图像增强技术研究

徐菲　彭扬

摘 要 图像增强处理技术在基于航空航天、军事侦察、指纹识别、医学诊断等诸多领域有着广泛且重要的应用，因此对它的研究具有十分重要的意义。图像增强的方法往往具有很强的针对性，很难对增强结果加以量化描述，只能是靠经验和人的主观加以评价。

关键词 图像处理 图像增强 局部增强

中图分类号：TP391 文献标识码：A

图像是作为运用最为广泛的信息载体之一。人们通过图像获取大量信息，使之成为人类与外界交流以及人们之间相互交流的重要介质。尽管人眼具有很高的鉴别能力，可以分辨出的颜色多达上千种，但在许多情况下，对于人眼来说图像是模糊的甚至有时是不可见的。为了改善图像的视觉效果，使模糊甚至不可见的图像变得清晰可见，我们通常要对图像进行处理，以便人们可以方便的获取图像中的有用信息。

1数字图像处理

数字图像处理技术又可以称为计算机图像处理，它是在计算机平台上对图像进行的处理。由于计算机只能够处理数字信号，所以要先把图像的模拟信号转换成数字信号再做处理。以前，人们使用感光胶片，以及其他形式的模拟信号来记录图像。随着计算机的产生和发展以及数字摄像技术的成熟，数字图像现已成为科学研究和应用领域的研究重点。

数字图像处理所作用的对象是某个模糊图像，图像在计算机中是以数值矩阵的形式进行存储的。现阶段对图像的分类方式是多种多样的。例如，按照图像的显示效果，可以把图像简单分为三种，即灰度图像、二值图像和彩色图像；按照图像的颜色表示方式可以把图像分为RGB图像、HSV图像、索引图像等；按照图像压缩存储方法可以把图像分为BMP图像、JPEG图像、GIF图像、TIFF图像、MPEG图像等。

灰度图像对应着一个数据矩阵（二维数组），它只有黑色到白色之间的颜色，图像在该位置上的亮度值用数组元素的值的大小来表示。一般黑色用0来表示，白色用255来表示，0到255之间的数表示灰（亮）度。二值图像只有黑色和白色两种颜色，它的灰度级为2。

索引图像的构成是由数值矩阵和颜色映射数组两部分。数值矩阵是每个像素的索引编号，颜色是通过这个编号到颜色数组中查找所得到的。

应用数字图像处理技术对图像进行处理的方法也是多种多样的，我们通常要根据图像的格式选取适当的处理方法，因为不同格式的图像所用到的处理方法是不同的，达到的效果也是有差别的。

目前数字图像处理技术不仅应用到一些高端的技术行业而且也应用到了我们的学习和生活中，如航空航天、军事侦察、无损探伤、卫星图片的处理、摄影等领域。数字图像处理技术能够快速发展很大程度上得益于它的广泛应用，同时在应用过程中又促进了它的发展。可以预料，随着社会的发展和人类的进步，数字图像处理技术会发挥越来越重要的作用。

2图像增强

随着数字图像处理技术的不断发展和完善，作为数字图像处理最重要的组成部分——图像增强技术也得到了又快又好的发展。图像增强是利用计算机把原始模糊的图像进行处理使图像变清晰。在图像不断传递的过程中，由于外界环境因素、设备自身条件、图像传递介质等因素的影响，会导致图像的质量下降，造成图像不同程度的失真，图像就不能传递对人们有帮助的信息，图像就失去了自身的价值。所以我们要对图像进行增强处理，提高图像清晰度，使人们能够方便快捷地读取图像所传递的有用信息，进而可以利用获得的信息展开下一步工作。

随着技术的发展，人们在处理图像过程中不断地推陈出新，形成了多种图像增强方法，对于每种方法所适用的图像不尽相同，它们对图像进行处理的效果也是不同的。在对待具体问题时我们要做到具体分析，选择一个合适的增强方法，以便能够达到我们对图像处理效果的要求。

3图像局部增强

传统的图像增强方法通常从图像全局信息出发，是对整幅图像进行操作，没有考虑到图像的局部细节，比如在去除图像噪声的滤波过程中，整体的图像增强方法通常忽略了图像边缘、纹理等重要特征，因而在平滑图像噪声的同时模糊了图像边缘等细节。在这种情况下，如果继续采用整体图像增强往往很少能够达到我们所预期的效果。进而我们想到可以只对图像的局部区域进行处理，这个区域的信息是我们想要得到的，所以我们只要对这个区域进行增强就达到了我们所要的效果，这就是图像局部的增强。

图像局部增强是图像增强的一个方面，它主要是对图像局部的特定区域进行处理，增强图像中我们所关注的有用的信息。因为一幅图像所显示的信息不可能都是我们想要的，比如对监视器的图像处理，我们往往只要得到监视器画面中人的信息就可以。所以图像局部增强主要是针对图像特定的应用场合，有目的对图像的局部视觉效果进行改善，扩大图像中不同物体特征的差别，抑制我们不感兴趣的图像特征，把感兴趣的图像的局部特征突出出来，使得我们更加容易读懂图像中我们所关心的细节，以便我们对图像进行特殊的分析。

综上所述，虽然图像增强的方法多种多样，我们在实际应用中，要根据应用的目的和对增强效果的要求，来选择一种合适的方法，这个过程可能不是一帆风顺的，需要我们进行多次探索实验，对得到的结果进行分析比对，选择能够达到我们预期效果的一种方法。

参考文献

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