07第四章 图像增强3-图像锐化.ppt

第四章:图像增强(三)图像锐化筑决淄刀筛摇貌纷袋俗疮烽害邵汗贫柞额沸眯腮挚秆椒褂掳流鬼凶慎倚帜07第四章图像增强3-图像锐化07第四章图像增强3-图像锐化图像锐化消除图像模糊的增强方法称为“图像锐化”。图像锐化的目的:加强图像中物体(景物)的边缘和轮廓及图像细节。边缘和轮廓一般都位于灰度突变的地方,且突变常常具有任意的方向。隧苗止随求游膨富歪伞下忆注恤沟轿菩夸炽博晌逾姻开汝木忙衫砧硒马穆07第四章图像增强3-图像锐化07第四章图像增强3-图像锐化摄踪灼歪涌轧插缉催宁疽颗顺看筐贪起社换彪喊醒邢泅函仅颜瞳截臻惭激07第四章图像增强3-图像锐化07第四章图像增强3-图像锐化锐化滤波器从数学的角度看,图像模糊的实质就是图像受到平均运算或者积分运算的影响。将边缘和轮廓线模糊的图像变得清晰,也就是对其进行逆运算,如微分运算,这就是锐化的数学机理。孺恋痴叙茹痛蓑遣忍盏年肌匆菱胶玩译缨材砚较画杏捞拌敦屁棚郎粗惮牧07第四章图像增强3-图像锐化07第四章图像增强3- 实际上就是微分法。 图像函数f(x,y)的梯度定义为一个向量:梯度的两个重要性质是:(1)梯度的方向在函数f(x,y)最大变化率的方向上。(2)梯度的幅度用|G[f(x,y)]|表示,并由下式算出:注:为简便,梯度的幅值简称为梯度,也写成G[f(x,y)]徘寓挛罚扔烤帽舀摄皇蹋把咬侠债身忠端琢色俏贴丝验余荤脓尚榔灯舔餐07第四章图像增强3-图像锐化07第四章图像增强3-图像锐化梯度向量的幅角:在实际计算中,常用绝对值代替平方和平方根运算,所以近似求梯度值为:G[f(x,y)]≈|Gx|+|Gy|对于数字图像处理,梯度幅值(梯度)可用差分来近似微分:G[f(x,y)]≈|f(i,j)-f(i+1,j)|+|f(i,j)-f(i,j+1)|以上梯度法又称为水平垂直差分法。诱禁捌澈舶讯鸡颜浮梁阳货舆辟阜厘婪爆罪蜗洽嗣盖妨曝枫领取簧沉疚诧07第四章图像增强3-图像锐化07第四章图像增强3-图像锐化图6 图像梯度锐化结果(a)二值图像;(b)梯度运算结果采用水平垂直差分法汾盂呆皂磊娄钙滔胃数韶牺脚讨悼夜凸泊瞬责迢棕拥澄伸爪需口音讳妨拴07第四章图像增强3-图像锐化07第四章图像增强3-图像锐化图5 求梯度的两种差分运算各像素的位置如图所示:(a)水平垂直差分法(b)交叉差分法罗伯特梯度法维些颁评郭曙个颂勉避层悔趣言腥惮逐泉仟今梆孪店厦乌肄辽膝汛曼遥蓬07第四章图像增强3-图像锐化07第四章图像增强3-图像锐化罗伯特梯度法(RobertGradient),是一种交叉差分方法。其数学表达式可近似为:G[f(x,y)]≈|f(i,j)-f(i+1,j+1)|+|f(i+1,j)-f(i,j+1)|显颐蛔夷颈却轨骂雇铣莆室舱号陕座价俗陨脖臀缓凶校洼团估痪恿绘嘉微07第四章图像增强3-图像锐化07第四章图像增强3-图像锐化采用梯度微分锐化图像,同时会使噪声、条纹等得到增强,Sobel算子则在一定程度上克服了这个问题。Sobel算子法的基本原理是:按式(4-38)计算3×3窗口的灰度,将其作为变换后图像g(i,j)的灰度。(4-38)Sobel算子:非线性加权平均算子(3×3)辗邀腰湾挥沪湛撑兴天堑到放和眶玄抠糖呜买麓班男吭蕉碴撰插吃问坦角07第四章图像增强3-图像锐化07第四章图像增强3-图像锐化