圖像增強方法研究綜述【文獻綜述】

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1、畢業(yè)論文文獻綜述電子信息工程圖像增強方法研究綜述摘要：圖像增強是數(shù)字圖像處理的最基本的方法之一，本文簡要介紹圖像增強的概念，圖像增強的目的，圖像增強的方法，圖像增強的新技術及其發(fā)展趨勢。關鍵字：圖像增強；方法；新技術；趨勢1.引言數(shù)字圖像增強是指不考慮降質(zhì)的原因，將圖像中感興趣的部分信息加以處理或突出有用的圖像特征，同時削弱或去除某些不需要的信息，使得圖像更符合某些特定的需要。圖像增強的目的是要增強視覺效果，將原來不清晰的圖像變得清晰或強調(diào)某些感興趣的特征，抑制不感興趣的特征，以達到改善圖像質(zhì)量、豐富信息量的目的，并加強圖像判讀和識別效果的圖像處理方法。圖像增強技術通常分為兩大類：空

2、間域法和頻率域法。空間域法是直接對圖像數(shù)據(jù)進行處理，增強過程是對每個像素點或者對較小的子圖像進行處理，如線性對比度拉伸、自適應增強算法、直方圖均衡化以及在直方圖均衡基礎上的各種改進算法。頻率域法是在圖像的頻率域中進行的，對圖像的變換系數(shù)（頻率成分）直接進行運算，然后通過傅立葉逆變換以獲得圖像的增強效果。由于圖像增強技術現(xiàn)在還沒有通用的算法，因此圖像增強技術根據(jù)各種不同目的而產(chǎn)生了多種算法，最常用的即“空間域”方法和“頻率域”方法。隨著數(shù)學各分支在理論和應用上的逐步深入，使得數(shù)學形態(tài)學、小波理論等在圖像增強技術中的應用取得了很大進展，產(chǎn)生了不少新的算法。圖像增強的方法是通過一定手段對原

3、圖像附加一些信息或變換數(shù)據(jù)，有選擇地突出圖像中感興趣的特征或者抑制（掩蓋）圖像中某些不需要的特征，使圖像與視覺響應特性相匹配。在圖像增強過程中，不分析圖像質(zhì)量降低的原因，處理后的圖像不一定逼近原始圖像。2圖像增強主要方法2．1空間域圖像增強技術空間域圖像增強是對圖像的像素進行處理。可以定義為：g(x,y)T

4、[f(x,y)].(1)其中f（x,y）是輸入圖像，g(x,y)是處理后的圖像，T是對f的一種操作?？臻g域圖像增強技術又分為點運算和局部運算。點運算包括灰度變換和直方圖。灰度變換可使圖像動態(tài)范圍增大，圖像對比度擴展，圖像變清晰，特征明顯，是圖像增強的重要手段之一。直方圖：表示數(shù)字

5、圖像中每一灰度級與其出現(xiàn)頻數(shù)間的統(tǒng)計關系。直方圖的修整法包括直方圖均衡化和直方圖均衡化。局部運算根據(jù)功能分為平滑和銳化兩類。消除圖像噪聲的工作稱圖像平滑或濾波。常用的方法是中值濾波法。圖像銳化的目的是使模糊圖像變得清晰。常用的有微分法（梯度法、Sobel算子）和高通濾波。中值濾波是一種常用的非線性平滑濾波器。它的基本原理是把領域中的像素按灰度級進行排序，然后選擇改組的中間值作為輸出像素值。它能讓周圍像素灰度值的差比較大的像素改取與周圍的像素值接近的值，從而可以消除孤立的噪聲點，所以中值濾波對于濾除圖像的椒鹽噪聲非常有效。在去除噪聲的同時它又能保護圖像的邊緣從而獲得叫較滿意的復原效果。

6、直方圖均衡化就是把一幅已知灰度概率分布的圖像，經(jīng)過某種變換,使之變成具有均勻概率分布的圖像。其優(yōu)點主要在于能自動增強整幅圖像的對比度。其實質(zhì)是使圖像中灰度概率密度較大的像素向附近灰度級延伸，把灰度層次拉開，而概率密度較小的像素的灰度級收縮，讓出原來占有的部分灰度級，這樣的處理使圖像有效地利用各個灰度級，因而增強了圖像對比度。直方圖均衡變換函數(shù)表達式為.(2)式中，L代表輸出圖像灰度級的個數(shù)。將上式應用于每一個直方圖，對結果進行綜合就可得到整幅圖像的直方圖均衡結果。2.2頻域圖像增強技術頻域圖像增強的基本原理是讓圖像在變換域某個范圍內(nèi)的分量受到抑制而讓其他分量不受影響，從而改變輸出圖像

7、的頻率分布，達到增圖像強的目的。要在頻率域中進行增強應先計算需增強圖像的傅立葉變換，然后將其與一個(根據(jù)需要設計的)傳遞函數(shù)進行卷積，再將結果進行傅立葉反變換，以此得到增強了的圖像。為得到好的圖像增強效果，在實際情況中要找到一種有效方法，必須要進行廣泛的實驗。在頻域中主要使用低通和高通濾波器。使用低通濾波器時，對圖像作傅立葉變換得到它的頻譜，零頻率分量等于圖像的平均灰度，平滑的圖像信號在頻域中貢獻低頻分量，圖像中的細節(jié)和邊界貢獻較高頻域的分量，噪聲的頻譜具有豐富的高頻分量。這樣可以濾除高頻的噪聲的頻譜使圖像變平滑。使用高通濾波器時，圖像的區(qū)域邊界和細節(jié)提供較高頻率的能量，因此在頻域中

8、讓圖像信號經(jīng)過一高通濾波器可以實現(xiàn)圖像的銳化，增強圖像的邊緣細節(jié)。3圖像增強的新技術針對以上提到的傳統(tǒng)的圖像增強方法雖然對于改善圖像的質(zhì)量發(fā)揮了一定重要作用，但其存在一定的問題。如中值濾波在較強的抑制噪聲的同時導致圖像模糊，而直方圖均衡化使圖像細節(jié)信息丟失和噪聲放大。隨著對圖像研究的不斷深入，為解決傳統(tǒng)方法的問題，新的圖像增強方法不斷出現(xiàn)，克服了傳統(tǒng)圖像增強方法的不足?；趧討B(tài)廣義直方圖均衡化的紅外圖像增強方法是針對直方圖均衡化進行紅外圖像增強時存在的問題