火炮內膛全景圖像增強方法研究

摘要：為了提高內膛全景圖像對比度，本文基于Contourlet變換，提出一種新的內膛全景圖像增強方法。該方法在圖像空間域增強的基礎上，通過對圖像Contourlet變換系數的調整，進一步增強了內膛圖像。實驗結果表明，本文算法在增強內膛圖像對比度的同時，減少了圖像細節的丟失，改善了圖像質量。

關鍵詞：內膛全景圖像；Contourlet變換；空間域；變換域

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

1引言

由于火炮內膛由同一材質構成，再加上光照等的影響，采集到的內膛全景圖像往往存在邊緣模糊、局部對比度差的現象。為了便于顯示、觀察和進一步的分析處理，有必要對其進行圖像增強，使圖像中某些細節加以強調或銳化，并有效的抑制噪聲。

現有的圖像增強方法主要分為基于空間域的圖像增強和基于變換域的圖像增強兩大類。基于空間域的方法主要包括灰度變換、空域濾波和直方圖處理等；基于變換域的方法則是首先將圖像由時域變換到頻域，而后通過修正變換系數達到圖像增強的目的[1]。常用的空域方法為直方圖均衡化，由于它是基于圖像直方圖分布的一種圖像增強方法，對于細節較多、相對較復雜的圖像不能達到較好的增強效果；基于變換域的小波圖像增強方法，雖然在增強圖像細節的同時能有效地抑制噪聲，但由于二維可分離小波基只具有有限的方向，不能很好的表示圖像中的方向信息。鑒于以上增強方法的不足，本文提出了一種基于Contourlet變換的空間域和變換域相結合的圖像增強方法。

2Contourlet變換

Contourlet變換是一種多分辨率、多方向的圖像表示方法，它能夠有效地表示在視覺信息中重要而復雜的幾何結構[2]。如圖1 （a）所示，Contourlet變換的基的支撐區間為“長條形”，這樣能夠充分利用原函數的幾何正則性，因此逼近一條相同的奇異曲線用到的系數會更少。實際上，基的“長條形”結構是方向性的一種體現，即具有“各向異性”。而二維小波是由一維小波張量積構建得到，它的基缺乏方向性，不具有各向異性，如圖1 （b）所示。

Contourlet變換是利用拉普拉斯塔形分解（LP）和方向濾波器組（DFB）實現的一種圖像表示方法[3]。它首先用拉普拉斯金字塔捕獲圖像中的奇異點，然后用方向濾波器組將奇異點合成為線性結構。由于Contourlet變換在不同尺度、不同方向上具有延長的基結構，從而使得該變換能有效地估計不同尺度上的平滑輪廓。整個Contourlet變換的多分辨率多方向分解結構示意圖，如圖2所示。

5結論

針對內膛全景圖像對比度低的問題，提出了基于Contourlet變換的圖像增強方法。該方法綜合空間域和變換域增強，突出了弱邊緣，并抑制了噪聲。實驗結果表明，本文算法在內膛全景圖像增強中，優于傳統方法，效果較好。

參考文獻

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