图像增强技术的总结与仿真
图像增强实验报告
图像增强实验报告图像增强实验报告引言：图像增强是数字图像处理中的重要技术之一，它可以通过改变图像的亮度、对比度、色彩等参数，使图像更加清晰、细节更加突出。
本实验旨在探究不同图像增强方法对图像质量的影响，并比较它们的效果。
一、实验目的通过实验比较不同的图像增强方法，包括直方图均衡化、拉普拉斯算子增强、灰度变换等，对图像质量的影响，了解各种方法的优缺点，为实际应用提供参考。
二、实验步骤1. 实验准备：准备一组包含不同场景、不同光照条件下的图像样本，以及实验所需的图像处理软件。
2. 直方图均衡化：将图像的直方图进行均衡化，使得图像的像素值分布更加均匀，从而提高图像的对比度和亮度。
3. 拉普拉斯算子增强：使用拉普拉斯算子对图像进行边缘增强，突出图像的细节和纹理。
4. 灰度变换：通过调整图像的灰度级别，改变图像的亮度和对比度，使图像更加清晰明亮。
5. 实验结果分析：对比不同图像增强方法处理后的图像，分析它们在视觉效果上的差异，并根据实验结果评估各种方法的优劣。
三、实验结果与讨论在本次实验中，我们选择了一张室内拍摄的暗淡图像作为样本进行增强处理。
首先，我们对该图像进行了直方图均衡化处理。
结果显示，通过直方图均衡化，图像的亮度和对比度得到了明显的提升，细节也更加清晰可见。
然而，由于直方图均衡化是全局处理，可能会导致图像的局部细节过于突出，从而影响整体视觉效果。
接下来，我们采用了拉普拉斯算子增强方法。
通过对图像进行边缘增强，图像的纹理和细节得到了突出展示。
然而，拉普拉斯算子增强也存在一定的局限性，对于噪声较多的图像，可能会导致边缘增强过程中出现伪影和锯齿现象。
最后，我们尝试了灰度变换方法。
通过调整图像的灰度级别，我们改变了图像的亮度和对比度，使图像的细节更加突出。
与直方图均衡化相比，灰度变换方法更加灵活，可以根据实际需求对图像进行个性化的调整。
综合对比三种图像增强方法的实验结果，我们可以得出以下结论：直方图均衡化适用于对整体亮度和对比度进行提升的场景；拉普拉斯算子增强适用于突出图像的边缘和纹理；灰度变换方法可以根据实际需求对图像进行个性化调整。
计算机视觉的图像增强技术(六)
计算机视觉的图像增强技术在当今社会，计算机视觉的发展已经成为了一种趋势。
随着人工智能和大数据技术的不断演进，计算机视觉技术在图像处理和分析领域的应用也越来越广泛。
其中，图像增强技术作为计算机视觉的一个重要分支，对于提高图像的质量和清晰度有着重要的作用。
一、图像增强技术的概念图像增强技术是指利用计算机视觉技术对图像进行处理，以改善图像的质量、清晰度和对比度的一种方法。
通过图像增强技术，可以使得原始图像在保持基本信息的情况下，更加清晰、更具对比度和更真实。
在实际应用中，图像增强技术被广泛应用于医学影像、卫星图像、航空图像、安防监控等领域。
二、图像增强技术的原理图像增强技术的原理主要是通过对图像的像素进行处理，改变对比度、亮度和颜色等属性，从而使得图像更加清晰。
常见的图像增强技术包括直方图均衡化、滤波、锐化和去噪等方法。
其中，直方图均衡化是一种最简单的图像增强方法，它通过调整图像的灰度级别，使得图像的对比度得到增强。
而滤波、锐化和去噪则是通过对图像进行频域或空域的处理，进而改善图像的质量。
三、图像增强技术的应用图像增强技术在各个领域都有着广泛的应用。
在医学影像领域，通过图像增强技术可以使得医生更加清晰地观察到患者的病情，从而提高诊断的准确性。
在航空航天领域，图像增强技术可以帮助飞行员更加清晰地观察到地面情况，提高飞行安全性。
在安防监控领域，图像增强技术可以帮助监控人员更加清晰地观察到监控画面，提高监控效率。
四、图像增强技术的发展趋势随着人工智能和大数据技术的不断发展，图像增强技术也在不断创新和完善。
未来，随着深度学习和神经网络技术的不断成熟，图像增强技术将更加智能化和自动化。
