基于邊緣檢測的對比度增強(qiáng)法

摘要:該文主要介紹了圖像增強(qiáng)方法及其分類，詳細(xì)介紹了基于邊緣檢測的對比度增強(qiáng)法原理，其主要思想是將像素的邊緣度結(jié)合到局部對比度定義中，因此更有利于邊緣細(xì)節(jié)的對比度增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞:對比度增強(qiáng);邊緣檢測;圖像

中圖分類號:TP391.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2010)11-2730-02

Contrast Enhancement Based on Local Detection of Edges

ZHANG Ming-hui， LEI Xiang-bo， FU Xiao

(Computer Office， Aviation University of Air Force， Changchun 130022， China)

Abstract: It introduces the image enhancement methods and it's sort， detailedly introduces contrast enhancement based on local detection of edge， whose primary idea is combined edge of pixel into local contrast， so the mean is in favor of contrast enhancement of edge details.

Key words: contrast enhancement; detection of edges; image

圖像增強(qiáng)通常是指根據(jù)一定的要求，突出圖像中的某些信息，取出或者削弱某些不需要的信息的方法。增強(qiáng)的目的是突出圖像中“有用”信息，擴(kuò)大圖像中不同物體特征之間的差別。圖像增強(qiáng)會改善圖像的視覺效果，并增強(qiáng)某些特點(diǎn)的信息。圖像增強(qiáng)內(nèi)容廣泛。如去掉圖像的噪聲、抽取圖像中一些目標(biāo)的輪廓、圖像的勾邊處理、提取圖像中的特征以及把黑白圖像映射為彩色圖像等技術(shù)。

1 圖像增強(qiáng)方法分類

圖像增強(qiáng)技術(shù)按照提高灰階分辨能力和提高細(xì)節(jié)分辨能力又可分為對比度增強(qiáng)和邊緣細(xì)節(jié)增強(qiáng)。對比度增強(qiáng)分為直接對比增強(qiáng)法和間接對比增強(qiáng)法兩大類:間接法是通過修正圖像直方圖增強(qiáng)圖像，如灰度變換、直方圖均衡及其自適應(yīng)方法;直接法則首先計算各像素的局部對比度，然后通過直接提高像素局部對比度來增強(qiáng)圖像。

2 基于邊緣檢測的對比度增強(qiáng)算法原理

在直接對比度增強(qiáng)方法中，基于邊緣檢測的對比度增強(qiáng)算法[1]是將像素的邊緣度結(jié)合到局部對比度定義中。首先利用Laplacian或Sobel等邊緣檢測算子確定原圖各像素(i，j)的邊緣度Δij，在此采用Laplacian算子:

(1)

其中:

fij為像素(i，j)的灰階，f為(i，j)的8個相鄰像素灰階均值。

然后，在像素(i，j)的d×d鄰域窗口WijE內(nèi)計算其平均邊緣灰階Eij。

(2)

則定義像素(i，j)的局部對比度Cij如下:

(3)

由式(3)可得:

(4)

最后，利用對比度映射函數(shù)?準(zhǔn)()增大Cij。最簡單的映射函數(shù)是平方根函數(shù):Cij'=(Cij)1/2或取如下的指數(shù)函數(shù):Cij'=(Cij)a/bb=2p，a

(5)

3 結(jié)論

在各種各樣的對比度增強(qiáng)方法中，基于邊緣檢測的對比度增強(qiáng)方法是將邊緣度結(jié)合到對比度中，因此更有利于邊緣細(xì)節(jié)的對比度增強(qiáng)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以對科學(xué)工作者有個良好的借鑒和參考。

參考文獻(xiàn):

[1] Beghdadai A，Le Negrate A.Contrast enhancement based on local detection of edges[C].Computer vision，Graphics，and Image Processing(CVGIP)，1989(46).

[2] 張明慧.數(shù)字CR醫(yī)學(xué)圖像自適應(yīng)增強(qiáng)方法研究[D].長春.中科院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，2006.