图像增强技术：提升视觉效果与质量

"研究生DIPch5 图像增强(1)1" 本文主要介绍了第五章《图像增强》的相关内容，这是西北工业大学电子信息学院研究生课程《数字图像处理》的一部分。图像增强是图像处理领域的一个重要概念，旨在改善图像的质量，提高其视觉效果以及突出图像特征，以方便后续的计算机处理。 首先，图像增强可以分为两大类应用：一是改善图像的视觉效果，使其更易于人类观察和理解；二是为了计算机处理，增强图像的某些特性，使其更适合算法分析。图像增强技术又分为空域处理和频域处理。空域处理直接操作图像像素，如点运算增强、直方图均衡化和空域模板滤波；而频域处理则在傅立叶或其他变换域中进行，包括频域滤波和通过逆变换实现图像增强。 图像质量退化的原因多种多样，主要包括： 1. 信道限制导致的图像模糊，这通常由信道的冲击响应（即传输过程中的函数h）引起。 2. 噪声干扰，包括与图像无关的加性噪声（如信道和设备热噪声）、与图像相关的乘性噪声、周期噪声、量化噪声以及盐粒和胡椒面噪声。 3. 背景干扰，主要是入射光的不均匀性导致的图像畸变。 4. 对比度下降，影响图像的整体视觉效果。 5. 清晰度下降，使得图像变得模糊，严重时可能导致图像失真。 图像增强的目标是针对上述问题进行修复和优化。然而，它并不尝试精确恢复图像退化的具体过程，而是依据图像退化的共性特点来设计增强策略。这些策略可能包括调整图像的对比度，使用滤波器去除噪声，或者通过直方图操作提高图像的亮度和对比度。 图像增强是数字图像处理的核心技术之一，它利用一系列算法和技术来改善图像的视觉质量和处理性能，对于图像分析、识别和理解有着至关重要的作用。无论是为了人类视觉的舒适性还是机器视觉的有效性，图像增强都扮演着不可或缺的角色。