通过深度学习算法，可以更加准确地识别和处理图像中的信息，从而进一步提高图像增强技术的效果和应用范围。
总之，图像增强技术作为计算机视觉的一个重要分支，在图像处理和分析领域有着广泛的应用前景。
随着技术的不断进步，图像增强技术将会在医学、航空航天、安防监控等领域发挥越来越重要的作用。
图像处理中的图像增强技术使用注意事项总结
图像处理中的图像增强技术使用注意事项总结引言：随着现代科技的发展，图像处理技术在各个领域获得了广泛的应用。
图像增强技术是其中的一个重要组成部分，通过改善图像的质量和视觉效果，使得图像更具有清晰度和可识别性。
然而，图像增强技术并非一种通用的处理方法，它需要根据不同的场景和目标进行适当的选择和应用。
本文将对图像处理中的图像增强技术使用的注意事项进行总结和分析，以期帮助读者更好地理解和应用这些技术。
注意事项一：选择合适的增强算法在图像增强技术中，有很多不同的算法可以用于改善图像。
例如，直方图均衡化、灰度拉伸、滤波器、锐化等等。
在选择合适的增强算法时，需要考虑以下几个方面：1. 目标效果：不同的图像增强算法会对图像产生不同的效果，因此需要根据具体需求选择适合的算法。
2. 图像特征：不同图像的亮度、对比度、颜色分布等特征是不同的，因此选择的算法应该能够适应这些特征。
3. 处理复杂度：不同算法的复杂度也是不同的，需要根据实际需求和计算资源的情况来选择算法。
注意事项二：避免过度增强图像增强的目的是改善图像的质量和视觉效果，但是过度增强可能会导致一些问题，如虚假细节、噪点和失真等。
为了避免过度增强，有以下几个建议：1. 保留原有信息：在增强过程中，应该尽量保留原有图像的重要信息和特征，避免过度去除或修改。
2. 使用适当的参数：不同算法在增强过程中可能涉及到一些参数的调整，需要根据实际情况选择适当的参数值，并进行调整和优化。
3. 结合人眼感知：图像增强的目的是让人眼能够更好地识别和理解图像，因此应该结合人眼的视觉感知特点进行增强处理。
注意事项三：考虑图像特性的差异不同类型的图像具有不同的特性，如自然景观图像、医学图像、卫星遥感图像等。
在应用图像增强技术时，需要充分考虑这些特性的差异：1. 色彩特性：不同类型的图像可能存在不同的色彩特性，如天空图像的颜色可能主要由蓝色组成，而草地图像的颜色则主要由绿色组成。
因此，在选择增强算法时，需要考虑图像的色彩特性，以保持图像的真实性。
图像处理中的图像增强技术与效果评估
图像处理中的图像增强技术与效果评估图像增强是指通过一系列算法和技术手段，改善原始图像的视觉质量和可读性。
在图像处理应用中，图像增强起着至关重要的作用，它能够提高图像细节的可见性、增加对比度、减少噪声等。
本文将探讨图像处理中的图像增强技术以及如何评估增强效果。
首先，我们将介绍几种常见的图像增强技术。
其中，直方图均衡化是一种被广泛使用的方法，通过重新分布图像的灰度级来增加图像的对比度。
该方法特别适用于那些灰度级分布不均匀的图像。
另一种常见的技术是滤波器，它可以通过去除图像中的噪声，来增强图像的质量。
常见的滤波器包括均值滤波器、中值滤波器和高斯滤波器。
此外，锐化和模糊是另外两个常用的增强技术。
锐化可以突出图像的边缘和细节，而模糊则可以减少噪声和细节。
在选择适用于特定场景的图像增强技术时，需要考虑以下因素：图像的特点、具体的应用需求以及增强方法的计算复杂度。
例如，在低光条件下拍摄的图像可能会出现较高的噪声和模糊，此时可以选择使用降噪滤波器和增强对比度的方法。
而在医学图像处理中，可能更关注细节和边缘的清晰度，因此锐化和边缘增强技术可能更为适用。
除了选择合适的增强技术，评估增强效果也是非常重要的一步。
下面将介绍几种常用的图像增强效果评估方法。
其中，主观评估是最直观的评估方法之一，它通过邀请一些经验丰富的观察者对增强后的图像进行评估，从而得到一个主观的评分。
然而，这种方法存在一定的主观性和不确定性。
