为什么要进行图像增强

图像在生成、传输或变换的过程中,受光源、成像系统以及通道带宽和噪声等诸多因素的影响,可能会出现对比度偏低、动态范围不足、清晰度下降以及包含明显噪声等降质现象。因此,需要进行图像的增强。

图像增强的定义

图像增强是为了某种应用目的去改善图像质量,处理的结果更适合于人的视觉特性或机器识别系统。
增强处理并不能增加原始图像的信息,只能提升对某些信息的辨识能力,并且这种处理可能造成其它信息的部分损失。

图像增强的方法

图像增强的基本概念

1.图像增强方法根据作用域可分为空间域方法和频率城方法。

  • 空间域法是指在图像空间域内直接对像素灰度值进行运算处理,常用有灰度变换、直方图修正、模板卷积、伪彩色处理等。

  • 频率域法就是在图像的某种变换域内对图像的变换值进行增强处理,然后通过逆变换获得增强图像,是一种间接处理方法。

2.根据图像的频率特性分析,一般认为整个图像的对比度和动态范围取决于图像信息
低频部分(指整体图像),而图像中的边缘轮廓及局部细节取决于高频部分。因此采用二维数字滤波方法来进行图像处理,如

  • 采用高通滤波器,有助于突出边缘轮廓和图像细节部分
  • 用低通滤波器可以平滑图像减少噪声

3.图像增强方法根据处理目的和效果又可分为平滑锐化

  • 平滑对图像有模糊作用,使得图像过渡自然柔和,抑制噪声;基于图像频率特性从频率的角度来理解,平滑是保持或加强图像中的低频成分,削弱或消除图像中的高频成分。
  • 锐化可看作是平滑的反操作,效果和目的是突出细节,使图像轮廓清晰、对比分明;从频域处理的角度来看,锐化是增强图像中的高频成分。

客观总结
1.图像增强的效果与观察者的心理和处理目的密切相关,因此该类算法的应用有很强的针对性和选择性,并不存在通用的增强算法。
2.图像质量优劣的评价很多情况下是观察者相当主观的过程,还没有衡量图像增强质量的通用标准和通用的定量判据。
3.在实际应用中,可同时选几种增强算法进行试验从中选出视觉效果比较好、计算复杂性相对小、又合乎应用要求的算法。

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