数字图像处理 第二章

本文详细介绍了数字图像处理中的灰度变换,包括imadjust和stretchclim函数的应用,对数及对比度拉伸变换,以及如何指定任意灰度变换。此外,还探讨了直方图处理,如直方图均衡,并讲解了线性与非线性空间滤波的操作,如imfilter和medfilt2函数的使用。

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第二章:灰度变换与空间滤波

2.2:灰度变换函数

2.2.1函数imadjust 和 strethclim

函数imadjust是一个基本的图像处理工具箱函数,用于对灰度级图像进行灰度变换。一般语法格式:

g = imadjust(f, [low_in high_in], [low_out high_out] ,gamma)

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例2.1:使用函数imadjust
原图:

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负片:
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负片同样可以用函数g = imcomplement(f)得到

其他:

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使用函数stretchlim:
有时,能够自动的使用函数imadjust而不必关心上面讨论的低参数或高参数是非常有用的,这时可以使用函数strethcilm

Low_High = strtchlim(f)

其中,Low_High是一个两元素向量,该向量由一个低限和一个高限组成,用于实现对比度拉伸。

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可以看到这一操作增强了负片图像的对比度。

2.2.2对数及对比度拉伸变换

对数和对比度拉伸变换时动态范围操作的基本工具。对数变换通过如下表达式实现:

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例2.2:
利用对数变换减小动态范围

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2.2.3指定任意灰度变换<

### 数字图像处理第二章的内容概括 在数字图像处理教材中,不同书籍对于章节的具体安排可能有所差异。然而,在多本主流教科书中,第二章通常涵盖了基础概念和技术细节。 #### 图像工程(上册)——图像处理(第4版) 该书由章毓晋编著,清华大学出版社出版[^2]。此版本的第二章主要介绍: - **灰度变换与空间滤波** - 基础直方图操作及其意义 - 对比度调整方法 - 空间域内的线性和非线性滤波器设计原则 ```matlab % MATLAB代码示例:对比度拉伸 function adjustedImage = contrastStretching(image, r1, s1, r2, s2) % 实现对比度拉伸算法 L = max(max(image)); for i=1:size(image,1) for j=1:size(image,2) if image(i,j) <= r1 adjustedImage(i,j) = (s1/r1)*image(i,j); elseif image(i,j) > r1 && image(i,j) <= r2 adjustedImage(i,j) = ((s2-s1)/(r2-r1))*(image(i,j)-r1)+s1; else adjustedImage(i,j) = ((L-s2)/(L-r2))*(image(i,j)-r2)+s2; end end end end ``` #### 使用MATLAB分析与实现 蔡利梅、王利娟所著《数字图像处理——使用MATLAB分析与实现》提供了丰富的实践案例[^3]。其第二章重点在于: - 如何利用DFT进行频谱可视化 - 应用快速傅立叶变换(FFT)加速计算过程 ```matlab % MATLAB代码示例:显示二维傅里叶变换后的幅度谱 F = fftshift(fft2(imread('example.jpg'))); magnitude_spectrum = log(abs(F)+1); % 防止log(0),加1是为了避免取对数时出现负无穷大 imshow(magnitude_spectrum, []) title('Magnitude Spectrum') ```
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