为了减少主观因素的影响，客观评估方法应当与主观评估相结合。
客观评估方法主要基于从增强图像中提取的特定特征，如对比度、细节清晰度和噪声水平等。
其中，对比度评估是一种常见的客观评估方法，它通过比较原始图像和增强后的图像的像素值范围来衡量增强效果。
另一种常见的客观评估方法是使用结构相似性指数（SSIM），它是一种衡量图像相似度的指标，考虑了亮度、对比度和结构等因素。
此外，还可以使用峰值信噪比（PSNR）和均方误差（MSE）等指标来评估增强效果。
图像处理中的图像增强技术研究
图像处理中的图像增强技术研究随着科技的不断发展，图像处理技术也越来越成熟。
图像增强技术作为图像处理技术的一个分支，在多个领域得到了广泛应用，例如医学图像、遥感图像、安防监控图像等。
本文将围绕图像增强技术展开讨论，简单介绍图像增强技术的概念与分类，同时探究当前研究中的关键问题与挑战，并提出未来的研究方向。
一、图像增强技术概述图像增强技术顾名思义是指将一张原始图像进行一系列的处理，以改善图像的质量、增强图像的特征或者删除图像中的噪音。
通过图像增强技术，我们可以得到更好的图像效果，使图像在一些特定的领域中得到更好的应用。
图像增强技术又可以分成两种类型，分别是点处理和区域处理。
点处理是指对于图像中的每一个像素值，进行一定的运算操作，例如亮度、对比度及色彩平衡等。
点处理一般较为简单，处理速度也相对较快，因此在实际应用中得到广泛的应用。
区域处理是指对于图像中的某一部分像素值进行处理，例如滤波、去噪、锐化、边缘提取等。
区域处理往往需要进行灰度变换、空间滤波等操作，更适合于处理复杂的图像。
因此，在图像处理的不同领域中，各种图像增强技术的适用性各异，需要根据不同的情况和要求，选择不同的处理方法。
二、当前研究中的关键问题目前，图像增强技术还存在许多问题和挑战，其中关键问题主要体现在以下几个方面。
1.图像质量不稳定图像质量是图像增强技术研究的核心问题之一，如何保证图像质量的稳定性是一个值得研究的问题。
目前许多的图像增强技术在增强图像的同时也会引入噪声或失真，导致图像质量不稳定。
因此，如何解决图像增强中的质量问题，是图像增强研究的重点之一。
2.算法效率问题图像增强算法的复杂度和效率也是当前图像增强研究的关键问题之一，如何快速地进行图像处理，提高算法的效率，减少计算时间，是至关重要的。
当前最主要的研究方向是探索更高效的算法和硬件实现方式，如利用FPGA、GPU等技术加速算法的执行速度。
3.多模态图像增强问题在医学图像等多模态图像中，不同模态的数据往往不一致。
MATLAB环境下红外图像增强处理算法研究和仿真
图像一的处理及结果
f=imread('1.bmp'); w4=fspecial('laplacian',0); f=im2double(f); g4=f-imfilter(f,w4,'replicate'); figure,imshow(g4)
将处理后的结果和原图像进行比较
f=imread('1.bmp'); w8=[1 1 1;1 -8 1;1 1 1]; f=im2double(f); g8=f-imfilter(f,w8,'replicate'); figure,imshow(g8)
将两种处理结果进行比较
图像二的处理及结果
f=imread('2.bmp'); gm=medfilt2(f); figure,imshow(gm)
将处理后的结果和原图像进行比较
图像三的处理及结果
f=imread('3.bmp'); gm=medfilt2(f); figure,imshow(图像增强 结果分析
采集图像
采集图像并分析图像
图像一 模糊不清，没有噪声
采集图像并分析图像
图像二 有大量的噪声，称为 椒盐噪声
采集图像并分析图像
图像三 有大量的椒盐噪声， 而且模糊不清
算法研究
线形空间滤波 线形滤波源于频域中信号处理所使用的傅
