论文总字数：16644字

摘 要

数字图像增强是图像处理的步骤之一，是不可缺少的一部分。图像增强的根本目的是为了突显出图像中有用的特征信息，并削弱图像中对研究不重要的部分，使图像中原本重要的特征在增强后更容易的被机器和人识别，这样方便进行下一步的图像处理，使图像处理最终结果达到理想化。

数字图像的增强方法主要目的是为了使图像经过处理，与原来的图像相比显著地提高图像质量。常用的数字图像增强处理方法包括灰度直方图均衡化、图像平滑和锐化增强处理、图像滤波增强处理、彩色图像增强等技术。本文首先概述了在数字图像处理需要用的基础知识，并介绍了图像增强中直方图修正、平滑，锐化等增强方法的原理，然后使用MATLAB软件的调用函数并编程实现增强方法，得到实验处理图，通过对比处理图的效果，对各个方法进行评价和比较，以及它增强后效果图的性能评价。

关键词：图像增强；直方图增强；对比度增强；平滑；锐化

Image Enhancement Method Of The Comparison And Research

Abstract

Image enhancement is one of the steps of image processing, is an indispensable part of. Image enhancement is the essential purpose of useful information in order to highlight the image, and weaken the image isn"t important part of the study, had important features in the image after enhancement and recognition by the machine more easily, it is convenient for the next step of image processing, image processing, finally achieve ideal results.

Digital image enhancement method of main purpose is to make the image after processing, compared with the original image significantly improve image quality. Commonly used digital image enhancement processing method including the gray-level histogram equalization, image smoothing and sharpening enhancement processing, image filtering enhancement processing, such as color image enhancement technology. At first, this paper summarizes on the basis of digital image processing need to use knowledge, and introduces the histogram correction in image enhancement, smoothing, sharpening enhancement methods, such as the principle of the invocation of the function and then use MATLAB software programming to realize enhancement method, processing figure by experiment, by comparing the effect of the processing figure, evaluation and comparison of every method, and it enhanced rendering performance evaluation.

Keywords：Image Enhancement；Histogram Enhancement；Contrast Enhancement；Smoothing ；Sharpen

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 图像增强的研究的意义与目的 1

1.2国内外的研究现状 1

1.3 图像增强的应用 2

1.4论文研究方向及结构分布 2

第二章 图像增强的基本概念 3

2.1数字图像的表达 3

2.2灰度直方图 3

2.3图像增强的基本方法 3

第三章 基于空域的图像增强技术 5

3.1图像灰度变换 5

3.1.1线性灰度变换 5

3.1.2二值化 6

3.1.3对比度增强 6

3.2 直方图增强 7

3.2.1直方图 7

3.2.2直方图的均衡化 8

3.3平滑滤波 9

3.3.1邻域平均法 9

3.3.2中值滤波 11

3.4锐化 12

3.4.1 拉普拉斯算子 12

3.4.2梯度锐化 13

3.5空域增强法的分析与比较 13

第四章 基于频率域的图像增强技术 15

4.1 低通滤波器增强法 15

4.2高通滤波器增强法 15

4.3 伪色彩增强 16

4.4基于频域增强方法的分析与比较 17

第五章 结 论 18

致 谢 19

参考文献（References） 20

第一章 绪论

1.1 图像增强的研究的意义与目的

在一般情况下，图像经过计算机的传输、转换，会出现图像失真是我情况，造成图像的质量下降。图像增强就是用一定的方法增强图像的质量，突出图中的重要信息。

需要增强的原图像通过合适恰当的方法进行增强处理,可以使原来模糊的原始图像可以变得明亮而且还可以明显看到图中包含的各种有利用价值的信息。不论处理过的图像是否还有原来图像的真实性，对图像进行增强的目的在于让原图变得有更好的视觉效果。按照需求和预期的计划进行增强图像的整体特性或图中小范围特性，让图像中不同物体的特征差别扩大，以此来满足某些特殊处理分析的需要。处理原始图像的方法是通过变换图像的基本构成数据或者添加额外信息，突出图像中重要的物体特征或者抑制(掩盖)图像中一些不必要的特征,使图像保留的特性与视觉响应特性相匹配。在这个增强的过程中,并不会去分析图像质量下降的原因,处理图像也不会和原始图像相近似^[1]。

1.2国内外的研究现状

用计算机对数字图像处理的技术最早是出现在1950年左右（20世纪50年代），那时候计算机技术已经发展到了一定的程度，科研的工作人员开始用计算机来实现图像的处理。数字图像处理技术的成型是在于1960年左右（20世纪60年代初）。

最初的图像和图形处理的目的是为了提高图片的质量，这是与人为对象，当时的目的是提高人对图像的主观视觉效果。当时在图像处理是输入的图形是质量很低的，输出的图像是提高过质量的，常用的图像处理方法有对图像进行增强，复原，编码和压缩等等。实际上首次的成功应用是在美国的喷气推进实验室（JPL）中完成的，它们的徘徊者7早在1964年在太空发回来的数千张太空的图片，他们使用了图像处理技术对这些图像进行处理，如对图片的几何校正，图像的灰度值变换，去除图片中各种的噪声等，并考虑到太阳和月亮的位置和光照的影响环境，成功地用计算机绘制出了月球地表，这是一个史无前例的成功。在未来的太空航天技术，数字图像处理技术如对火星和土星等外太空星球的探测研究都会发挥巨大的作用。数字图像处理是在医学领域上取得另一个巨大的成就。早在1972年英国的一家名为EMI的公司里的工程师Housfield发明可用于头颅X线计算机断层扫描（Computer Tomograph）诊断使用的设备，也就是我们通常所说的CT。计算机断层扫描（CT）的方法是，根据一个人的头部截面图像通过计算机处理来重建剖面图像，这被称为图像重建技术。 在1975年该公司又成功的研发了可用于全身检查的CT设备，人可通过这个设备以得到清晰的体的每个部位的CT图像。在1979年这项检测技术获得诺贝尔奖，它的产生有着重大的意义^[2]。

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