空域和频域滤波法.docx资源-CSDN文库

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实验图像的滤波增强处理

实验目的

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了解空域增强的基本原理

掌握平滑滤波器和锐化滤波器的使用

掌握图像中值滤波增强的使用

了解频域增强的基本原理

掌握低通滤波器和高通滤波器的使用

实验原理

1．空域增强

空域滤波是在图像空间中借助模板对图像进行领域操作，处理图像每一个像素的取值都

是根据模板对输入像素相应领域内的像素值进行计算得到的。空域滤波基本上是让图像在频

域空间内某个范围的分量受到抑制，同时保证其他分量不变，从而改变输出图像的频率分布，

达到增强图像的目的。

空域滤波一般分为线性滤波和非线性滤波两类。线性滤波器的设计常基于对傅立叶变换

的分析，非线性空域滤波器则一般直接对领域进行操作。各种空域滤波器根据功能主要分为

平滑滤波器和锐化滤波器。平滑可用低通来实现，平滑的目的可分为两类：一类是模糊，目

的是在提取较大的目标前去除太小的细节或将目标内的小肩端连接起来；另一类是消除噪

声。锐化可用高通滤波来实现，锐化的目的是为了增强被模糊的细节。结合这两种分类方法，

可将空间滤波增强分为四类：

1）线性平滑滤波器（低通）2）非线性平滑滤波器（低通）3）线性锐化滤波器（高通）

4）非线性锐化滤波器（高通）空间滤波器都是基于模板卷积，其主要工作步骤是：

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（1）将模板在图中移动，并将模板中心与图中某个像素位置重合；

（2）将模板上的系数与模板下对应的像素相乘；

（3）将所有乘积相加；

（4）将和（模板的输出响应）赋给图中对应模板中心位置的像素。

1.1平滑滤波器

线性低通平滑滤波器也称为均值滤波器，这种滤波器的所有系数都是正数，对3×3 的

模板来说，最简单的是取所有系数为1，为了保持输出图像任然在原来图像的灰度值范围内，

模板与象素邻域的乘积都要除以9。

MATLAB 提供了fspecial 函数生成滤波时所用的模板，并提供filter2 函数用指定的滤

波器模板对图像进行运算。函数fspecial 的语法格式为：

h=fspecial(type)

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