立叶变换，线性运算包括将邻域中每个像素 与相应的系数相乘，然后将结果进行累加， 从而得到该点处的响应。这些系数排列为一 个矩阵，我们称其为滤波器或掩模。线性空 间滤波的过程仅是简单地在图像f中逐点移 动滤波掩模w的中心。在每个点处，滤波器 在该点处的响应是滤波掩模所限定的相应邻 域像素与滤波器系数的乘积结果的累加。所 有假设都是基于掩模的大小应均为奇数的原 则，有意义的掩模的最小尺寸是3*3。
图像增强技术的总结与仿真解析
图像增强技术的总结与仿真王茗倩控制理论与控制工程112030058)1 引言随着电子计算机技术的进步，计算机图像处理近年来得到飞跃的发展，已经成功的应用于几乎所有与成像有关的领域，并正发挥着相当重要的作用。
它利用计算机对数字图像进行系列操作，从而获得某种预期的结果。
对图像进行处理时，经常运用图像增强技术以改善图像的质量。
在一般情况下，经过图像的传送和转换，如成像、复制、扫描、传输和显示等，经常会造成图像质量的下降。
在摄影时由于光照条件不足或过度，会使图像过暗或过亮；光学系统的失真、相对运动、大气流动等都会使图像模糊，传输过程中会引入各种类型的噪声。
总之输入的图像在视觉效果和识别方便性等方面可能存在诸多问题，这类问题不妨统称为质量问题。
尽管由于目的、观点、爱好等的不同，图像质量很难有统一的定义和标准，但是根据应用要求改善图像质量却是一个共同的目标。
图像增强是指根据特定的需要突出图像中的重要信息，同时减弱或去除不需要的信息。
从不同的途径获取的图像，通过进行适当的增强处理，可以将原本模糊不清甚至根本无法分辨的原始图像处理成清晰的富含大量有用信息的可使用图像，有效地去除图像中的噪声、增强图像中的边缘或其他感兴趣的区域，从而更加容易对图像中感兴趣的目标进行检测和测量。
处理后的图像是否保持原状已经是无关紧要的了，不会因为考虑到图像的一些理想形式而去有意识的努力重现图像的真实度。
图像增强的目的是增强图像的视觉效果，将原图像转换成一种更适合于人眼观察和计算机分析处理的形式。
它一般要借助人眼的视觉特性，以取得看起来较好地视觉效果，很少涉及客观和统一的评价标准。
增强的效果通常都与具体的图像有关系，靠人的主观感觉加以评价。
2 图像增强概述2.1 图像增强的定义在图像获取的过程中，由于设备的不完善及光照等条件的影响，不可避免地会产生图像降质现象。
影响图像质量的几个主要因素是：(1)随机噪声，主要是高斯噪声和椒盐噪声，可以是由于相机或数字化设备产生，也可以是在图像传输; (2)系统噪声，由系统产生，具有可预测性质；(3)畸变，主要是由于相机与物体相对位置、光学透镜曲率等原因造成的，可以看作是真实图像的几何变换。
图像增强技术的研究与改进
图像增强技术的研究与改进图像增强技术是一种对图像进行处理的技术，其主要的作用是提高图像的质量和清晰度，使得图像更加逼真、细致。
在现代图像处理和计算机视觉领域中，图像增强技术得到了广泛的应用。
本文将围绕着图像增强技术的研究与改进展开，探讨其中的一些关键问题和挑战。
一、图像增强技术的类别图像增强技术分为两类，即局部增强技术和全局增强技术。
局部增强技术主要是通过对图像的某些局部区域进行增强，从而提高整个图像的视觉效果。
其中，增强的局部区域可以是直方图均衡、滤波、插值等技术。
全局增强技术则是对整个图像进行增强，通常采用直方图匹配、线性拉伸和非线性变换等方法。
两种增强技术都有其各自的优点和适用范围。
二、图像增强技术的核心问题在图像增强技术的应用过程中，有许多核心问题需要解决。
其中，最主要的问题是如何识别出图像中所需要增强的部分。
这个问题需要通过图像分割技术进行解决。
另外一个关键问题是如何获取应该增强的参数，例如对图像进行加权和平均等操作的对应参数，需要根据图像的质量和特征进行动态调整。
在具体实现图像增强技术的过程中，需要考虑到硬件性能和算法效率的平衡问题。
