第6章 图象增强-直方图技术.pdf

第6章 图像增强－直方图技术 主要内容： 6.1 灰度直方图与对比度 6.2 灰度变换 6.3 直方图修正法 6.1 灰度直方图与对比度 描述图像中各灰度级与各灰度级拥有的像素个数的关系 图形。 横坐标——灰度级 纵坐标——该灰度级出现的像素个数（或概率）。 （2）直方图性质 可反映图像总的亮度、对比度以及灰度值的 动态范围等特征信息。 任一图像都有唯一的直方图，但反之并不成 立(极不相同的图像可以有相同的直方图)。 直方图不提供像素的位置信息； 说明：不同的图像有相同的直方图 （3）对比度的概念 一般成像系统具有一定的亮度范围，亮度的最大 值与最小值之比称对比度。 通俗地讲，对比度就是亮暗的对比程度。 对比度的大小会影响图像画质的清晰程度。 从直方图的角度，理解对比度 120 150 总的亮度偏暗，对比度差——直方图范围窄小 从直方图的角度，理解对比度 亮度合适，对比度较好－直方图范围宽 (4)对比度对图像的影响 若对比度不足，则人眼观察图像的视觉效果很差，不易分 辨图像的细节。 对比度不足的原因：由于成像系统的的亮度有限（如嚗 光不足或嚗光过度等）。 图像增强－直方图技术 为了改善画质，使图像的显示效果更加清晰——引出了图像 增强——直方图技术： 灰度变换法 线性变换 线性对比度展宽 （分段线性变换） 灰级窗 非线性变换 直方图修正法 直方图均衡化 直方图规定化 伪彩色技术* 6.2 灰度变换法 利用线性或非线性的变换关系，对原图像灰度 级进行扩展或压缩以改善人的视觉效果。 6.2.1 线性变换 若原图像的灰度范围为[a,b] ，范围较小，现 将灰度范围扩展到[a,b]（在显示装置容许范围内） 如图6.4b所示 a b 255 a b 255 对比度不足的直方图 扩展后的直方图 g (x,y) 度 灰 的 后 换 变 b a 变换前的灰度 a b f (x,y) 灰度的线性变换 线形变换的表达式为 ： b a ′− ′ ( , ) [ ( ,g )x y ] f x y a a − + ′ b a − f (x ,y ) 为待处理像素( ,x )y 的灰度值； g (x , y ) 为处理后像素( ,x )y 的灰度值。 6.2.2 线性对比度展宽 ——分段线性变换 对比度展宽的目的是：将亮暗差异（即对比度）扩 大，把图像中感兴趣的部分强调出