采用線性變換對(duì)圖像的每一個(gè)像素灰度作線性拉伸-Read

第4章 圖像增強(qiáng)(1) 4.1 圖像增強(qiáng)概述 圖像增強(qiáng)(image enhancement)的定義： 在圖像的獲取過程中，由于多種因素的影響，導(dǎo)致圖像質(zhì)量退化。圖像增強(qiáng)是對(duì)退化圖像的某些特征，如邊緣、輪廓、對(duì)比度等進(jìn)行強(qiáng)調(diào)或銳化處理。 圖像增強(qiáng)的目的： 改善圖像的視覺效果，提高圖像的清晰度； 將圖像轉(zhuǎn)化為更適合計(jì)算機(jī)或人分析、處理的形式。 即圖像增強(qiáng)的目的是使其比原始圖像更適合于特定應(yīng)用。圖像增強(qiáng)的方法是因應(yīng)用不同而不同的。 圖像增強(qiáng)的效果評(píng)價(jià)： 圖像增強(qiáng)的結(jié)果很難量化描述，因此沒有通用的量化理論。 增強(qiáng)的結(jié)果往往具有針對(duì)性，一般靠人的主觀感覺加以評(píng)價(jià)。 因此，圖像增強(qiáng)方法只能有選擇地使用。 4.1.2 圖像增強(qiáng)研究的內(nèi)容 圖像增強(qiáng)不是以圖像的保真度為原則，而是通過處理設(shè)法有選擇地突出某些感興趣的信息，便于人或機(jī)器分析這些信息，抑制一些無用的信息，以提高圖像的使用價(jià)值。 本章主要介紹灰度圖像增強(qiáng)的基本理論和方法。 4.2 空間域單點(diǎn)增強(qiáng) 點(diǎn)運(yùn)算是指像素值通過運(yùn)算改變之后，可以改善圖像的顯示效果。這是一種像素的逐點(diǎn)運(yùn)算。點(diǎn)運(yùn)算與相鄰的像素之間沒有運(yùn)算關(guān)系，是一種簡單且十分有效的圖像處理手段。 對(duì)于一幅輸入圖像，經(jīng)過點(diǎn)運(yùn)算將產(chǎn)生一幅輸出圖像，輸出圖像上每個(gè)像素的灰度值僅由相應(yīng)輸入像素的灰度值決定，而與像素點(diǎn)所在的位置無關(guān)。對(duì)比度增強(qiáng)、對(duì)比度拉伸或灰度變換都屬于點(diǎn)運(yùn)算。它是圖像數(shù)字化軟件和圖像顯示軟件的重要組成部分。 4.2.1 灰度級(jí)校正 通過記錄裝置把一景物變成一幅圖像，在成像過程中，掃描系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的很多要素，如光照的強(qiáng)弱、感光部件的靈敏度、光學(xué)系統(tǒng)的不均勻性、元器件特性的不穩(wěn)定等均可引起圖像亮度分布的不均勻。導(dǎo)致圖像中的某些部分亮，某些部分暗。灰度級(jí)校正就是對(duì)圖像像素進(jìn)行逐點(diǎn)修正，降低成像的不均勻性，使整幅圖像能夠均勻成像。 設(shè)理想真實(shí)的圖像為f (i, j)，實(shí)際獲得的含噪聲的圖像為g (i, j) ，則有 g (i, j)=e (i, j) f (i, j) e (i, j)是使理想圖像發(fā)生畸變的比例因子。 顯然只要知道了e (i, j) ,就可以求出不失真圖像。 標(biāo)定系統(tǒng)失真系數(shù)的方法之一是采用一幅灰度級(jí)為常數(shù)C的圖像成像，若經(jīng)成像系統(tǒng)的實(shí)際輸出為gc (i, j) ，則有 gc (i, j)=e (i, j) C (4.2) 從而可得比例因子： e (i, j) = gc (i, j) C -1 (4.3) 將上式代入(4.1)式，就可得實(shí)際圖像g(i, j)，經(jīng)校正后所恢復(fù)的原始圖像f (i, j) f (i, j)=C g (i, j) / gc (i, j) (4.4) 由于乘了一個(gè)系數(shù)C / gc (i, j)，所以校正后有可能出現(xiàn)“溢出”現(xiàn)象，即灰度級(jí)值可能超過某些記錄器件或顯示設(shè)備輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)可范圍，因此需再作適當(dāng)?shù)幕叶茸儞Q，最后對(duì)變換后的圖像進(jìn)行量化。 4.2.2 灰度變換 灰度變換可使圖像動(dòng)態(tài)范圍增大，圖像對(duì)比度擴(kuò)展，從而使圖像變得清晰，以及圖像上的特征變得明顯。 1．線性變換 令原圖像f (i, j)的灰度范圍為[a, b]，線性變換后圖像g (i, j)的范圍為[a’, b’]，g (i, j)與f (i, j)之間的關(guān)系為： (4.5) 在嚗光不足或者過度的情況下，圖像灰度可能會(huì)局限在一個(gè)很小的范圍內(nèi)。這時(shí)看到的圖像是一個(gè)模糊不清、似乎沒有灰度層次的圖像。采用線性變換對(duì)圖像的每一個(gè)像素灰度作線性拉伸，將有效地改善圖像的視覺效果。 分段線性變換是為了突出感興趣的目標(biāo)或灰度區(qū)間，相對(duì)抑制那些不感興趣的灰度區(qū)間。常用的是三段線性變換，如圖4.3所示。 對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為: 上圖中對(duì)灰度區(qū)間[a，b]進(jìn)行了線性拉伸，而灰度區(qū)間[0，a]和[b，Mf ]則被壓縮。仔細(xì)調(diào)整折線拐點(diǎn)的位置及控制分段直線的斜率，可以對(duì)圖像的任一灰度區(qū)間進(jìn)行拉伸或壓縮 。 例1：在MATLAB環(huán)境中，采用圖像線性變換進(jìn)行圖像增強(qiáng)。應(yīng)用MATLAB的函數(shù)imadjust將圖像0.3×255－0.7×255灰度之間的值通過線性變換映射到0－255之間。 解：在(4.5)式中各值分別取：a＝0.3×255，b＝0.7×255，a’=0，b’=255。實(shí)現(xiàn)的程序如下： A=imread('pout.tif'); %讀入圖像 imshow(A);

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的matlab线性拉伸函数,采用线性变换对图像的每一个像素灰度作线性拉伸-Read.PPT的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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