在图像增强技术的过程中，涉及到的图像的像素点数量通常都是非常庞大的，因此需要充分利用计算机的计算和存储资源。
这就要求开发者在设计算法的时候考虑到硬件性能的限制和软件的效率。
三、图像增强技术的应用领域图像增强技术虽然是一项非常基础的技术，但是其应用领域却非常广泛。
在医疗领域，通过对图像的增强可以更好地观察患者的病情。
在安防领域，对图像的增强可以帮助提高图像识别的精度和准确度。
在智能交通领域，对车辆图像的增强可以帮助识别车辆的品牌、车型和行驶状态等信息。
另外，还可以在艺术和影视制作等领域使用图像增强技术来创造出更真实、更动人心魄的画面和视觉效果。
四、图像增强技术的改进与创新对于图像增强技术的改进与创新，有以下几个方向：(1) 基于深度学习的图像增强技术近年来，深度学习技术在计算机视觉领域中得到了广泛的应用。
图像增强知识点总结
图像增强知识点总结在图像增强领域，有许多常见的方法和技术，比如灰度变换、直方图均衡化、滤波、锐化、维纳滤波等。
这些方法都有各自的特点和应用场景，下面我们将一一介绍这些知识点。
1. 灰度变换灰度变换是图像增强中最基本的方法之一，它通过对图像的灰度级进行变换，来改善图像的质量。
常见的灰度变换包括线性变换和非线性变换。
线性变换通常使用线性函数来对图像进行变换，而非线性变换则使用非线性函数。
2. 直方图均衡化直方图均衡化是一种常见的图像增强方法，它通过对图像的灰度分布进行重新分配，来增强图像的对比度和清晰度。
直方图均衡化可以有效地增加图像的动态范围，从而使图像更加有吸引力。
3. 滤波滤波是图像增强中常用的方法之一，它通过对图像进行滤波操作，来去除图像的噪声和增强图像的细节。
常见的滤波方法包括均值滤波、中值滤波、高斯滤波等，它们都有各自的适用场景和特点。
4. 锐化锐化是图像增强中常用的方法之一，它通过增强图像的边缘和细节，来使图像更加清晰和鲜明。
常见的锐化方法包括拉普拉斯锐化、梯度锐化等，它们都可以有效地改善图像的质量。
5. 维纳滤波维纳滤波是一种基于统计模型的图像增强方法，它通过对图像进行频域滤波操作，来去除图像的噪声和增强图像的对比度。
维纳滤波可以在去噪和保留图像细节之间取得平衡，从而使图像更加清晰和有吸引力。
6. 小波变换小波变换是一种常用的图像增强方法，它可以将图像分解成不同频率的子带，从而使图像的低频部分和高频部分可以分别进行增强。
小波变换可以有效地增强图像的细节和对比度，从而使图像更加清晰和有吸引力。
7. 自适应增强自适应增强是一种基于局部特性的图像增强方法，它可以根据图像的局部特点来选择适当的增强方法和参数。
自适应增强可以在不同的图像区域使用不同的增强方法，从而使图像在不同区域上都能得到最佳的增强效果。
总结来说，图像增强是图像处理领域中一个重要的研究方向，它可以帮助我们改善图像的质量、清晰度和对比度，使图像更加鲜明、有吸引力。
实验二 图像增强处理实习报告
实验二图像增强处理实习报告1.实验目的和内容1.1.实验目的掌握图像合成和显示增强的基本方法，理解存储的图像数据与显示的图像数据之间的1.2.实验要求熟练根据图像中的地物特征进行图像合成显示、拉伸、图像均衡化等显示增强操作。
理解直方图的含义，能熟练的利用直方图进行多波段的图像显示拉伸增强处理。
1.3.软件和数据ENVI 软件。
TM 图像数据。
上次实验合成后的图像数据文件AA。
1.4.实验内容图像的彩色合成显示图像的基本拉伸方法图像均衡化方法图像规定化2.实验过程通过合成和拉伸增强显示图像中的信息。
2.1.图像合成图像合成方法：伪彩色合成、彩色合成两种方式。
其中彩色合成包括：真彩色合成、假彩色合成、模拟真彩色合成。
操作：使用（4，3，2）进行RGB 合成显示图像。
图像窗口为#1。
移动图像窗口的红色选框到玄武湖，将光标十字放在红框内，双击，显示光标位置窗口。
该窗口中出现了Scrn 和Data，二者后面的RGB 的值是不同的。
