彩色图像增强.pptx

彩色图像增强彩色图像增强图像增强的目的？图像增强的目的？生活中，人类传递信息有生活中，人类传递信息有70%70%是靠视觉信息是靠视觉信息,图像信图像信息是传递信息的重要媒体和手段。但是在生现实中息是传递信息的重要媒体和手段。但是在生现实中,常常由于光线不充足常常由于光线不充足,使获得图像亮度不够使获得图像亮度不够,而导致而导致景物无法看清楚。为了研究和分析图像景物无法看清楚。为了研究和分析图像,就需对图就需对图像进行必要的处理。对于数字图像常用的处理方法像进行必要的处理。对于数字图像常用的处理方法而言就是用图像增强技术来改善图像的像质。而言就是用图像增强技术来改善图像的像质。增强前彩色增强前后示意图 曾前后彩色图像增强彩色图像增强常用彩色图像增强方法彩色图像增强基础图像增强技术彩色图像增强的应用彩色图像增强基础彩色图像增强基础彩色图像是由红彩色图像是由红(R)(R)、绿、绿(G)(G)、蓝、蓝(B)(B)三基色三基色叠加而成叠加而成,每一基色便是一幅灰度图每一基色便是一幅灰度图,因此因此,彩色增彩色增强可以说是建立在灰度图增强基础上的。采用直强可以说是建立在灰度图增强基础上的。采用直方图修改技术来进行灰度图增强。直方图修改技方图修改技术来进行灰度图增强。直方图修改技术有很多术有很多,如直方图线性变换、直方图修正法、直如直方图线性变换、直方图修正法、直方图均衡化等方法。利用对数方法来修改直方图方图均衡化等方法。利用对数方法来修改直方图,即即:g(x,y)=log f(x,y)+1 由于对数函数自变量不能取零由于对数函数自变量不能取零,而灰度值中可能而灰度值中可能有零值有零值,所以原灰度值所以原灰度值f(x,y)f(x,y)要加要加1 1。图像增强技术空空域域增增强强法法频频域域增增强强法法频域增强法主要是利用各种频域滤波器进行频域增强法主要是利用各种频域滤波器进行图像平滑或锐化处理图像平滑或锐化处理,然后进行变换域反变然后进行变换域反变换来增强图像换来增强图像;空域增强法是直接针对图像空域增强法是直接针对图像中的像素中的像素,对图像的灰度进行处理。对图像的灰度进行处理。空域法属于直接增强的方法空域法属于直接增强的方法,它包括扩展对它包括扩展对比度的灰度变换和直方图变换、消除噪声的比度的灰度变换和直方图变换、消除噪声的平滑法和增强边缘的锐化法。笔者讨论的直平滑法和增强边缘的锐化法。笔者讨论的直方图增强方法便属于空域增强法。方图增强方法便属于空域增强法。彩色图像增强常用的彩色增强方法有真彩色增强技术、假彩色增强技术和伪彩色增强技术三种。前两种方法着眼于对多幅灰度图像的合成处理，一般是将三幅图像分别作为红、绿、蓝三个通道进行合成。伪彩色增强技术是对一幅灰度图像的处理，通过一定的方法，将一幅灰度图像变换生成一幅彩色图像。彩色图像增强方法彩色图像增强方法伪彩色增强伪彩色增强伪彩色（pseudo coloring）增强是把一幅黑白图像的每个不同灰度级，按照线性或非线性的映射函数，变换成不同的颜色，与彩色空间中的一点相匹配，得到一幅彩色图像技术。使原图像细节更易辨认、目标更容易识别。假彩色增强假彩色增强假彩色增强是对一幅自然彩色图像或同一景物的多光谱图像，通过映射函数变换成新的三基色分量，彩色合成使感兴趣目标呈现出与原图像中不用的、奇异的色彩。真彩色增强真彩色增强真彩色是指图像中的每个像素值都分成R、G、B三个基色分量，每个基色分量直接决定其基色的强度，这样产生的色彩称为真彩色。也有称自然物体的彩色叫真彩色。真彩色图像就是能真实反映自然物体本来颜色的图像。伪彩色增强伪彩色增强 1.密度分割法密度分割法2.2.