数字图像增强算法分析

数字图像增强算法分析

马 琳,于 宁

(哈尔滨市勘察测绘研究院,黑龙江哈尔滨150000)

摘 要:在阐明图像增强处理基本方法基础上,对几种有代表性的图像增强算法(基于直方图均衡化图像增强算法,基于模糊集理论的图像增强算法,基于小波变换的图像增强算法,基于人眼视觉特性的彩色图像增强算法及基于神经网络的图像增强算法)做简单介绍,对现有直方图的均衡化算法进行分析、对比,综合多种算法对现有直方图均衡化算法做改进,得出一种新的直方图均衡化方法。关键词:图像增强;直方图均衡化;MATLAB;对比度增强

中图分类号:P211 文献标识码:A 文章编号:1008 5696(2011)01 0122 04

AnalysisofDigitalImageEnhancementAlgorithm

MALin,YUNing

(HarbinCityProspectingandMappingResearchInstitute,Harbin150000,China)

Abstract:Basedontheexpositionforthefundamentalmethodsofimageenhancementprocessing,itsimplyintroducesseveralkindsofrepresentativeimageenhancementalgorithm(imageenhancementalgorithmbasedonhistogramequalization,imageenhancementalgorithmbasedonfuzzysettheory,imageenhance mentalgorithmbasedonwavelettransform,imageenhancementalgorithmbasedonhumanvisualpropertyandimageenhancementalgorithmbasedonartificialneuralnetwork).Carriesontheanalysisandcontrasttotheexistinghistogramequalizationalgorithm.Finally,wesynthesizemanykindsofalgorithmstomakesomeimprovementstotheexistinghistogramequalizationalgorithmandobtainonenewhistogramequali zingmethod.

Keywords:imageenhancement;histogramequalization;MATLAB;contrastenhancem

1 研究目的和意义

图像增强的目的是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,扩大图像中不同物体特征之间的差别,满足某些特殊分析的需要。其方法是通过一定手段对原图像附加一些信息或变换数据,有选择地突出图像中感兴趣的特征或者抑制(掩盖)图像中某些不需要的特征,使图像与视觉响应特性相匹配。在图像增强过程中,不分析图像降质的原因,处理后的图像不一定逼近原始图像。图像增强技术根据增强处理过程所在的空间不同,分为基于空域的算法和基于频域的算法两大类。基于空域的算法处理时直接对图像灰度级做运算,基于频域的算法是在图像的某

收稿日期:2010 09 10

作者简介:马 琳(1982-),女,助工,研究方向:测绘工程.

种变换域内对图像的变换系数值进行某种修正,是一种间接增强算法

[1]

。

2 直方图与直方图均衡化

2.1 直方图

1)直方图又称质量分布图,是一种几何形图表,它是根据从生产过程中收集来的质量数据分布情况,画成以组距为底边、以频数为高度的一系列连接起来的直方型矩形图。

2)图像的直方图。以灰度图为例,假设图中一共只有0、1、2、3、4、5、6、78种灰度,0代表黑色,7代表白色,其它数字代表0~7之间不同深浅的灰度,见图1。

统计的结果如下,横轴标示灰度级别(0~7),纵轴标示每种灰度的数量,见图2。

Photoshop(PS)中的显示,见图3。