2.1.1伪彩色合成在新的窗口显示第4 波段图像，窗口为#2。
操作：菜单：窗口菜单Tools-Color Mapping-Density slice…，选择Band 4，确定。
在“Density Slice”窗口中，点击“应用”按钮，窗口#2 的图像变成了彩色。
设置默认的分级数为3 个：在“Density Slice”窗口，点击Options-Set number of default range,输入3，确定。
点击Options-Apply default range，点击Apply 按钮。
查看窗口#2 内的变化。
重复上面步骤，设置分级数为10，查看图像的变化。
基本的特征是：长江是绿色的，玄武湖是红色的。
在新的窗口显示波段4，窗口编号为#3。
菜单：窗口菜单Tools-Color Mapping-ENVI Color table…依次点击Color Tables 下的颜色方案列表，查看#3 图像的变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图像增强技术的总结与仿真（王茗倩控制理论与控制工程112030058）1 引言随着电子计算机技术的进步，计算机图像处理近年来得到飞跃的发展，已经成功的应用于几乎所有与成像有关的领域，并正发挥着相当重要的作用。
它利用计算机对数字图像进行系列操作，从而获得某种预期的结果。
对图像进行处理时，经常运用图像增强技术以改善图像的质量。
在一般情况下，经过图像的传送和转换，如成像、复制、扫描、传输和显示等，经常会造成图像质量的下降。
在摄影时由于光照条件不足或过度，会使图像过暗或过亮；光学系统的失真、相对运动、大气流动等都会使图像模糊，传输过程中会引入各种类型的噪声。
总之输入的图像在视觉效果和识别方便性等方面可能存在诸多问题，这类问题不妨统称为质量问题。
尽管由于目的、观点、爱好等的不同，图像质量很难有统一的定义和标准，但是根据应用要求改善图像质量却是一个共同的目标。
图像增强是指根据特定的需要突出图像中的重要信息，同时减弱或去除不需要的信息。
从不同的途径获取的图像，通过进行适当的增强处理，可以将原本模糊不清甚至根本无法分辨的原始图像处理成清晰的富含大量有用信息的可使用图像，有效地去除图像中的噪声、增强图像中的边缘或其他感兴趣的区域，从而更加容易对图像中感兴趣的目标进行检测和测量。
处理后的图像是否保持原状已经是无关紧要的了，不会因为考虑到图像的一些理想形式而去有意识的努力重现图像的真实度。
图像增强的目的是增强图像的视觉效果，将原图像转换成一种更适合于人眼观察和计算机分析处理的形式。
它一般要借助人眼的视觉特性，以取得看起来较好地视觉效果，很少涉及客观和统一的评价标准。
增强的效果通常都与具体的图像有关系，靠人的主观感觉加以评价。
2 图像增强概述2.1 图像增强的定义在图像获取的过程中，由于设备的不完善及光照等条件的影响，不可避免地会产生图像降质现象。
影响图像质量的几个主要因素是：(1)随机噪声，主要是高斯噪声和椒盐噪声，可以是由于相机或数字化设备产生，也可以是在图像传输；(2)系统噪声，由系统产生，具有可预测性质；(3)畸变，主要是由于相机与物体相对位置、光学透镜曲率等原因造成的，可以看作是真实图像的几何变换。
数字图像处理流程如图1所示，从一幅或是一批图像的最简单的处理，如特征增强、去噪、平滑等基本的图像处理技术，到图像的特征分析和提取，进而产生对图像的正确理解或者遥感图像的解译，最后的步骤可以是通过专家的视觉解译，也可以是在图像处理系统中通过一些知识库而产生的对图像的理解。
图1 图像处理流程图图像增强是指按特定的需要突出一幅图像中的某些信息，同时削弱或去除某些不需要的信息的处理方法，也是提高图像质量的过程。
图像增强的目的是使图像的某些特性方面更加鲜明、突出，使处理后的图像更适合人眼视觉特性或机器分析，以便于实现对图像的更高级的处理和分析。
