变换 灰度反转图像 适于处理增强嵌入于图像暗色区域的白色或灰色细节,特 别是当黑色面积占主导地位时. ①反转变换 𝑠𝑠 = 𝐿𝐿 − 1 − 𝑟𝑟 (3.2 − 1)