基于直方图统计的自适应图像增强改进算法.pdfVIP

长江大学学报 (自科版) 2015年1月 第 12卷 第 1期 (理工上旬刊) JournalofYangtzeUniveisity (NatSciEdit) Jan．2015，Vo1．12No．1 ·49 · [引著格式]周启双，孙玉秋 ．基于直方图统计的自适砬图像增强改进算法 [J]．长江大学学报 (自科版)，2015，12(1)：49~51，56 基于直方图统计的 自适应 图像增强改进算法 周启双 ，孑JJ1玉秋 (长江大学信息与数学学院，湖北~YJIxIl434023) [摘要]在分析数字 图像统计特性的基础上，应用直方 图原理，改进传统 自适应算法 ，对 图像进行 了局部 增强处理 。首先计算 图像 的局部均值和标准差 ，比较其与全局均值和标准差 的关系 以确定需要增强 的区 域 ；然后在选定的区域上，对传统 自适应增强算法进行改进 ，增加权重系数 ，提高对 比度，改善 图像增 强 的效果 ；最后对算法进行试验分析 ，并应用客观评价指标进行评价。试验结果表 明，基于局部均值和 标准差改进 的 自适应图像增强算法优于局部均值和标准差的图像增强。 [关键词]直方 图；局部增强；局部均值 ；标准差 ；对 比度 ；熵值 [中图分类号]TP391．4l [文献标志码]A [文章编号]1673—1409 (2015)Ol一0049—03 图像增强是数字图像处理的基本 内容之一 ，也是图像预处理过程 中的一种重要处理方法。图像 的局 部增强 ，主要 目的是为了突出图像中需要的信息，提高图像细节的清晰度 ，改善图像 的视觉效果 ，有利 于图像做进一步的分析和处理。笔者基于局部均值和标准差的图像增强算法及局部均值和标准差的 自适 应图像增强算法，得到一种新的白适应局部增强算法，既可以保持原有图像不变又能清晰显示局部细节 。 l 直方图统计 令 r为区间[o，L 1]上代表灰度值的一个离散随机变量 ，p(r)为对应于r值的归一化直方图分 量 。r关于其均值 T／I的 阶矩定义为： L 1 — 1 (r)一 (r 一 )P(r) — o L 1 = == ∑rP(r) (1) 式 中， 是r的均值 ，即图像 中像素的平均灰度。 L l 均值是平均灰度的度量，方差(即二阶矩) (r)一∑(r一Ⅲ)。P(r)是图像对比度的度量。若通过 i一 0 给定的图像得到直方图，就可以由式 (1)计算所有 的矩 。 令 (，Y)表示给定 图像 中任 意像素的坐标 ，S 表示规定大小的以(，Y)为中心的邻域 。该邻域 中像素的均值为 ： L一 1 一 ∑rP (r) (2) 邻域像素的方差为： 一 ∑(r一 )。P (r) (3) i 一 0 式中，P 是区域 s 中像素的直方图。 [收稿日期]2014 09 14 [基金项 目]湖北省自然科学基金重点项 目 (2013CFA053)。 [作者简介]周启双 (1990一)，男，硕士生，现主要从事图像处理方面的研究工作；E—mail：601455008@qq．corn。 [通信作者]孙玉秋 (1968一)，女，博士，教授 ，博士生导师 ，现主要从事 图像处理及模式识别方面的教学与研究工作；Email yuqiusun@ 163．corn。 ． ．