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[资料分享] DSP数字图像设计报告

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一粒金砂(中级)

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发表于 7 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式

项目报告

摘  要
图像处理是指按特定的的需要突出一幅图像中的某些信息,同时削弱或去除某些不需要的信息,它是一种将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征,改善图像质量,丰富信息量,加强识别效果的图像处理方法。
图像处理就是增强图像中用户感兴趣的信息,其主要目的有两个:一是改善图像的视觉效果,提高图像成分清晰度;二是使图像变得更有利于计算机处理。

 

目      录

 

一、数字图像的直方图统计              3

二、数字图像的取反              3

三、数字图像的锐化laplace算子              4

3.1数字图像锐化的方法              4

3.2图像锐化的主要用途              4

  • 3.3数字图像的锐化laplace算子

              5

四、心得体会              6

五、参考文献6



 

引言

图像增强的方法是通过一定手段对原图像附加一些信息或变换数据,有选择地突出图像中感兴趣的特征或者抑制(掩盖)图像中某些不需要的特征,使图像与视觉响应特性相匹配。其主要目的有两个:一是改善图像的视觉效果,提高图像成分的清晰度;二是使图像变得更有利于计算机处理。图像增强技术根据增强处理过程所在的空间不同,可分为基于空间域的算法和基于频率域的算法两大类。空间域方法直接对图像像素的灰度进行处理。变换域方法在图像的某个变换域中对变换系数进行处理,然后通过逆变换获得增强图像。直方图均衡化算法是图像增强空域法中的最常用、最重要的算法之一。它以概率理论作基础,运用灰度点运算来实现直方图的变换,从而达到图像增强的目的。

                      正   文

  • 数字直方图的直方图统计 

  灰度直方图是灰度值的函数,描述的是图像中具有该灰度值的像素的个数,其横坐标表示像素的灰度级别,纵坐标是该灰度出现的频率(像素个数与图像像素总数之比)。把直方图的灰度值进行统计,方便图像处理的进一步操作。

 

              


  二、数字图像的取反

2图像是有一个个像素组成,每个像素有不同的RBG值,比如121,122,95,分别代表不同的色深。所有的颜色都能由这三个数表示。最大值分别为255。图像取反就是用255减去这三个值。将图像按像素按位进行求反,求反处理的图像与原始图像“黑白颠倒”,可以看清原始图像中灰黑区域的情况

设输入图像为f(x,y),反色后的图像为g(x,y), 那么图像反色的方法为:

       g(x,y)=255- f(x,y)

 

原图

取反后图片




 

三、数字图像的锐化laplace算子

   图像锐化是一种使图像原有的信息变换到有利于人们观看的质量。进行图像锐化处理有两个目的:一是增强图像边缘,使模糊的图像变得更加清晰。二是希望经过锐化处理后,目标物体的边缘鲜明,以便于计算机提取目标物体的边界、对图像进行分割、区域形状提取等。

3.1 数字图像锐化的方法

图像锐化一般有两种方法:一种是微分法,另一种是高通滤波法,而拉普拉斯锐化法是属于常用的一种微分锐化的方法。

微分法:梯度锐化法、Laplace算子、Sobel算子、Roberts算子、Prewitt算子。本次项目中我们将终点介绍拉普拉斯算子的方法。

3.2图像锐化的主要用途

(1)突出图像中的细节,增强被模糊了的细节

(2)图像识别中,分割前的边缘提取

(3)锐化处理恢复过度钝化、曝光不足的图像

(4)印刷中的细微层次强调,弥补扫描对图像的钝化

(5)超声探测成像,分辨率低,边缘模糊,通过锐化来改善

(6)尖端武器的目标识别、定位

3.3拉普拉斯算子理论及方法

  拉普拉斯算子是一种在图像锐化处理中很重要的算法。拉普拉斯算子是与一个边缘方向无关的边缘点检测算子。它对孤立像素的响应要比对边缘或线的响应更强烈,因此使用该算子进行图像锐化之前需要对图像作平滑处理,这是一个刻画图像灰度的二阶商算子,它是点、线、边界提取算子,亦称为边界提取算子。通常图像和对他实施拉式算子后的结果组合后产生一个锐化图像。

  拉普拉斯锐化法是常用的微分锐化法。拉普拉斯运算是偏导数运算的线性组合,而且是一种各向同(旋转不变)的线性运算。

  对于一个连续的二元函数,其拉普拉斯算子定义为:


 

为了更适合于数字图像处理,将该方程表示为离散形式:

程序流程图:



锐化前后图片对比

  四、心得体会

通过这次三级项目,小组成员都收获了很多,整个过程都需要学会自主学习,这是我们每个人都有了或多或少的收获。了解了数字图像处理的一些基本方法(直方图统计,取反,拉普拉斯算子),也提高了我们的动手实践能力。

在项目过程中难免会因观点不同而有一些摩擦,这时就需要我们以项目为重,以团队为重,这也使我们懂得了团队合作的重要性。

通过本次设计,我对程序的设计和研究有了更深刻的体会,让我了解到在编写程序时,进行模块化设计,以严谨的态度进行编程,避免出现低级错误,养成为程序添加注释和说明的好习惯,以便自己的修改和阅读者轻松的了解程序的各部分及整体的功能。当中也获得了程序运行成功后满满的喜悦,满满的成就感,同时也让我们对于亲身实践有了更清晰的认识。



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