图像增强算法包括灰度值调整算法和图像生成算法
时间: 2023-11-10 07:49:43 浏览: 45
图像增强算法包括灰度值调整算法和图像生成算法。
灰度值调整算法主要用于对图像的灰度值进行调整,以增强图像的对比度。其中,伽马变换是一种常用的灰度值调整算法,它通过对每个像素值进行乘积运算来实现对图像的校正和对比度增强。
图像生成算法则是基于图像的原始灰度值分布,通过计算像素概率分布、获取图像累积分布函数并使用映射函数来生成变换后的图像。其中,CLAHE(限制对比度自适应直方图均衡化)是一种常用的图像生成算法,它通过对图像进行局部直方图均衡化来增强图像的对比度。
综上所述,图像增强算法包括灰度值调整算法(如伽马变换)和图像生成算法(如CLAHE),这些算法可以根据图像的特点和需求来选择和应用。
相关问题
c ++实现RSS图像增强算法实现
RSS(Retinex-based Image Enhancement Algorithm with Soft-color Restoration)是一种基于Retinex理论的图像增强算法。下面是C语言实现RSS图像增强算法的步骤:
1. 读入一幅图像,将其转换为灰度图像。
2. 对图像进行高斯模糊,去除图像中的噪声。
3. 计算图像的全局平均值、全局方差以及局部平均值和局部方差。
4. 根据Retinex理论,计算图像的反射率和亮度。
5. 对反射率进行伽马校正,增强图像的对比度。
6. 进行颜色恢复,将图像恢复到原来的颜色。
下面是C语言实现RSS图像增强算法的代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define PI 3.1415926535
/* 高斯函数 */
double Gaussian(double x, double sigma) {
return exp(-(x * x) / (2.0 * sigma * sigma)) / (sqrt(2.0 * PI) * sigma);
}
/* 高斯模糊 */
void GaussianBlur(double* img, int width, int height, double sigma) {
double* tmp = (double*)malloc(sizeof(double) * width * height);
int r = ceil(3.0 * sigma);
for (int y = 0; y < height; y++) {
for (int x = 0; x < width; x++) {
double sum = 0.0, wsum = 0.0;
for (int j = -r; j <= r; j++) {
int yy = y + j;
if (yy < 0 || yy >= height) continue;
for (int i = -r; i <= r; i++) {
int xx = x + i;
if (xx < 0 || xx >= width) continue;
double w = Gaussian(sqrt((double)(i * i + j * j)), sigma);
sum += w * img[yy * width + xx];
wsum += w;
}
}
tmp[y * width + x] = sum / wsum;
}
}
for (int i = 0; i < width * height; i++) img[i] = tmp[i];
free(tmp);
}
/* 计算全局平均值和全局方差 */
void GlobalMeanAndVar(double* img, int width, int height, double* mean, double* var) {
double sum = 0.0, sum2 = 0.0;
for (int i = 0; i < width * height; i++) {
sum += img[i];
sum2 += img[i] * img[i];
}
*mean = sum / (double)(width * height);
*var = sum2 / (double)(width * height) - (*mean) * (*mean);
}
/* 计算局部平均值和局部方差 */
void LocalMeanAndVar(double* img, int width, int height, int size, double* mean, double* var) {
int r = size / 2;
double sum = 0.0, sum2 = 0.0;
for (int y = 0; y < height; y++) {
for (int x = 0; x < width; x++) {
double tmp = 0.0, tmp2 = 0.0;
int cnt = 0;
for (int j = -r; j <= r; j++) {
int yy = y + j;
if (yy < 0 || yy >= height) continue;
for (int i = -r; i <= r; i++) {
int xx = x + i;
if (xx < 0 || xx >= width) continue;
tmp += img[yy * width + xx];
tmp2 += img[yy * width + xx] * img[yy * width + xx];
cnt++;
}
}
double mn = tmp / (double)cnt, vr = tmp2 / (double)cnt - mn * mn;
sum += mn, sum2 += vr;
}
}
*mean = sum / (double)(width * height);
*var = sum2 / (double)(width * height);
}
/* 计算反射率 */
void Reflectance(double* img, int width, int height, double sigma) {
double mean1, var1, mean2, var2;
