5.2.3.2空间域锐化滤波器定义：图像锐化就是增强图像的边缘或轮廓。图像平滑通过积分过程使得图像边缘模糊，图像锐化则通过微分而使图像边缘突出、清晰。第28页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.2.3.2空间域锐化滤波器-梯度锐化法梯度定义为常用梯度算子(a)Roberts(b)Prewitt(c)Sobel第29页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.2.3.2空间域锐化滤波器-Laplacian增强算子定义相当于模板第30页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.2.3.2空间域锐化滤波器-低频分量消减法定义：图像锐化就是要增强图像频谱中的高频部分，就相当于从原图像中减去它的低频分量，即原始图像经平滑处理后所得的图像。方法一：其中，为平滑低频图像方法二：对原图像进行加权，然后减去低通成分第31页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.3频域增强技术原理：时域卷积相当于频域乘积。因此可以在频率域中直接设计滤波器，对信号进行增强处理。分类：常用方法包括高、低通滤波、同态滤波等。第32页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.3.1傅里叶变换及频域增强原理二维离散傅里叶变换定义为：反变化为第33页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.3.2频率域平滑滤波器图像空间域的线性邻域卷积实际上是图像经过滤波器对信号频率成分的滤波，这种功能也可以在变换域实现，即把原始图像进行正变换，设计一个滤波器用点操作的方法加工频谱数据（变换系数），然后再进行反变换，即完成处理工作。这里关键在于设计频域（变换域）滤波器的传递函数H(u,v)。第34页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.3.2频率域平滑滤波器-理想低通滤波器定义：其中，截止频率为D0第35页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.3.2频率域平滑滤波器-Butterworth低通滤波器n阶Butterworth滤波器的传递函数为：第36页，共51页，星期日，2025年，2月5日第1页，共51页，星期日，2025年，2月5日第5章图像增强5.1图像增强的概念和分类5.2空域增强技术5.3频域增强技术第2页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.1图像增强的概念和分类图像增强的目的：采用某种技术手段，改善图像的视觉效果，或将图像转换成更适合于人眼观察和机器分析识别的形式，以便从图像中获取更有用的信息。没有一个图像增强的统一理论，如何评价图像增强的结果好坏也没有统一的标准。主观标准：人客观标准：结果图像增强的方法分为两大类：空间域方法和频域方法。“空间域”是指图像平面自身，这类方法是以对图像的象素直接处理为基础的。“频域”处理技术是以修改图像的傅氏变换为基础的。第3页，共51页，星期日，2025年，2月5日图像增强示例第4页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.2空域增强技术空间域增强是指在空间域中，通过线性或非线性变换来增强构成图像的像素。增强的方法主要分为点处理和模板处理两大类：点处理是作用于单个像素的空间域处理方法，包括图像灰度变换、直方图处理、伪彩色处理等技术；而模板处理是作用于像素邻域的处理方法，包括空域平滑、空域锐化等技术。第5页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.2.1基于直接灰度变换的图像增强定义：将输入图像中灰度r，通过映射函数映射成输出图像中的灰度s，其运算结果与图像像素位置及被处理像素邻域灰度无关。公式及流图：第6页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.2.1.1灰度线性变换灰度线性变换表示对输入图像灰度作线性扩张或压缩，映射函数为一个直线方程，其表达式和演示控件如下：增强的对象：在曝光不足或过度的情况下，图像灰度可能会局限在一个很小的范围内。这时在显示器上看到的将是一个模糊不清、似乎没有灰度层次的图像。采用灰度线性变换方法可以拉伸灰度动态范围，使图像清晰。第7页，共51页，星期日，2025年，2月5日5.2.1.2灰度线性变换-示例a)原图；(b)线性变换