图像增强方法的比较研究开题报告

1. 研究目的与意义

21世纪是一个充满信息的时代，图像作为人类感知世界的视觉基础，是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要手段。在数字图像的成像和数字化过程中,由于噪声干扰和设备缺陷等的影响,不可避免地造成图像的质量下降,主要表现为对比度降低、细节模糊。图像增强的目的就是采用各种数字图像处理技术提高图像细节的对比度和清晰度,突出感兴趣的重要信息,以便于人和机器对图像进行更高级的处理和分析。传统的图像增强处理技术主要从工程技术领域出发,在增强图像效果的同时也带来了一些问题,如不能有效地抑制噪声,处理后原始图像信息有较大的改变等。

图像增强是数字图像处理的一个重要分支。很多由于场景条件的影响图像拍摄的视觉效果不佳，这就需要图像增强技术来改善人的视觉效果，比如突出图像中目标物体的某些特点、从数字图像中提取目标物的特征参数等等，这些都有利于对图像中目标的识别、跟踪和理解。图像增强处理主要内容是突出图像中感兴趣的部分，减弱或去除不需要的信息。这样使有用信息得到加强，从而得到一种更加实用的图像或者转换成一种更适合人或机器进行分析处理的图像。数字图像处理及应用已经成为计算机科学、生物科学、信息科学、气象学、统计学等多个研究领域的热点。

2. 课题关键问题和重难点

课题关键问题：

1、图像增强的各种方法的概念、基本原理和相关性质的理解及使用。

2、图像增强的各种方法一般分析方法和分析步骤及相关原理的理解掌握。

3. 国内外研究现状（文献综述）

图像增强技术是为了某些应用目的去改善图像质量，使其更适合认得视觉特性或其他系统识别功能。它强调或突出了图像的局部特性，但并不增加原始图像的信息。图像增强是数字图像处理的一个重要分支。很多由于场景条件的影响图像拍摄的视觉效果不佳，这就需要图像增强技术来改善人的视觉效果，比如突出图像中目标物体的某些特点、从数字图像中提取目标物的特征参数等等，这些都有利于对图像中目标的识别、跟踪和理解。图像增强处理主要内容是突出图像中感兴趣的部分，减弱或去除不需要的信息。这样使有用信息得到加强，从而得到一种更加实用的图像或者转换成一种更适合人或机器进行分析处理的图像。

在一般情况下，经过图像的传送和转换，如成像、扫描、复制、传输和显示等，都可能会造成图像质量的下降。在摄影时由于光照条件的不足或过度，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。传输过程中还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。

4. 研究方案

1查阅相关文献资料，了解并掌握图像增强技术的相关知识和实现原理。搜集查阅相关资料，了解图像增强的现状及其研究意义。

2.数字图像增强的方法多种多样，通过查阅资料和文献研究并学习以下这几种常用的基本数字图像增强方法：

（1）、灰度变换增强法：灰度变换是直接将每一个像素点的灰度值经过数学变换转换为一个新的灰度值。常用的变换方法包括以下几种：直接灰度变换（包括线性灰度拉伸和非线性灰度拉伸）、对比度增强、直方图均衡化、直方图规定化、和图像的袋鼠运算。

5. 工作计划

第一周：布置英文翻译，查阅有关图像增强方法的专业文献资料

第二周：复习数字图像处理基础知识，加深对图像增强方法的比较研究的理解

第三周：熟悉软件使用，练习编程