基于直方圖變換實(shí)現(xiàn)的圖像增強(qiáng)的課程設(shè)計(jì)說明書-在線瀏覽
2024-09-11 11:58本頁面
【正文】 法，包括線性灰度變換、非線性灰度變換與直方圖均衡化方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，處理后的圖像對(duì)比度得到了明顯改善，增強(qiáng)了圖像的視覺效果。 通過對(duì)圖像增強(qiáng)的方法進(jìn)行比較之后，得出不同方法在使用過程中的優(yōu)缺點(diǎn)，并且積極思考和掌握在特定圖像下增強(qiáng)圖像的最優(yōu)方法。其主要目的是使處理后的圖像對(duì)某種特定的應(yīng)用來說，比原始圖像更適用。如突出目標(biāo)物輪廓，去除各類噪音，將黑白圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閭尾噬珗D像。成為人類科學(xué)技術(shù)上不可或缺的一部分。在實(shí)用中可以采用單一方法處理，也可以采用幾種方法聯(lián)合處理，以便達(dá)到預(yù)期的增強(qiáng)效果。圖像增強(qiáng)有圖像對(duì)比度增強(qiáng)、亮度增強(qiáng)，輪廓增強(qiáng)等等。頻域法就是在圖像的某種變化域內(nèi)，對(duì)圖像的變換值進(jìn)行預(yù)算，如先對(duì)圖像進(jìn)行傅里葉變換，在進(jìn)行濾波處理，最后將濾波處理后的圖像變換值反變換到空間域，從而獲得增強(qiáng)后的圖像。具體來說 是一種通過改變圖像像元的亮度分布態(tài)勢，擴(kuò)展灰度分布區(qū)間來改變圖像像元對(duì)比度，從而改善圖像質(zhì)量的圖像處理方法。常用的方法有對(duì)比度線性變換和非線性變換。 直方圖規(guī)定化 直方圖規(guī)定化是使原圖像灰度直方圖變成規(guī)定形狀的直方圖而對(duì)圖像作修正的增強(qiáng)方法也成為直方圖匹配。圖像中往往包含有各種各樣的噪聲。這些噪聲的存在直接影響著后續(xù)的處理過程，使圖像失真。 銳化 平滑噪聲時(shí)經(jīng)常會(huì)使圖像的邊緣變的模糊，針對(duì)平均和積分運(yùn)算使圖像模糊，可對(duì)其進(jìn)行反運(yùn)算采取微分算子使用模板和統(tǒng)計(jì)差值的方法，使圖像增強(qiáng)銳化。 各種圖像增強(qiáng)技術(shù)方法的優(yōu)缺點(diǎn) （ 1） 灰度變換 優(yōu)勢：可以充分利用圖像中的亮度信息，明顯改善圖像質(zhì)量，是一種常用的圖像增強(qiáng)算法。即不能有效地抑制噪聲。 （ 2） 直方圖均衡化 優(yōu)勢：能夠使得處理后圖像的概率密度函數(shù)近似服從均勻分布，其結(jié)果擴(kuò)張了像素值的動(dòng)態(tài)范圍，是一種常用的圖像增強(qiáng)算法。 數(shù)字圖像處理課程設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 13 頁 （ 3）平滑算法 優(yōu)勢：去噪效 果明顯，并且能夠較好的保持圖像邊緣位置和細(xì)節(jié)。 （ 3） 銳化 優(yōu)勢：圖像模糊的部分得到了銳化，特別是模糊的邊緣部分得到了增強(qiáng)，邊界更加明顯。 第四章 直方圖增強(qiáng)及 matlab實(shí)現(xiàn) 直方圖均衡化 直方圖均衡化是一種最常用的直方圖修正。是間接對(duì)比度增強(qiáng)的方法。直觀地講，直方圖均衡化導(dǎo)致圖象的對(duì)比度增 加。 直方圖均衡化基本做法是將每個(gè)灰度區(qū)間等概率分布代替了原來的隨機(jī)分布，即增強(qiáng)后的圖象中每一灰度級(jí)的像元數(shù)目大致相同。減少灰度等級(jí)換取對(duì)比度的增大 要注意的是，均衡化處理后的圖象只能是近似均勻分布。 直方圖進(jìn)行均衡化變換后得到一幅灰度直方圖為均勻分布的新圖像 數(shù)字圖像處理課程設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 13 頁 變換前圖像的直方圖 均衡化后圖像的直方圖 （ 1）對(duì)于連續(xù)的數(shù)字圖像所用直方圖均衡化公式為 ??? r r dr)r(p)r(Ts 0 當(dāng)變換函數(shù)為 r 的累積直方圖函數(shù)時(shí) ，能達(dá)到直方圖均衡化的目的 （ 2）對(duì)于灰度級(jí)為離散的數(shù)字圖像，用頻率；來代替概率，則所用直方圖公式為 公式中， T(rk)來表示原圖像的第 k 個(gè)灰度級(jí)的轉(zhuǎn)換函數(shù)。 ∑nj/N 表示 0~j個(gè)灰度級(jí)的像素?cái)?shù)量總和與像素總數(shù)的比值，也就是前面講過的百分位 (當(dāng)前色階與前面色階的所有像素?cái)?shù)量 247。 ∑Pr(rk )表示第 0~k 的灰度級(jí)出現(xiàn)概率累積相加。 matlab 的實(shí)現(xiàn) .matlab 直方圖均衡化的函數(shù) 是 histeq， I = imread(39。)。 Figure,plot((0:255)/255,T)。D:\39。 %讀 取原圖象 [m,n,o]=size( Yuantu)。 %對(duì)原圖像進(jìn)行灰度變換 figure,imshow( Yuantu)。 %顯示灰度圖象 %計(jì)算原圖像各灰度出現(xiàn)的概率 gp=zeros(1,256)。 end figure,bar(0:255,gp)。原圖像直方圖 39。 %直方圖的名稱 xlabel(39。)。出現(xiàn)概率 39。 %直方圖的橫坐標(biāo) %計(jì)算新的各灰度出現(xiàn)的概率 newGp=zeros(1,256)。 S2=zeros(1,256)。 for i=1:25
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