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1、圖像增強(qiáng)方法研究一、圖像增強(qiáng)研究現(xiàn)狀圖像增強(qiáng)是圖像處理的基本內(nèi)容之一，圖像增強(qiáng)是指按特定的需要突出一幅圖像中的某些信息，同時(shí)削弱或去除某些不需要信息的處理方法，其目的是使得處理后的圖像對(duì)某種特定的應(yīng)用，比原始圖像更合適。處理的結(jié)果使圖像更適應(yīng)于人的視覺特性或機(jī)器的識(shí)別系統(tǒng)。二、圖像增強(qiáng)所要借助的軟件MATLABMATLAB是MATrixLABoratory（“矩陣實(shí)驗(yàn)室”）的縮寫，是由美國MathWorks公司開發(fā)的集數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算和圖形可視化三大基本功能于一體的，功能強(qiáng)大、操作簡單的語言。是國際公認(rèn)的優(yōu)秀數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件之一。三、圖像增強(qiáng)方法分類1、頻域圖像
2、增強(qiáng)方法2、小波域圖像增強(qiáng)方法3、空域圖像增強(qiáng)方法（一）頻域圖像增強(qiáng)方法頻域圖像增強(qiáng)是對(duì)圖像經(jīng)傅立葉變換后的頻譜成分進(jìn)行操作，然后逆傅立葉變換獲得所需結(jié)果。其原理如下圖所示：頻域圖像增強(qiáng)原理圖1、平滑噪聲有些圖像是通過掃描儀掃描輸入、或傳輸通道傳輸過來的。圖像中往往包含有各種各樣的噪聲。這些噪聲一般是隨機(jī)產(chǎn)生的，因此具有分布和大小不規(guī)則性的特點(diǎn)。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。圖像平滑就是針對(duì)圖像噪聲的操作，其主要作用是為了消除噪聲，圖像平滑的常用方法是采用均值濾波或中值濾波，均值濾波是一種線性空間濾波，它用一個(gè)有奇數(shù)點(diǎn)的掩模在圖像上滑動(dòng)，
3、將掩模中心對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的灰度值用掩模內(nèi)所有像素點(diǎn)灰度的平均值代替，如果規(guī)定了在取均值過程中掩模內(nèi)各像素點(diǎn)所占的權(quán)重，即各像素點(diǎn)所乘系數(shù)，這時(shí)就稱為加權(quán)均值濾波；中值濾波是一種非線性空間濾波，其與均值濾波的區(qū)別是掩模中心對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的灰度值用掩模內(nèi)所有像素點(diǎn)灰度值的中間值代替。2、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。圖像邊緣與高頻分量相對(duì)應(yīng)，高通濾波器可以讓高頻分量暢通無阻，而對(duì)低頻分量則充分限制，通過高通濾波器去除低頻分量，也可以達(dá)到圖像銳化的目的。（二）小波
4、域圖像增強(qiáng)方法小波是近幾年發(fā)展起來的一種時(shí)頻分析工具，它同時(shí)具有時(shí)頻局部化能力和多分辨率分析的能力，因此它更適用于信號(hào)處理領(lǐng)域。之前的圖像降噪大多采用低通濾波器直接濾除高頻信息，因此使得在去除噪聲的同時(shí)，也去掉了一些有用的高頻信息，損失了圖像的細(xì)節(jié)。而采用小波進(jìn)行去噪，由于其多分辨率特性，它用不同中心頻率的帶通濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，把主要反映噪聲頻率的尺度系數(shù)去掉，再把剩余尺度的系數(shù)結(jié)合起來做反變換，從而使得噪聲得到很好的抑制。（三）空域圖像增強(qiáng)方法空域是指組成圖像的像素的集合，空域圖像增強(qiáng)直接對(duì)圖像中像素灰度值進(jìn)行運(yùn)算處理，基本上是以灰度映射變換為基礎(chǔ)的。1
5、、直方圖均衡化有些圖像在低值灰度區(qū)間上頻率較大，使得圖像中較暗區(qū)域中的細(xì)節(jié)看不清楚。這時(shí)可以通過直方圖均衡化將圖像的灰度范圍分開，并且讓灰度頻率較小的灰度級(jí)變大，通過調(diào)整圖像灰度值的動(dòng)態(tài)范圍，自動(dòng)地增加整個(gè)圖像的對(duì)比度，使圖像具有較大的反差，細(xì)節(jié)清晰。2、對(duì)比度增強(qiáng)法有些圖像的對(duì)比度比較低，從而使整個(gè)圖像模糊不清。這時(shí)可以按一定的規(guī)則修改原來圖像的每一個(gè)象素的灰度，從而改變圖像灰度的動(dòng)態(tài)范圍。三、小結(jié)數(shù)字圖像增強(qiáng)技術(shù)是數(shù)字圖像處理的基本技術(shù)，圖像增強(qiáng)的目的是突出圖像中人或者機(jī)器感興趣的特征部分，為后續(xù)的圖像識(shí)別、理解、輸出顯示等服務(wù)。圖像增強(qiáng)的方法有很多種，針
6、對(duì)不對(duì)圖像的情況運(yùn)用不同的增強(qiáng)技術(shù)，使圖像更容易讓人識(shí)別、更清晰，是本課題主要的研究目的。對(duì)比度增強(qiáng)法適合于對(duì)比度較低的圖像，通過線性和非線性的變化，修改每一個(gè)像素的灰度，從而改變圖像的動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的。直方圖均衡化針對(duì)在低值灰度區(qū)間上頻率較大、圖像中較暗區(qū)域中細(xì)節(jié)看不清楚的圖像，有較好的增強(qiáng)效果。但是上述兩種方法的缺點(diǎn)都是不能抑制噪聲對(duì)于圖像中呈孤立分散分布的噪聲點(diǎn)，可以用平滑的方式去除其中線性濾波實(shí)現(xiàn)簡單，去噪效果明顯，但是去噪的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致結(jié)果圖像邊緣位置的改變和細(xì)節(jié)模糊甚至丟失；非線性濾波能夠較好的保持圖像邊緣位置和細(xì)節(jié)，但是算法的實(shí)現(xiàn)相對(duì)線性
7、濾波比較困難。平滑處理的時(shí)候經(jīng)常會(huì)使圖像的邊緣變的模糊，圖像銳化處理的作用就是使灰度反差增強(qiáng)，從而使模糊圖像變得更加清晰。圖像處理是面向?qū)ο蠛蛦栴}的一門學(xué)科。圖像處理的研究，也就是針對(duì)某一問題最多也就是某一類型問題的算法的研究。圖像處理廣闊的領(lǐng)域中，還有很多需要研究和探索的領(lǐng)域
