數(shù)字圖像處理_圖像濾波-在線瀏覽
2025-05-09 04:24本頁面
【正文】 ab 灰度映射 (直方圖變換 ) ?用直方圖變換方法進行圖像增強是以概率論為基礎(chǔ)的。 Image amp。 Vision Lab r s r s Image amp。 Vision Lab 直方圖變換的目標：均勻分布的灰度直方圖 255 0 r h(r) Image amp。 Vision Lab 直方圖均衡算法 ?直方圖均衡化主要用于增強動態(tài)范圍偏小的圖像的方差； ?基本思想：把原始的直方圖變換為均勻分布的形式，這樣就增加了像素灰度值的動態(tài)范圍，從而達到增強圖像整體對比度的效果。 Vision Lab 算法理解 s p(s) 理想歸一化直方圖 0 L1 1/L P(s) ??? skkpsP0)()(L1 0 1/L 1 )1(1)( ?? sLsPs 1)( ??? sPLs灰度映射的目標 (即希望變換后盡可能 符合此關(guān)系 ) Image amp。 Vision Lab 算法描述 ?設(shè)像素共分為 L級 (r = 0,1,2,…L 1)，變換后對應(yīng)的灰度值記為 s； ?原始圖像的歸一化直方圖記為： p(r) 1)()(0??? ??rkkpLrs1)(0 ??? LrsImage amp。 Vision Lab Image amp。 Vision Lab Image amp。 Vision Lab 圖像增強基本方法 ?空間域 ?平滑 ?圖像卷積 ?銳化 ?圖像差分 ?頻率域 ?平滑的頻率域濾波器 ?銳化的頻率域濾波器 ?空間域的方法比較簡單易懂，因此詳細介紹；頻率域方法則較為簡單地介紹。 Vision Lab 圖像平滑 ?圖像平滑是為了消除圖像中的高頻分量，同時不影響低頻分量； ?高頻分量對應(yīng)途中的邊緣等灰度值具有較大變化的區(qū)域，平滑可以減少這部分起伏； ?消除噪聲； ?在提取較大目標之前，濾除太小細節(jié)的影響。 Vision Lab 原始圖像 平滑圖像 Image amp。 Vision Lab 線性平滑濾波 —— 鄰域平均 ? 鄰域平均 ? 每個像素點用它鄰域像素的平均值作為平滑結(jié)果 ? 3 3模板： ? 鄰域平均，平滑濾波確實會將噪聲點減弱，但是同時也是整個圖像的跟為模糊，可視的細節(jié)逐漸減少，而且運算量也非常大。 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Image amp。 ? 卷積模板中的各個位置對應(yīng)的是權(quán)重系數(shù)，例如： a1–a9可以根據(jù)具體需要來確定數(shù)值。 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 Image amp。 Vision Lab 3 3 5 5 Image amp。 Vision Lab 加權(quán)平均 ? 同一尺寸的模板，不同位置的系數(shù)不同； ? 距離模板中心越近的像素點的權(quán)重越大，同理越遠的越?。? ? 為了減少計算量，將模板系數(shù)最小值設(shè)為 1，其他的按等比數(shù)列遞增，中心系數(shù)最大； 1 2 1 2 4 2 1 2 1 Image amp。 ?可以通過調(diào)整 ，來控制平滑效果的程度。 221( ) e xp ( / 2 )2f i i ????i?Image amp。 Vision Lab 非線性濾波 ?線性濾波平滑噪聲的同時，也損壞了非噪聲區(qū)域的信號；采用非線性濾波可以保留信號的同時，濾除噪聲。 Image amp。 Vision Lab 二維中值濾波 ?公式： ?二維中值濾波更加廣泛的應(yīng)用于圖像濾波當中 ? ?( , ) ( , )( , ) ( , )m e d ia n s t N x yg x y m e d ia n f s t??Image amp。 Vision Lab 中值濾波的步驟 ?將模板在圖中漫游，并將模板中心與圖中某個像素位置重合； ?讀取模板下各對應(yīng)像素的灰度值； ?將這些灰度值從小到大排成一列； ?找出這些值的中間值； ?將這個值賦給對應(yīng)模板中心位置的像素。 Vision Lab 噪聲圖像 中值濾波 3x3 Image amp。 Vision Lab 均值，中值和最頻值 ?均值是模板內(nèi)像素點灰度的平均值，中值是數(shù)值排列后處于中間的值，最頻值是出現(xiàn)次數(shù)最多的灰度值； ?這三者都與直方圖有著密切的關(guān)系； ?直方圖的一個峰對應(yīng)一個區(qū)域，如果這個峰是對稱的，那么均值等于中值，等于最頻值。 Vision Lab 中值濾波的代碼實現(xiàn) ?Matlab中函數(shù) medfilt1和 medfilt2，第一個是一維的中值濾波，第二個是二維的中值濾波。 Vision Lab 示例 Image amp。如果圖像不是存放在 matlab的 work文件夾下， 那么需要在文件名前加上目錄位置，例如：‘ D\image\’ 加入噪聲， ’salt amp。 Medfilt2濾波，輸出圖像 K， imshow顯示圖像 Image amp。 ?常用的微分方法是利用梯度算子，連續(xù)函數(shù)的微分形式： ?離散空間用差分替代微分 ,常用模板： Txyfff G Gxy???? ??? ? ??? ??????111000111???????????1 0 11 0 11 0 1???????????垂直銳化 水平銳化 Image amp。 Vision Lab 原始圖像 銳化圖像 Image amp。 Vision Lab 原始圖像 銳化圖像 Image amp。 Vision Lab 頻域增強原理 ? 卷積定理： ? 增強圖像： ? 步 驟： (1) 計算圖像的變換 (2) 在頻域濾波 (3) 反變換回圖像空間 ? 頻域濾波 : 低通，高通，同態(tài) ),(),(),( vuFvuHvuG ?? ?),(),(),( 1 vuFvuHyxg T?
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