图像增强的过程往往也是一个矛盾的过程：图像增强希望既去除噪声又增强边缘。
但是，增强边缘的同时会同时增强噪声，而滤去噪声又会使边缘在一定程度上模糊，因此，在图像增强的时候，往往是将这两部分进行折中，找到一个好的代价函数达到需要的增强目的。
传统的图像增强算法在确定转换函数时常是基于整个图像的统计量，如：ST转换，直方图均衡，中值滤波，微分锐化，高通滤波等等。
这样对应于某些局部区域的细节在计算整幅图的变换时其影响因为其值较小而常常被忽略掉，从而局部区域的增强效果常常不够理想，噪声滤波和边缘增强这两者的矛盾较难得到解决。
2.2 应用领域通讯领域：包括图像传输、电视电话、电视会议等，主要是进行图像压缩甚至理解基础上的压缩是把文字、图表、照片等图像通过光电扫描的方式变成电信号加以传送。
遥感：航空遥感和卫星遥感图像需要用数字技术加工处理，并提取有用的信息。
主要用于地形地质，矿藏探查，森林、水利、海洋、农业等资源调查，自然灾害预测预报，环境污染监测，气象卫星云图处理以及地面军事目标的识别。
生物医学领域：图像处理在医学界的应用非常广泛，无论是在临床诊断还是病理研究都大量采用图像处理技术。
它的直观、无创伤、安全方便的忧点受到普遍的欢迎与接受。
其主要应用如X射线照片的分析，血球计数与染色体分类等。
目前广泛应用于临床诊断和治疗的各种成像技术，如超声波诊断等都用到图像处理技术。
有人认为计算机图像处理在医学上应用最成功的例子就是X射线CT （X-ray Computed Tomography）。
军事、公安等方面的应用：军事目标的侦察、制导和警戒系统、自动灭火器的控制及反伪装；公安部门的现场照片、指纹、手迹、印章、人像等的处理和辨识；历史文字和图片档案的修复和管理等。
工业生产中的应用：在生产线中对产品及部件进行无损检测是图像处理技术的重要应用领域。
该领域的应用从70年代起取得了迅速的发展，主要有产品质量检测、生产过程的自动控制、CAD／CAM等。
在产品质量检测方面，如食品、水果质量检查，无损探伤，焊缝质量或表面缺陷。
又如，金属材料的成分和结构分析，纺织品质量检查，光测弹性力学中应力条纹的分析等。
在电子工业中，可以用来检验印刷电路板的质量、监测零件部件的装配等。
在工业自动控制中，主要使用机器视觉系统对生产过程进行监视和控制，如港口的监测调度、交通管理、流水生产线的自动控制等。
总之，图像处理技术应用领域相当广泛，已在国家安全、经济发展、日常生活中充当越来越重要的角色，对国计民生的作用不可低估。
3 常用的图像增强方法3.1灰度变换灰度变换可使图像动态范围增大，对比度得到扩展，使图像清晰、特征明显，是图像增强的重要手段之一。
它主要利用点运算来修正像素灰度，由输入像素点的灰度值确定相应输出点的灰度值，是一种基于图像变换的操作。
灰度变换不改变图像内的空间关系，除了灰度级的改变是根据某种特定的灰度变换函数进行之外，可以看作是“从像素到像素”的复制操作。
基于点运算的灰度变换可表示为：)],([),(y x f T y x g = (1)其中T 被称为灰度变换函数，它描述了输入灰度值和输出灰度值之间的转换关系。
一旦灰度变换函数确定，该灰度变换就被完全确定下来。
灰度变换包含的方法很多，如逆反处理、阈值变换、灰度拉伸、灰度切分、灰度级修正、动态范围调整等。
虽然它们对图像的处理效果不同，但处理过程中都运用了点运算，通常可分为线性变换、分段线性变换、非线性变换。
3.1.1 线性变换假定原图像f(x,y)的灰度范围为[a,b]，变换后的图像g(x,y)的灰度范围线性的扩展至[c,d]，如图3 .11所示。
则对于图像中的任一点的灰度值P(x,y)，变换后为g(x,y)，其数学表达式如下所示。