空间域灰度级空间域灰度级-彩彩色变换色变换3.频率域伪彩色增强频率域伪彩色增强3.频率域伪彩色增强频率域伪彩色增强把黑白图像从空间域经傅里叶变换变到频率域，然后在频率域内用三个不同传递特性的滤波器将图像分离成三个独立的分量，对每个范围内的频率分量分别进行傅里叶反变换，得到三幅代表不同频率分量的单色图像，接着对这三幅图像作进一步的处理（如直方图均衡化），最后将它们作为三基色分量分别加到彩色显示器的红、绿、蓝显示通道，从而实现频率域的伪彩色增强。思想：思想：原理图：原理图：1.密度分割法密度分割法密度分割是一种图像增强技术密度分割是一种图像增强技术,沿图像的直方图的沿图像的直方图的坐标坐标,将将图像的灰度值分割成一系列的区间。输入图像中所有落在给图像的灰度值分割成一系列的区间。输入图像中所有落在给定区间内的灰度值将在输出图像中显示一个相同的灰度值。定区间内的灰度值将在输出图像中显示一个相同的灰度值。因此如果建立了因此如果建立了5 5种不同的灰度区间种不同的灰度区间,那么输出图像就仅仅包那么输出图像就仅仅包含含5 5个不同的灰度级。结果看起来像一张等高线地图个不同的灰度级。结果看起来像一张等高线地图,除了边除了边界区域的像元显示相同的灰度值外界区域的像元显示相同的灰度值外,每一个灰度值区间同样每一个灰度值区间同样可以用一个单色来显示。可以用一个单色来显示。2.2.空间域灰度级空间域灰度级-彩色变换彩色变换根据色度学原理，将原图像根据色度学原理，将原图像f(x,y)f(x,y)的灰度范围的灰度范围分段，经过红、绿、蓝三种不同变换分段，经过红、绿、蓝三种不同变换TRTR（)、TG()TG()和和TBTB（)，变成三基色分量，变成三基色分量IR(x,y)IR(x,y)、IG(x,y)IG(x,y)、IB(x,y)IB(x,y)，然后用它们分别去控制彩，然后用它们分别去控制彩色显示器的红、绿、蓝电子枪，便可以在彩色色显示器的红、绿、蓝电子枪，便可以在彩色显示器的屏幕上合成一幅彩色图像。显示器的屏幕上合成一幅彩色图像。典型的函数变换图假彩色增强假彩色增强思想思想将一幅图像或多光谱图像映射到将一幅图像或多光谱图像映射到RGBRGB空间中心位置上。如红光成像设备拍空间中心位置上。如红光成像设备拍摄了摄了N N幅不同波段上的幅不同波段上的N N幅图像：幅图像：f1f1（x x，y y），），f2f2（x x，y y），），fNfN（x x，y y），可以将它们经过假彩色处理），可以将它们经过假彩色处理再现出可见光谱图像再现出可见光谱图像，处理函数处理函数真彩色增强真彩色增强处理过程：处理过程：首先用加有红色滤色片的摄像机首先用加有红色滤色片的摄像机(黑白摄像机黑白摄像机)摄取彩色图像，经数字摄取彩色图像，经数字化送入一块图像存储板存起来，然后用带有绿色滤色片的摄像机摄取化送入一块图像存储板存起来，然后用带有绿色滤色片的摄像机摄取图像，经数字化送入第二块图像存储板，最后用带有蓝色滤色片的摄图像，经数字化送入第二块图像存储板，最后用带有蓝色滤色片的摄像机摄取图像，存储在第三块图像存储板内。这样，就可以在彩色监像机摄取图像，存储在第三块图像存储板内。这样，就可以在彩色监视器上合成一幅真彩色图像。视器上合成一幅真彩色图像。彩色图像增强的应用彩色图像增强的应用伪彩色增强：伪彩色增强：金相分析、医学影像、岩土图像、遥金相分析、医学影像、岩土图像、遥感应用等。感应用等。假彩色增强：假彩色增强：主要表现在医学领域中如：肾动脉造主要表现在医学领域中如：肾动脉造影上的应用、乳腺肿瘤诊断上的应用影上的应用、乳腺肿瘤诊断上的应用等等谢谢谢谢！