3  数字图像处理的基本理论介绍 6

3．1  数字图像的概念 6

3.1.1  取样 6

3.1.2  量化 7

3.1.3  数字图像表示 7

3.1.4  空间分辨率和灰度分辨率 8

3.1.5  相邻像素 8

3．2  空域增强的基本方法 8

3.2.1  灰度变换 8

3.2.2  直方图处理 9

3.2.3  空间域滤波 9

3.2.4  算术逻辑操作 10

3.2.5  Laplace算子 11

3．3  频域增强的基本方法 12

3.3.1  频域平滑滤波器 12

3.3.2  频域锐化滤波器 13

3.3.3  同态滤波器 14

4  红外图像增强方法研究 15

4．1  直方图处理的增强方法 16

4.1.1  直方图均衡化 17

4.1.2  平台直方图 18

4.1.3  小结 20

4．2  加权直方图的增强方法 21

4.2.1  加权直方图算法 21

4.2.2  平台加权直方图算法 23

4.2.3  仿真结果 25

4.2.4  小结 27

4．3  灰度变换的增强方法 27

4.3.1  分段线性变换 28

4.3.2  小结 31

4．4  滤波器的增强方法 31

4.4.1  锐化滤波 32

4.4.2  平滑滤波 34

4.4.3  中值滤波 36

4.4.4  小结 36

结  论 38

致  谢 39

参考文献 40

1  绪论

1．1  红外图像技术的发展概况及现状

1．2  本课题的研究意义

红外成像系统在军用和民用领域中得到了广泛的应用，但由于器件灵敏度和响应速度等影响，图像质量不好，这使得人们必须得想办法改善红外图像。为了得到较满意的红外图像，人们可以从两个方面入手进行研究，一、在红外图像生成之前，改善系统硬件设备；二、在红外图像生成后，再对图像进行增强处理。由于各种探测器和成像器件等设备在工艺比较苛刻，对硬件进行改进不仅复杂而且成本比较大。所以目前绝大多数的红外成像设备还不具备实时图像处理的功能，然而在软件上的改进则具有很大的灵活性，一般情况下大多还是采取对图像进行增强处理的方法。

近几年，红外技术运用在国民生产生活中已经很普遍，基于市场的需求，中低档红外成像设备必须有相应的图像处理软件做支撑，因此研究和设计图像增强算法就势在必行。增强处理是图像处理中的重要组成部分，在改善图像质量方面有着重要的作用[5]。尤其对红外图像这种背景复杂、对比度低的图像，运用图像增强方法是改善其图像质量的主要手段，图像增强处理不会对图像的相关信息进行增加，但会扩充整个图像的动态范围，使对目标的识别和检测更方便。因此本文主要对红外图像的增强算法进行研究。