【数字图像处理课件】图像增强.pptVIP

第一节 图像增强 3.1.1 图像增强引言 3.1.2 空域图像增强 3.1.3 频域图像增强 3.1.3.1 频域过滤器 3.1.3.2 从频域规范产生空域模板 3.1.3.1 频域过滤器 频域过滤器 1）低通过滤 2）高通过滤 3）同形过滤器 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 1）低通过滤 频域低通过滤的基本思想 理想低通过滤器 Butterworth低通过滤器 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 频域低通过滤的基本思想 G(u,v) = F(u,v)H(u,v) F(u,v)是需要钝化图像的傅立叶变换形式 H(u,v)是选取的一个过滤器变换函数 G(u,v)是通过H(u,v)减少F(u,v)的高频部分,来得到的结果 运用傅立叶逆变换得到钝化后的图像 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 理想低通过滤器 理想低通过滤器的定义 理想低通过滤器截止频率的设计 理想低通过滤器的分析 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 理想低通过滤器的定义 一个二维的理想低通过滤器（ILPF）的转换函数满足（是一个分段函数） 其中：D0 为截止频率 D(u,v)为距离函数 D(u,v)=(u2+v2)1/2 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 理想低通过滤器的截面图 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 理想低通过滤器的三维透视图 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 理想低通过滤器的截止频率的设计 先求出总的信号能量PT： 其中： p(u,v) = |F(u,v)|2 = R2(u,v) + I2(u,v) 是能量模 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 理想低通过滤器的截止频率的设计 如果将变换作中心平移，则一个以频域中心为原点，r为半径的圆就包含了百分之β的能量 其中： (u2 + v2) 1/2 r 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 理想低通过滤器的截止频率的设计 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 理想低通过滤器的截止频率的设计 求出相应的D0 r = D0 =(u2 + v2)1/2 书上的例子： D0 = 8, 18, 43, 78, 152 β = 90, 93, 95, 99, 99.5 整个能量的90%被一个半径为8的小圆周包含 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 理想低通过滤器的计算 对于给定的β 用下面的公式计算出截止频率D0 r = D0 =(u2 + v2)1/2 3. 用频域理想低通过滤器H(u,v)与F(u,v)相乘 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 理想低通过滤器的分析 整个能量的90%被一个半径为8的小圆周包含,大部分尖锐的细节信息都存在于被去掉的10%的能量中 小的边界和其它尖锐细节信息被包含在频谱的至多0.5%的能量中 被钝化的图像被一种非常严重的振铃效果——理想低通滤波器的一种特性所影响 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 理想低通过滤器的分析 振铃效果——理想低通滤波器的一种特性 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 Butterworth低通过滤器 Butterworth低通过滤器的定义 Butterworth低通过滤器截止频率的设计 Butterworth低通过滤器的分析 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 Butterworth低通过滤器的定义 一个截止频率在与原点距离为D0的n阶Butterworth低通过滤器（BLPF）的变换函数如下： 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 Butterworth低通过滤器的截面图 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 Butterworth过滤器截止频率的设计 变换函数中不存在一个不连续点作为一个通过的和被过滤掉的截止频率的明显划分 通常把H(u,v)开始小于其最大值的一定比例的点当作其截止频率点 有两种选择： 选择1：H(u,v) = 0.5 当 D0 = D(u,v)时 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 Butterworth过滤器截止频率的设计 选择2： H(u,v) = 1/?2 当 D0 = D(u,v)时 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 Butterworth低通过滤器的截面图 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 Butterworth低通过滤器的分析 在任何经BLPF处理过的图像中都没有明显的振铃效果，这是过滤器在低频和高频之间的平滑过渡的结果 低通滤波是一个以牺牲图像清晰度为代价来减少干扰效果的修饰过程 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 Butterworth低通过滤器的分析 BLPF处理过的图像中都没有振铃效果 3.1.3.1 频域过滤器:低通过滤 Butterworth低通过滤器的