第四章 图像增强
1. 图像增强的目的是什么？它包含哪些内容？
    图像增强的目的在于：
1.采用一系列技术改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度；
2.将图像转换成一种更适合于人或机器进行分析处理的形式。
2. 直方图修正有哪两种方法？二者有何主要区别与联系？
    直方图修正方法通常有直方图均衡化及直方图规定化两类。
    区别与联系：直方图均衡化是通过对原图像进行某种变换使原图像的灰度直方图修正为均匀的直方图的。直方图规定化是使原图像灰度直方图变成规定形状的直方图而对直方图做出修正的增强方法。在做直方图规定化时首先要将原始图像作均衡化处理。直方图均衡化是直方图规定化的一个特例，而规定化是对均衡化的一种有效拓展。
3. 在直方图修改技术中对变换函数的基本要求是什么？直方图均衡化处理采用何种变换函数？什么情况下采用直方图均衡法增强图像？
    T(r)为变换函数，应满足下列条件：
（1）在0 ≤r≤1内为单调递增函数；
r
（2）在0≤r≤1内，有0≤T(r)≤1。
0
    s=T(r)=∫ pr(r)dr
    原始图像灰度分布在较窄区间，引起图像细节不够清晰。直方图均衡化减少图像灰度级，对比度扩大。
4. 何谓图像平滑？试述均值滤波的基本原理。
    为抑制噪声、改善图像质量所进行的处理称为图像平滑或去噪。
    均值滤波的基本原理：用均值代替原图像中的各个像素值，即对待处理的当前像素点（x，y），选择一个模板，该模板由其近邻的若干像素组成，求模板中所有像素的均值，再把该均值赋予当前像素点（x，y），作为处理后图像在该点上的灰度个g（x，y），即个g（x，y）=1/m ∑f（x，y） m为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。
   
5. 何谓中值滤波？有何特点？
    中值滤波是对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序，用其中值代替窗口中心像素的灰度值的滤波方法，是一种非线性的平滑法。
    特性：
（1）对离散阶跃信号不产生影响，连续个数小于窗口长度一半的离散脉冲将被平滑，三角函数的顶部平坦化；
（2）令C为常数，则：
                  Med{CFjk}＝CMed{Fjk}
                  Med{C+Fjk}＝C+Med{Fjk}
                  Med{Fjk+fjk}≠Med{Fjk}+Med{fjk}
（3）中值滤波后，信号频谱基本不变。
6. 低通滤波法中常有几种滤波器？它们的特点是什么？
（1） 理想低通滤波器：采用该滤波器在去噪声的的同时将会导致边缘信息损失而使图像边缘模糊，并且产生振铃效应。
（2） Butterworth低通滤波器：采用该滤波器在滤波抑制噪声的同时，图像边缘的模糊程度大大减小，没有振铃效应产生，但计算量大于理想低通滤波器。
（3） 直方图均衡化的基本原理指数低通滤波器：采用该滤波器滤波在抑制噪声的同时，图像边缘的模糊程度较用Butterworth低通滤波器产生的大些，无明显的振铃效应。
（4） 梯形低通滤波器：采用该滤波器滤波后的图像有一定的模糊和振铃效应。
   
7. 图像锐化处理有几种方法?
    空间域锐化：
（1） 梯度锐化法
（2） Laplacian增强算子
（3） 高通滤波法
    频率域锐化
8. Laplacian算子为何能增强图像边缘？
（1） 由于灰度均匀的区域或斜坡中间▽f(x,y)为0，Laplacian增强算子不起作用；
（2） 在斜坡底或低灰度侧形成“下冲”，而在斜坡顶或高灰度侧形成“上冲”。Laplacian增强算子具有突出边缘的特点。
9. 试述频率域增强的步骤。频率域平滑与锐化的主要区别在哪里？
g(x,y)
IDFT
F(u,v)H(u,v)
H(u,v)
F(u,v)
f(x,y)
滤波
频率域平滑：采用低通滤波器让低频成分通过，抑制高频成分
频率域锐化：采用高通滤波器让高频成分通过，削弱低频成分
10. 什么是伪彩增强？伪彩增强有哪些方法？
    伪彩增强是把一幅灰度图像的各个不同灰度级按照线性或非线性的映射函数变换成不同的彩，得到一幅彩图像的技术。
    伪彩增强主要有三种方法：密度分割法、空间域灰度级一彩变换合成法、频率域伪彩增强。
11. 什么是假彩增强？它与伪彩增强有何区别？
    假彩增强是通过映射函数将彩图像或多光谱图像变换成新的三基分量，经彩合成
在增强图像中各目标呈现出与原图像中不同彩的技术。它与为彩增强的区别在于它所处理的对象是一幅自然彩图像或多光谱图像，而伪彩增强的处理对象是灰度图像。

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