基于边缘检测的对比度增强法

摘要:该文主要介绍了图像增强方法及其分类,详细介绍了基于边缘检测的对比度增强法原理,其主要思想是将像素的边缘度结合到局部对比度定义中,因此更有利于边缘细节的对比度增强。

关键词:对比度增强;边缘检测;图像

中图分类号:TP391.4文献标识码:A文章编号: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

图像增强通常是指根据一定的要求,突出图像中的某些信息,取出或者削弱某些不需要的信息的方法。增强的目的是突出图像中“有用”信息,扩大图像中不同物体特征之间的差别。图像增强会改善图像的视觉效果,并增强某些特点的信息。图像增强内容广泛。如去掉图像的噪声、抽取图像中一些目标的轮廓、图像的勾边处理、提取图像中的特征以及把黑白图像映射为彩色图像等技术。

1 图像增强方法分类

图像增强技术按照提高灰阶分辨能力和提高细节分辨能力又可分为对比度增强和边缘细节增强。对比度增强分为直接对比增强法和间接对比增强法两大类:间接法是通过修正图像直方图增强图像,如灰度变换、直方图均衡及其自适应方法;直接法则首先计算各像素的局部对比度,然后通过直接提高像素局部对比度来增强图像。

2 基于边缘检测的对比度增强算法原理

在直接对比度增强方法中,基于边缘检测的对比度增强算法[1]是将像素的边缘度结合到局部对比度定义中。首先利用Laplacian或Sobel等边缘检测算子确定原图各像素(i,j)的边缘度Δij,在此采用Laplacian算子:

(1)

其中:

fij为像素(i,j)的灰阶,f为(i,j)的8个相邻像素灰阶均值。

然后,在像素(i,j)的d×d邻域窗口WijE内计算其平均边缘灰阶Eij。

(2)

则定义像素(i,j)的局部对比度Cij如下:

(3)

由式(3)可得:

(4)

最后,利用对比度映射函数?准()增大Cij。最简单的映射函数是平方根函数:Cij'=(Cij)1/2或取如下的指数函数:Cij'=(Cij)a/bb=2p,a

(5)

3 结论

在各种各样的对比度增强方法中,基于边缘检测的对比度增强方法是将边缘度结合到对比度中,因此更有利于边缘细节的对比度增强。在实际应用中,可以对科学工作者有个良好的借鉴和参考。

参考文献:

[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] 张明慧.数字CR医学图像自适应增强方法研究[D].长春.中科院长春光学精密机械与物理研究所,2006.