第2章 图像的增强主要探讨了如何提升图像的质量,突出有用信息,改善视觉效果,以便于后续的图像分析和识别。本章涵盖了以下几个关键知识点:
1. **图像增强**:这是一种技术,目的是根据特定需求突出图像中的某些部分,比如边缘、轮廓和对比度,同时抑制不必要的信息。图像增强可以改善因图像形成、存储或传输过程中的问题导致的图像质量下降。
2. **图像复原**:与图像增强不同,图像复原更侧重于针对图像降质的原因进行补偿,目标是使增强后的图像尽可能接近原始图像。
3. **图像增强算法分类**:
- **空间域法**:直接对图像像素值进行运算,包括点运算处理(如灰度变换、直方图修正)和邻域运算处理(如图像平滑、锐化)。
- **频率域法**:在频率域上处理图像,通过低通滤波、高通滤波和同态滤波等方法增强特定频率分量,然后反变换回空间域。
4. **图像的灰度变换**:
- **线性变换**:通过线性函数改变图像的灰度范围,以扩大动态范围或突出感兴趣的灰度区段。
- **非线性变换**:如对数变换和指数变换,用于改变灰度分布,突出图像的某些特性。
5. **直方图修正**:
- **直方图的概念**:图像的灰度直方图显示了图像中各个灰度级的像素数量,反映了图像的统计特性。
- **直方图的作用**:通过调整灰度级的分布,可以改变图像的整体对比度和亮度,例如直方图均衡化和直方图规定化。
6. **图像平滑**:包括邻域平均法、中值滤波法和低通滤波等,目的是减少图像噪声,使图像看起来更加平滑。
7. **图像锐化**:通过梯度运算、Sobel算子、拉普拉斯算子和高通滤波等方法增强图像边缘,提高图像的细节清晰度。
8. **图像的同态滤波**:适用于处理含有亮度和对比度变化的图像,可以分别处理图像的亮度和对比度信息。
9. **彩色增强**:包括伪彩色增强和假彩色增强,用于改善彩色图像的视觉效果,使其更具吸引力或易于分析。
理解这些概念和技术对于处理和分析数字图像至关重要,它们在计算机视觉、医学影像、遥感图像等领域有着广泛的应用。