【正文】 。 Vision Lab 示例 3 Image amp。 Vision Lab 示例 1 Image amp。 22( ( ) ( ) )e x p ( )2*u x u y????? ?39。 ?公式： ?其中 (x,y) 代表像素點， u(x) 是指當前處理的像素點的鄰域像素點組成的向量； u(y)指圖像上其他像素點的鄰域向量； ?指高斯窗口寬度控制參數，根據圖像不同調整。 Image amp。 Vision Lab 實例 Image amp。 Vision Lab 空間域灰度級一彩色變換 ?根據色度學原理，將 原圖像 f(x,y)的灰度范圍分段，經過紅、綠、藍三種不同變換 TR(?)、 TG(?)和 TB(?)，變成三基色分量 IR(x,y)、 IG(x,y)、 IB(x,y)，然后用它們分別去控制彩色顯示器的紅、綠、藍電子槍，便可以在彩色顯示器的屏幕上合成一幅彩色圖像。缺點是變換出的彩色數目有限。 Vision Lab 密度分割法 ? 密度分割法是把黑白圖像的灰度級從 0（黑）到 M0（白）分成 N個區(qū)間 (i=1， 2， …， N),給每個區(qū)間指定一種彩色 ，這樣，便可以把一幅灰度圖像變成一幅偽彩色圖像。 ? 偽彩色增強的方法主要有密度分割法、灰度級一彩色變換和頻率域偽彩色增強三種。 ? 偽彩色增強 ? 偽彩色增強是把黑白圖像的各個不同灰度級按照線性或非線性的映射函數變換成不同的彩色，得到一幅彩色圖像的技術。 ? 彩色增強技術 ? 利用人眼的視覺特性，將灰度圖像變成彩色圖像或改變彩色圖像已有彩色的分布，改善圖像的可分辨性。 Vision Lab 小 結 ?頻率域平滑濾波 ?消除高頻成分 ?頻率域銳化濾波 ?消除低頻成分 ?同態(tài)濾波 ?濾波器同時對高低頻成分影響 Image amp。 Vision Lab 頻域技術與空域技術 ?空域中的平滑濾波器在頻域里對應低通濾波器 頻域越寬，空域越窄，平滑作用越弱 頻域越窄，空域越寬，模糊作用越強 uuF ( ) xf ( )x0 0平滑模板系數為正，且中部系數值較大 Image amp。 ?空間銳化濾波器 消除或減弱圖像中灰度值緩慢變化 的 部分，這些部分對應頻域中的低頻分量，所以可用頻域高通濾波來實現。 H ?? ?? L 窗內細節(jié)變得清晰；窗外的灰度得到平衡 Image amp。 Vision Lab 同態(tài)濾波 ? 典型應用：壓縮圖像的動態(tài)范圍，同時增加對比度 ? 濾波器： 11 H ?? HH L 且L)20/),(2(L ]e1)[(),( HHHvuHDvuDcH ?????常數 c用來控制濾波器函數斜面 Image amp。 ? 分析： ? 圖像照射分量變化緩慢；反射分量在邊緣處變化劇烈 ? 圖像對數的傅立葉變換后的低頻部分對應照度分量，高頻成分對應反射分量 ? 濾波器特點：對高頻和低頻成分有不同的影響。 Vision Lab 同態(tài)濾波 ? 成像模型（照度和反射）： f(x, y) = i(x, y) r(x, y) ? 兩邊取對數： ? 兩邊取傅立葉變換： ? 用一頻域函數 H(u, v)處理 F(u, v)： ? 反變換到空域： ? 兩邊取指數： ),(ln),(ln),(ln yxryxiyxf ??),(),(),( vuRvuIvuF ??),(),(),(),(),(),( vuRvuHvuIvuHvuFvuH ??),(),(),( yxhyxhyxh rif ?? ),( ),( ),( ),( yxhyxhyxh rif eeeyxg ???Image amp。 A = 1 ：高通濾波器 A 1 ：原始圖的一部分與高通圖相加，恢復了高通濾波時丟失的低頻分量 Image amp。 Vision Lab 高頻提升濾波器 ?用原始圖減去低通圖得到高通濾波器的效果。 ?方法：改進轉移函數 高通濾波： G(u, v) = H(u, v)F(u,v) 高頻增強轉移函數： He(u, v) = k ? H(u, v) + c 高頻增強輸出圖的傅立葉變換： Ge(u, v) = k ? G(u, v) + c ? F(u, v) 反變換回去： ge(x, y) = k ? g(x, y) + c ? f (x, y) Image amp。 Vision Lab 巴特沃斯高通濾波器 ?形狀與巴特沃斯低通濾波器的形狀正好相反，截斷頻率使 H值上升到最大值某個百分比的頻率 H(u,v) = 1/2 ? ? nvuDDvuH 20 ),(11),(??01u , vD 0( )Hu , v( )D01HDD 0(( ))u , vu , vImage amp。 Vision Lab 頻率域銳化濾波器 ?理想高通濾波器 IHPF(Ideal High Pass Filter) ?巴特沃斯高通濾波器 BHPF ?高頻增強濾波器 ?高頻提升濾波器 Image amp。 Vision Lab 其它例子：字符識別前的增強處理 Image amp。 階數分別為 1, 2， 5和 20 Image amp。 Vision Lab 巴特沃斯低通濾波器 半徑分別為 5, 15，30, 80和230 Image amp。 Vision Lab 巴特沃斯低通濾波器 ?圖像由于量化不足產生虛假輪廓時?？捎玫屯V波進行平滑以改進圖像質量。 ? ? nDvuDvuH 20/),(11),(??Image amp。 Vision Lab 巴特沃斯低通濾波器 BLPF（ Butterworth） ? 物理上可實現（理想低通濾波器在數學上定義得很清楚，在計算機模擬中也