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。
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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。

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