基于小波变换的图像增强的研究.docVIP

工 学 院 毕 业 设 计（ 论 文 ） 题 目： 基于小波变换的图像增强的研究 专 业： 电子信息工程 班 级： 07电信（5）班 姓 名： 程潭镜 学 号： 1665070504 指导教师： 丁西明 日 期： 2010.12.20 基于小波变换的图像增强的研究 摘要：随着社会的不断进步，网络和计算机在人们日常生活中的迅速普及，人们对图像、视频、音频等多媒体文件的要求也愈来愈高。而图像在获取或传输过程中，由于各种原因，可能对图像造成破坏，使图像失真，为了满足人们的视觉效果，必须对这些降质的图像进行处理，满足实际需要，使用不同的方法进行图像增强处理，尽可能对图像进行还原。 图像增强技术是数字图像处理的一个重要分支，其方法有很多，主要可以分为空间域增强和频率域增强两大类。但是传统的方法在增强图像的同时，也会带来相应的块效应，不符合人们的视觉效果。小波变换是多尺度多分辨率的分解方式，可以将噪声和信号在不同尺度上分开，根据噪声分布的规律就可以达到图像增强的目的。本文对小波变换理论、小波阈值滤波和增强的方法，小波阈值滤波及增强中的阈值函数和阈值的选取做了理论上的研究，重点研究利用小波变换对图像进行增强处理。 关键词：小波变换；图像增强；噪声；信号 目录 第一章 绪论 1.1课题研究的意义 4 1.2 国内外研究现状与发展 4 1.3 本文主要内容 5 第二章 图像增强的基本原理和方法 2.1 传统的图像增强方法 6 2.1.1 灰度级校正 6 2.1.2灰度变换 6 2.2 直方图均衡化 7 2.3 图像去噪增强 8 第三章 小波变换的基本理论 3.1 小波变换的理论基础和傅里叶变换的比较 10 3.2 小波变换基本理论 11 3.2.1 一维连续小波变换 11 3.2.2 一维离散小波变换 11 3.2.3 二维连续小波变换 12 3.2.4 二维离散小波变换 13 3.3 小波变换的多尺度分析 13 第四章 基于小波变换的图像增强 4.1 小波变换的图像增强算法 14 4.1.1 基于小波变换的非线性增强 14 4.1.2 基于小波变换的阈值图像增强 15 4.1.3 基于小波变换的图像增强实验仿真 16 4.2 基于小波变换的阈值图像降噪 17 4.2.1 小波阈值降噪的方法 17 4.2.2 基于小波阈值的图像降噪实验仿真 17 4.2.3 基于小波阈值降噪的性能评价 19 4.3 基于小波变换的改进阈值降噪方法 20 4.3.1 阈值计算的改进方法 20 4.3.2 基于小波变换的改进阈值图像降噪应用 22 结论 ………………25 参考文献 26 致谢 28 第一章 绪论 1.1课题研究的意义 图像增强作为基本的图像处理技术，就是增强图象中的有用信息，其目的是要改善图像的视觉效果，针对给定图像的应用场合，有目的地强调图像的整体或局部特性，将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征，扩大图像中不同物体特征之间的差别，抑制不感兴趣的特征，使之改善图像质量、丰富信息量，加强图像判读和识别效果，满足某些特殊分析的需要。对于其性质随实践是稳定不变的信号，傅立叶是理想工具。但是在实际应用中的绝大多数信号是非稳定的，而特别适用于非稳定信号的工具就是小波。小波变换解决了变换不能解决的许多困难问题1.2 国内外研究现状与发展 小波变换是当前数学中一个迅速发展的新领域，理论深刻，应用十分广泛。小波变换的概念是由法国从事石油信号处理的工程师J.Morlet在1974年首先提出的，通过物理的直观和信号处理的实际需要经验的建立了反演公式，当时未能得到数学家的认可。正如1807年法国的热学工程师J.B.J.Fourier提出任一函数都能展开成三角函数的无穷级数的创新概念未能得到著名数学家J.L.Lagrange，P.S.Laplace以及A.M.Legendre的认可一样。幸运的是，早在七十年代，A.Calderon表示定理的发现、Hardy空间的原子分解和无条件基的深入研究为小波变换的诞生做了理论上的准备，而且J.O.Stromberg还构造了历史上非常类似于现在的小波基；1986年著名数学家Y.Meyer偶然构造出一个真正的小波基，并与S.Mallat合作建立了构造小波基的同样方法及其多尺度分析之后，小波分析才开始蓬勃发展起来，其中比利时女数学家I.Daubechies撰写的《小波十讲（Ten Lect