CCD攝像法在測量材料直徑方面的應(yīng)用(07-100)

　　數(shù)字圖像處理就是把在空間上離散的，幅度上量化的分層的數(shù)字圖像，經(jīng)過一些特定的數(shù)理模式進(jìn)行加工處理，以達(dá)到有利人眼視覺或某種接收系統(tǒng)所需要的圖像的過程。數(shù)字圖像處理的過程包括：

　　圖像變換：幾何變換，平移，轉(zhuǎn)置，旋轉(zhuǎn)，縮放等;傅立葉變換;小波變換等。

　　圖像濾波：各種圖像數(shù)據(jù)，在形成、傳輸、接收和處理過程中，內(nèi)于受到通過媒質(zhì)的實(shí)際性能和接收設(shè)備的限制，不可避免地存在外部干擾和內(nèi)部干擾。這些隨機(jī)干擾使得圖像信號質(zhì)量下降。為了改善這些下降的圖像質(zhì)量，圖像處理一般采用兩種技術(shù)，即圖像恢復(fù)技術(shù)和圖像增強(qiáng)技術(shù)。在上述兩種處理手段中，通常采用的具體方法有：改變圖像的亮度;變換圖像的對比度(圖像亮度的最大值和最小值之比);圖像濾波;圖像校正等。這其中，圖像濾波起著重要的作用。濾波技術(shù)能有效地抑制(平滑)各種噪聲、加強(qiáng)(銳化)邊緣信息，將很大程度上改善圖像質(zhì)量，提高后續(xù)工作(如圖像分割)的精度。

　　線性濾波器：線性均值濾波因?yàn)槔碚摶A(chǔ)完善、數(shù)學(xué)處理簡單、易于采用FFT和硬件實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，一直在圖像濾波領(lǐng)域占有舉足經(jīng)重的地位。線性均值濾波對加性高斯噪聲有較好的平滑作用。均值濾波是采用N*N(如：3×3，5×5，7×7)窗口對圖像進(jìn)行濾波操作。濾波的目的，將疊加窗口N×N各像素灰度值加權(quán)平均，然后該窗口每個像素點(diǎn)的灰度值用加權(quán)平均值代替，達(dá)到濾波的效果，這種濾波方式可去除圖像中如尖銳噪聲等噪聲的影響，進(jìn)一步優(yōu)化圖像。均值濾波就是用一個含有奇數(shù)點(diǎn)的滑動窗口，將窗口正中的那一點(diǎn)的值用窗口內(nèi)各點(diǎn)的平均值代替。假設(shè)窗口內(nèi)有九點(diǎn)，其值為80，90，200，110，120，110，130，120，120。那么此窗口內(nèi)各占均值即為120。

　　圖2 均值濾波過程

　　中值濾波器：中值濾波器對于抑制冗長拖層概率分布噪聲的效果最好;對正態(tài)分布噪聲，中值濾波的方差比線性均值濾波的方差大57%。中值濾波和均值濾波類似，只不過把濾波窗口內(nèi)像素點(diǎn)的灰度值排序，取中間值代替每個像素點(diǎn)的灰度值。中值濾波就是用一個含有奇數(shù)點(diǎn)的滑動窗口，將窗口正中的那一點(diǎn)的值用窗口內(nèi)各點(diǎn)的中值代替。假設(shè)窗口內(nèi)有五點(diǎn)，其值為80，90，200，110，120。那么此窗口內(nèi)各占中值即為110。中值濾波過程如圖2示。