1、习题习题： 1. 有一幅灰色背景下的黑白足球的图像，直方图如下所示，足球的直径为 230mm， 请问图像的像素间距是多少。 直方图为 0， 520， 920， 490， 30， 40，5910， 24040， 6050， 80， 20， 80， 440， 960， 420， 0 2. 用右侧模板对图象进行处理，问对应的二维数字滤波器的幅频响应是怎样的，它的最大值和最小值是多少，在何处？滤波器是什么类型 (低通、高通？） -a-a-a-a8a-a-a-a-a4. 设一幅数字图像有 16级灰度，其原始图像直方图和需要得到的直方图分布如下表所示，用 SML准则进行直方图规定化处理，并作出原直方图，变
2、换关系曲线和得到的直方图。3. 有两连续图像的灰度概率密度分别为： p1(r)=-2r+2和 p2(r)=2r, r 0,1;用直方图规定化方法，求由图 1到图 2的变换关系，并作出映射中的直方图和映射关系曲线。灰度 0 1/15 2/15 3/15 4/15 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15 14/15 15/15原图 0.03 0.00 0.06 0.10 0.20 0.11 0.00 0.00 0.00 0.03 0.00 0.06 0.10 0.20 0.11 0.00规定 0.00 0.00 0.00 0.03 0.06
3、 0.10 0.20 0.11 0.03 0.06 0.10 0.20 0.11 0.00 0.00 0.00第四章图像增强技术 4.1 图像增强的目的、特点和方法一、一、 目的：目的：1. 改善图像视觉效果，便于观察和分析改善图像视觉效果，便于观察和分析 便于人工或机器对图像的进一步处理便于人工或机器对图像的进一步处理二、特点：二、特点：1. 人为地突出图像中的部分细节，压制另外一部分信号人为地突出图像中的部分细节，压制另外一部分信号2. 在不考虑图像降质原因的条件下，用经验和试探的方法进行加工在不考虑图像降质原因的条件下，用经验和试探的方法进行加工3. 尚无统一的质量评价标准，无法定量衡量
4、处理效果的优劣尚无统一的质量评价标准，无法定量衡量处理效果的优劣需要注意的问题：需要注意的问题： 处理时应考虑处理时应考虑 人眼的视觉特性人眼的视觉特性 和硬件的表现能力，达到合理的匹配和硬件的表现能力，达到合理的匹配 处理时必须考虑处理目的，选用合适的方法处理时必须考虑处理目的，选用合适的方法三、三、 处理技术分类处理技术分类从处理方法分类从处理方法分类频域方法频域方法全局处理全局处理局部处理（局部处理（ ROI）灰度图像灰度图像(伪伪 )彩色图像彩色图像从处理对象分类从处理对象分类从处理策略分类从处理策略分类点处理（灰度变换点处理（灰度变换）邻域方法（空域滤波）邻域方法（空域滤波）空域方法
5、空域方法从处理目的分类从处理目的分类图像锐化图像锐化平滑去噪平滑去噪灰度调整灰度调整 4.2 灰度直方图与图像的点处理一、灰度直方图一、灰度直方图 ：图像中像素灰度分布的概率密度函数：图像中像素灰度分布的概率密度函数连续图像连续图像 ：设：设 A(r) 代表灰度小于代表灰度小于 r 的所有像素的面积，则的所有像素的面积，则数字图像数字图像 ：设图像尺寸为：设图像尺寸为 MN， 共有共有 K 级灰度，并且具有灰度级级灰度，并且具有灰度级 rk 的像素数为的像素数为g(rk)， 则有：则有：例：几种典型医学图像的灰度直方图二、灰度直方图的性质二、灰度直方图的性质 不包含图像灰度不包含图像灰度 分布
6、的空间信息，因此无法解决目标形状问题分布的空间信息，因此无法解决目标形状问题 具有不唯一性，即不同图像可能对应相同的直方图具有不唯一性，即不同图像可能对应相同的直方图 具有可加性，即图像总体直方图等于切分的各个子图像的直方图之和具有可加性，即图像总体直方图等于切分的各个子图像的直方图之和三、灰度直方图的典型用法三、灰度直方图的典型用法1. 通过检查直方图确定设备调整方向或灰度变换规则通过检查直方图确定设备调整方向或灰度变换规则rmaxrP(r)rmaxrP(r)rmaxrP(r)2. 确定阈值，在图像二值化、灰度变换或进行分割时确定合适的阈值确定阈值，在图像二值化、灰度变换或进行分割时确定合适
7、的阈值3. 求面积，或对特定对象进行统计求面积，或对特定对象进行统计rmaxrP(r)原理：原理： 通过修改通过修改 p(r) 达到增强图像的目的，修改是对各像素单独进行的，因此称为达到增强图像的目的，修改是对各像素单独进行的，因此称为 点处理。点处理。三、直方图线性三、直方图线性 (尺度尺度 )变换变换S=T(r)任一像素，其灰度为任一像素，其灰度为 r同一像素，其灰度为同一像素，其灰度为 srmaxrP(r)sP(s)smax例： 提高对比度提高对比度rS=T(r)rmaxsmax区域扩展：区域扩展：三、直方图线性三、直方图线性 (尺度尺度 )变换变换 (续续 )rS=T(r)rmaxsm
8、ax扩展暗区扩展暗区rS=T(r)rmaxsmax扩展中部扩展中部检测某灰度范围：检测某灰度范围：rS=T(r)rmaxsmax扩展亮区扩展亮区rmaxrS=T(r)smaxrS=T(r)rmaxsmax反转：反转： 灰度窗口：灰度窗口：rS=T(r)rmaxsmax四、直方图的均衡化四、直方图的均衡化均衡化：均衡化： 将原始图像的直方图变换为均匀分布的形式，从而增加像素将原始图像的直方图变换为均匀分布的形式，从而增加像素灰度值的动态范围，达到增强图像整体对比度的效果。灰度值的动态范围，达到增强图像整体对比度的效果。方法：方法： 计算累计分布函数计算累计分布函数 (Cumulative Dis
9、tribution Function, CDF)， 并将并将其作为灰度变换函数其作为灰度变换函数 s=T(r), 从而将原始图像的关于灰度从而将原始图像的关于灰度 r 的分的分布直方图，转换为布直方图，转换为 关于灰度关于灰度 s 的均匀分布。的均匀分布。原理：原理： 从灰度直方图定义出发加以证明，设图像面积为从灰度直方图定义出发加以证明，设图像面积为 A0， 其灰度已经进行归一化处理其灰度已经进行归一化处理P(r)dr 表现图像中灰度为表现图像中灰度为 r,r+dr的像素面积在整个图像中占的比例经过的像素面积在整个图像中占的比例经过 s=T(r) 的的映射，其灰度改变而面积不变，因此：映射，其灰度改变而面积不变，因此：P(r)dr=p(s)ds考虑原始图像考虑原始图像 f(x,y)在在 0, r 灰度范围内像素面积占图像面积的比率灰度范围内像素面积占图像面积的比率 F(r):
