最新图像处理和分析技术TIPA-03-Talkppt课件

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1、图像处理和分析技术图像处理和分析技术TIPA-TIPA-03-Talk03-Talk第第3 3章章 图像增强技术图像增强技术 3.1图像灰度映射3.2直方图均衡化3.3直方图规定化3.4图像间算术和逻辑运算3.5空域卷积滤波3.6频域低通滤波3.7频域高通滤波2023/5/252023/5/252 2ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.2 直方图均衡化直方图均衡化w直方图均衡化计算2023/5/252023/5/259 9ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.2 直方图均衡化直方图均衡化2023/5/252023/5/251010ZYJ-TH-EE-IEZYJ-T

2、H-EE-IE3.2 直方图均衡化直方图均衡化2023/5/252023/5/251111ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.3 直方图规定化直方图规定化将原始图直方图转换为期望直方图 w原理和步骤 1.对原始图的直方图进行灰度均衡化2.计算能使规定的直方图均衡化的变换3.将原始直方图对应映射到规定直方图 例例3.3.1直方图规定化效果示例2023/5/252023/5/251212ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.3 直方图规定化直方图规定化2023/5/252023/5/251313ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.3 直方图规定化直方图

3、规定化w单映射规则 2023/5/252023/5/251414ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.3 直方图规定化直方图规定化w多映射规则 2023/5/252023/5/251515ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.4 图像间算术和逻辑运算图像间算术和逻辑运算w算术运算一般用于灰度图像(1)加法：记为p+q(2)减法：记为p q(3)乘法：记为p q（也可写为pq和p q）(4)除法：记为p q2023/5/252023/5/251616ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.4 图像间算术和逻辑运算图像间算术和逻辑运算w逻辑运算一般用于二值图

4、像(1)与（AND）运算：记为p AND q（也可写为pq）(2)或（OR）运算：记为p OR q（也可写为p+q）(3)补（COMPLEMENT）运算：记为NOT q（也可写为)2023/5/252023/5/251717ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.4 图像间算术和逻辑运算图像间算术和逻辑运算2023/5/252023/5/251818ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.4 图像间算术和逻辑运算图像间算术和逻辑运算w邻域运算算术和逻辑运算也可用于邻域运算 模板运算图3.4.4 2023/5/252023/5/251919ZYJ-TH-EE-IEZYJ-

5、TH-EE-IE3.5 空域卷积滤波空域卷积滤波w在图像空间借助模板进行卷积操作 平滑的目的可分为两种：(1)模糊：目的是在提取较大的目标前去除太 小的细节或将目标内的小间断连接起来(2)消除噪声 2023/5/252023/5/252020ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.5 空域卷积滤波空域卷积滤波w模板卷积主要步骤(1)将模板在图中漫游，并将模板中心与图中某个像素位置重合(2)将模板上系数与模板下对应像素相乘(3)将所有乘积相加(4)将和（模板的输出响应）赋给图中对应模板中心位置的像素2023/5/252023/5/252121ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE

6、-IE3.5 空域卷积滤波空域卷积滤波w线性平滑滤波 模板的所有系数都是正的邻域平均：所有系数都为1 w非线性平滑滤波中值滤波器 既消除噪声又保持图像的细节可以消除孤立的噪声点 2023/5/252023/5/252222ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.5 空域卷积滤波空域卷积滤波w中值滤波器工作步骤(1)将模板在图中漫游，并将模板中心与图中某个像素位置重合(2)读取模板下各对应像素的灰度值(3)将这些灰度值从小到大排成1列(4)找出这些值里排在中间的1个(5)将这个中间值赋给对应模板中心位置的像素2023/5/252023/5/252323ZYJ-TH-EE-IEZYJ-

7、TH-EE-IE3.5 空域卷积滤波空域卷积滤波2023/5/252023/5/252424ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.5 空域卷积滤波空域卷积滤波w线性锐化滤波中心系数应为正而周围系数应为负 w高频提升滤波器把原始图乘以1个放大系数A再减去平滑图 例3.5.4线性锐化滤波与高频提升滤波比较 2023/5/252023/5/252525ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.5 空域卷积滤波空域卷积滤波2023/5/252023/5/252626ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.5 空域卷积滤波空域卷积滤波w非线性锐化滤波梯度是1个矢量由（

8、用2个模板）分别沿x和y方向计算微分的结果构成 2023/5/252023/5/252727ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.6 频域低通滤波频域低通滤波w卷积理论是频域技术的基础w频率域中增强的主要步骤(1)计算需增强图的傅里叶变换(2)将其与1个（根据需要设计的）转移函数相乘(3)再将结果傅里叶反变换以得到增强的图2023/5/252023/5/252828ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.6 频域低通滤波频域低通滤波w理想低通滤波器w巴特沃斯低通滤波器2023/5/252023/5/252929ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE3.7 频

9、域高通滤波频域高通滤波w理想高通滤波器w巴特沃斯高通滤波器2023/5/252023/5/253030ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE本章要点本章要点3.1节 图像增强的基本概念和利用灰度映射进行增强的方法3.2节 图像直方图的计算和利用累积直方图进行增强的方法3.3节 直方图规定化技术的原理和利用组映射规则进行增强的优点3.4节 在图像间可进行的一些算术运算和逻辑运算3.5节 空域卷积滤波的原理和模板卷积的方法3.6节 频域滤波的原理和频域低通滤波的方式方法3.7节 频域高通滤波的方式方法 2023/5/252023/5/253131ZYJ-TH-EE-IEZYJ-TH-EE-IE作者联系信息n n通通 信信 地地 址址：北北 京京 清清 华华 大大 学学 电电 子子 工工 程程 系系（100084100084）n n办公地址：清华大学东主楼，办公地址：清华大学东主楼，9 9区区307307室室n n办公电话：办公电话：(010)62781430(010)62781430n n传真号码：传真号码：(010)62770317(010)62770317n n电子邮件：电子邮件：n n个人主页：个人主页：