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1、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
2、像中(x,y)点的5*5邻域,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。,6.1频域滤波,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;
3、(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,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500500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
4、含的能量为90.0%、94.6%、96.4%、98.0%、99.55,数字图像处理与分析基础,IHPF的图像处理效果,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,图6-7 BLPF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,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,