[发明专利]一种基于线性空间滤波的图像增强方法

说明书

技术领域：

本发明涉及数字图像处理技术领域，尤其涉及一种基于线性空间滤波的图像增强方法。

背景技术：

图像增强作为图像处理中的基础技术，是确保后续图像处理顺利实现的重要前提，其目的是通过改善给定图像质量，解决实际中图像产生的降质问题。通过采用各种技术手段提高图像的直观视觉质量以及客观评价指标，更好地体现出图像信息。图像增强的目的是提高图像的可读性，从广义的角度可以认为，图像增强是一种用于抑制噪声、清晰轮廓、突出细节的图像处理技术，而这一技术的处理结果直接影响人眼主观对于一幅图像的理解以及计算机的后续诸多处理。

现有技术中，图像增强技术主要包括两类处理方法：一类是直接作用于像素值本身进行增强处理，称为空间域方法，空间域处理是指对图像的像素进行直接处理而增强；另一类则是将图像转换到变换域，通过对变换域系数的处理达到增强目的，一般是对图像进行变换(如傅里叶变换，余弦变换等)后通过改变频谱达到增强的效果，称为变换域方法。图像增强技术主要包括灰度级映射变换，直方图修改技术、图像平滑和锐化、彩色图像增强处理等，实际中可以采用单一方法或者几种方法的结合。通过目前常用的图像增强技术可以在一定范围内改善图像整体对比度，但存在着过增强或者增强不足无法突出边缘纹理细节的问题。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种基于线性空间滤波的图像增强方法，能够在保持图像边缘和目标特性的同时实现图像增强，为后续处理提供准确的目标特性和边缘保持度。

实现本发明目的的技术方案：

一种基于线性空间滤波的图像增强方法，其特征在于：

步骤1：输入原始图像，进行拉普拉斯锐化处理；

步骤2：将原始图像与拉普拉斯锐化处理结果相叠加，获得叠加图像；

步骤3：对叠加图像进行sobel滤波，获得sobel滤波图像；

步骤4：对sobel滤波图像进行窗口下的均值滤波，获得均值滤波图像；

步骤5：将叠加图像与均值滤波图像叠加,得到最终结果图像。

步骤1中，拉普拉斯锐化处理通过如下方法实现，

以3×3大小的拉普拉斯模板对图像进行锐化处理；针对中心像素，将其上下左右四邻域内像素相加，减去中心像素灰度值的5倍，所得结果即为拉普拉斯锐化结果。

步骤3中，sobel滤波通过如下方法实现，

步骤3.1：以3×3大小的sobel算子对图像进行锐化处理；

步骤3.2：使用横向掩膜对图像进行滤波，再使用纵向掩膜对图像进行滤波，

步骤3.3：计算每个滤波后图像中像素的平方，将两幅图像结果相加，计算相加结果的平方根；通过遍历计算图像中所有像素得到增强结果。

步骤4中，对sobel滤波图像进行5×5窗口下的均值滤波。

步骤4中，均值滤波通过如下方法实现，

以5×5大小的模板对图像进行均值滤波处理；对模板内像素求和后取平均值，代替中心像素值，遍历整幅图像完成滤波

本发明具有的有益效果：

本发明通过拉普拉斯模板进行锐化，sobel滤波，均值滤波进行平滑，同时结合原始图像信息，获得增强后的图像。本发明通过线性空间滤波方法的结合，保持图像边缘和目标特性的同时实现图像增强，为后续处理提供准确的目标特性和边缘保持度，应用本发明增强的图像能实现更好的视觉体验且利于进一步处理操作。

附图说明

图1为本发明基于线性空间滤波的图像增强方法的流程图；

图2为本发明实施例中原始测试图像；

图3为本发明实施例增强后结果图像。

具体实施方式

如图1所示，本发明基于线性空间滤波的图像增强方法包括如下步骤：

步骤1：输入原始图像，进行拉普拉斯锐化处理；具体包括如下步骤：

步骤1.1：以3×3大小的拉普拉斯模板对图像进行锐化处理；

步骤1.2：针对中心像素，将其上下左右四邻域内像素相加，减去中心像素灰度值的5倍，所得结果即为拉普拉斯锐化结果。