c a y x f y x g a b cd +-⨯=--]),([),( (2)3.1.2分段线性变换为了突出图像中感兴趣的目标或灰度区间，相对抑制那些不感兴趣的灰度区间，可采用分段线性变换，把0-255整个灰度值区间分为若干线段，每一个直线段都对应一个局部的线性变换关系，常用的是三段线性变换方法，如图2所示。
图2 三段线性变换cd其中f(x,y)，g(x,y)分别为原图像和变换后的图像的灰度级，max f 、max g 分别为原图像和变换后的图像的最大灰度级。
灰度区间[a,b]为要增强的目标所对应的灰度范围，变换后灰度范围扩展至[c,d]。
变换时对[a,b]进行了线性拉伸，而[0,a]和[b,max]则被压缩，这两部分对应的细节信息损失了。
若这两部分对应的像素数较少，则损失的信息也相应较少。
其数学表达式如式。
(3) (3) 分段线性变换可以根据用户的需要，拉伸特征物体的灰度细节，虽然其他灰度区间对应的细节信息有所损失，这对于识别目标来说没有什么影响。
下面对一些特殊的情况进行了分析。
令()()()()k1c /a ,k2d c /b a k3max g d /max f b =--=--＝，,即它们分别为对应直线段的斜率。
当k1=k3=0时，如图3(a)所示，表示对于[a,b]以外的原图灰度不感兴趣，均令为0，而处于[a,b]之间的原图灰度，则均匀的变换成新图灰度。
当k1=k2=k3=0，但c=d 时，如图3(b)所示，表示只对[a,b]间的灰度感兴趣，且均为同样的白色，其余变黑，此时图像对应变成二值图。
这种操作又称为灰度级（或窗口）切片。
当kl=k3＝1，c=d=maxg 时，如图3(c)所示，表示在保留背景的前提下，提升[a,b]间像素的灰度级。
它也是一种窗口或灰度级切片操作。
图3 三段线性变换3.1.3 非线性变换(,)0(,)(,)[(,)](,)max [(,)](,)max max c f x y f x y b a d c g x y f x y a c a f x y b b a g d f x y b d b f x y f f b ⎧⨯≤≤⎪⎪-⎪=⨯-+≤≤⎨-⎪-⎪⨯-+<≤⎪-⎩(a)(b)非线性变换就是利用非线性变换函数对图像进行灰度变换，主要有指数变换、对数变换等。
指数变换，是指输出图像的像素点的灰度值与对应的输入图像的像素灰度值之间满足指数关系，其一般公式为：y )f(x,),(b y x g = (4)其中b 为底数。
为了增加变换的动态范围，在上述一般公式中可以加入一些调制参数，以改变变换曲线的初始位置和曲线的变化速率。
这时的变换公式为：1),(]),([-=-⨯a y x f c b y x g (5)式中a ，b ，c 都是可以选择的参数，当f(x,y)=a 时，g(x,y)=0，此时指数曲线交于X 轴，由此可见参数a 决定了指数变换曲线的初始位置参数c 决定了变换曲线的陡度，即决定曲线的变化速率。
指数变换用于扩展高灰度区，一般适于过亮的图像。
对数变换，是指输出图像的像素点的灰度值与对应的输入图像的像素灰度值之间为对数关系，其一般公式为：)],(lg[),(y x f y x g = (6)其中lg 表示以10为底，也可以选用自然对数ln 。
为了增加变换的动态范围，在上述一般公式中可以加入一些调制参数，这时的变换公式为：cb y x f a y x g ln ]1),(ln[),(⨯++= (7) 式中a ，b ，c 都是可以选择的参数，式中f(x,y)+1是为了避免对0求对数，确保0]1),(ln[≥+y x f 。
当f(x,y)=0时，0]1),(ln[=+y x f ，则y=a ，则a 为Y 轴上的截距，确定了变换曲线的初始位置的变换关系，b 、c 两个参数确定变换曲线的变化速率。
对数变换用于扩展低灰度区，一般适用于过暗的图像。
3.2 直方图变换3.2.1直方图原理对一幅数字图像，若对应于每－灰度值，统计出具有该灰度值的象素数，并据此绘出象素数-灰度值图形，则该图形称该图像的灰度直方图，简称直方图。