GlobalMeanAndVar(img, width, height, &mean1, &var1);
LocalMeanAndVar(img, width, height, width / 8, &mean2, &var2);
for (int i = 0; i < width * height; i++) {
double r = img[i] * (var1 / var2);
img[i] = pow(r, 0.7) * pow(mean2 / mean1, 0.3);
}
}
/* 伽马校正 */
void GammaCorrection(double* img, int width, int height, double gamma) {
for (int i = 0; i < width * height; i++) {
img[i] = pow(img[i], gamma);
}
}
/* 颜色恢复 */
void ColorRestoration(double* img, int width, int height, double sigma) {
double* r = (double*)malloc(sizeof(double) * width * height);
double* g = (double*)malloc(sizeof(double) * width * height);
double* b = (double*)malloc(sizeof(double) * width * height);
for (int i = 0; i < width * height; i++) {
r[i] = img[i];
g[i] = img[i];
b[i] = img[i];
}
GaussianBlur(r, width, height, sigma);
GaussianBlur(g, width, height, sigma);
GaussianBlur(b, width, height, sigma);
for (int i = 0; i < width * height; i++) {
double maxval = r[i];
if (g[i] > maxval) maxval = g[i];
if (b[i] > maxval) maxval = b[i];
if (maxval > 1.0) {
r[i] /= maxval;
g[i] /= maxval;
b[i] /= maxval;
}
img[i] = img[i] / (r[i] + g[i] + b[i]);
}
free(r), free(g), free(b);
}
/* 主函数 */
int main() {
int width = 512, height = 512;
double* img = (double*)malloc(sizeof(double) * width * height);
for (int y = 0; y < height; y++) {
for (int x = 0; x < width; x++) {
double xx = (double)x / (double)width, yy = (double)y / (double)height;
img[y * width + x] = exp(-(xx - 0.5) * (xx - 0.5) * 100.0 - (yy - 0.5) * (yy - 0.5) * 100.0);
}
}
GaussianBlur(img, width, height, 10.0);
Reflectance(img, width, height, 10.0);
GammaCorrection(img, width, height, 0.7);
ColorRestoration(img, width, height, 10.0);
FILE* fp = fopen("output.raw", "wb");
fwrite(img, sizeof(double), width * height, fp);
fclose(fp);
free(img);
return 0;
}
```
以上代码将生成一个512x512的图像,并对其进行RSS图像增强算法处理,最后将结果保存为二进制文件output.raw。可以使用图像处理软件(如ImageJ)打开这个文件进行查看。
基于麻雀搜索算法与非完全beta函数的自适应图像增强
麻雀搜索算法 (Sparrow Search Algorithm, SSA) 是一种模拟生物麻雀觅食行为的优化算法,主要用于解决复杂优化问题。非完全 beta 函数是一种数学工具,用于描述程度或概率的分布。自适应图像增强是指根据图像的特性,利用算法自动调整图像的亮度、对比度、饱和度等参数,使得图像更加清晰、鲜艳。
基于麻雀搜索算法与非完全 beta 函数的自适应图像增强方法,首先将输入图像转换为灰度图像,以便于后续处理。然后利用麻雀搜索算法进行特征提取,找出图像的纹理、边缘等特征信息。
接下来,利用非完全 beta 函数将上述特征信息与图像原始信息结合起来,生成一个权重系数。该权重系数能够考虑到原始图像的亮度、对比度等特性,并根据特征信息对其进行调整。具体而言,权重系数越大,表示对应像素点的亮度、对比度等明暗程度越强。
最后,根据生成的权重系数进行自适应调整,将图像的亮度、对比度等参数进行增强。具体操作可以通过调整像素点的灰度值、像素间的差异值、颜色分布等来实现。通过不断迭代优化,最终得到一幅增强后的图像。
基于麻雀搜索算法与非完全 beta 函数的自适应图像增强方法相较于传统的图像增强方法具有以下优点:一是算法能够根据图像的特征信息进行自适应调整,从而得到更加清晰、鲜艳的图像;二是算法利用了麻雀搜索算法和非完全 beta 函数的优势,能够在较短时间内快速收敛到较优解;三是算法具有一定的鲁棒性和适应性,能够适应不同类型的图像增强任务。
总之,基于麻雀搜索算法与非完全 beta 函数的自适应图像增强方法能够在保留图像特征的同时,提升图像的质量,从而更好地满足实际的图像增强需求。
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