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第２５卷第２期
佳木斯大学学报（自然科学版）
ｖ０１．２５ Ｎｏ．２
２００７年０３月
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉａｍｕｓｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）
ＭａＬｒ．
文章编号：１００８—１４ｏ２（２ｏｏ７）ｏ２一Ｏ２３６～０３
Ｄｅｌｐｈｉ实现数字化图像的增强
刘越，李春洁，李华
（佳木斯大学公共计算机教研部．黑龙江佳木斯１５４（１０７ Ｊ
摘要：从面向技术的观点出发，对已被实践证明行之有效的几种图像增强方法通过Ｄｅｌｐｈｉ６．０语
言来加以实现．实验表明，该程序可以快速、准确地对灰度图像进行灰度变换和中值滤波，达到了使图像对
比度增强、抑制噪声，改善图像质量的预期目的．
关键词： 图像增强；线性变换；分段线性变换；中值滤波
中图分类号： ！７．４ 文献标识码： Ａ
０ 引 言
图２（ａ）表示了这种变换关系，图２（ｂ）就是灰
度级直方图，其中ｎ［ ，Ｙ）］表示灰度值ｆ（ｘ，Ｙ）
图像增强是图像处理领域一个重要的组成部
出现的频数Ｎ，５］．
分．由于各种外界因素的影响，如光照、传感器分辨
ｇ
率等，使获得的原图像不同程度地存在着边缘模
ｍ Ｏ
－ － ■，－．－一２ ～ ． ～一
糊、局部或整体对比度差等不足之处．因此图像增
强算法，应具有增强边缘、改善对比度等功能，并能
－ ／ 一
有效的抑制噪声，使之更适合于人眼的观察判断或
－ ／ 一
机器的分析处理Ｈ ．
：
１ 灰度变换
｛ｔｘ．Ｙ１
灰度变换主要有线性变换和分段线性变换两
图１灰度范围的线性变换
一
个算法．这两种算法都可以使人物与背景的对比度
算法实现步骤：首先把原始图像厨和经过线
增强，即实现了图像增强的效果．
性变换后的图像ｇｘｙ定义为两个二维数组：
Ｖａｔ
１．１线性变换
ｆｘｙ：ａｒｒａｙ［０．．２５５］ｏｆ ａｒｒａｙ［０．．２５５］ｏｆ
增大对比度的方法是简便的，可通过灰度范围
ｉｎｔｅｇｅｒ；
的线性变换来达到．我们假定原图 戈，Ｙ）的灰度
ｇｘｙ：ａｒｒａｙ［０．．３９９Ｊ ｏｆ ａｒｒａｙ［０．．３９９］ｏｆ
范围是［口，ｂ］，变换后图像ｇ（ｘ，Ｙ）的灰度范围希
ｒｅａｌ；
望扩大到［１７１，，１７，］，那么下述线性变换：
其次调用求图像灰度过程和线性变换过程．
ｇ（ｘ，Ｙ）＝［（ —ｍ）／（ｂ一口）］［ （ ，Ｙ）一ｆｉ］＋ｍ
即：ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｉｉｎｔｆｘｙ；
就可实现这一目的．图１给出了上述的变换关系．
ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｉｎｉｔｘｂｈ；
假如图片上大部分象素的灰度级集中在［口，ｂ］范
在线性变换过程中取口＝６５，ｂ＝１００，ｍ＝
围内，相对少的象素的灰度级超出此范围，那么可
０，ｎ＝２５５；行与列都是从０到２５５开始循环，如果
以根据以下变换扩大灰度范围：
原始图像的灰度范围在口≤ｆｘｙ≤ｂ之间，则输出
ｇ（ ，Ｙ）＝
图像ｇｘｙ＝［（／７，一ｍ）／（ｂ一口）］［ 戈，Ｙ）一口］＋
ｆ［（尼一ｍ）ｌ（ｂ一口）］［， ，Ｙ）一口］＋ｍａ≤／ ，Ｙ）≤ｂ
ｍ；在ｆｘｙ＜口时，ｇｘｙ＝ｍ；在ｆ＊ｒ＞ｂ时，ｇｘｙ＝１１，．
｛１７１ ，，Ｙ）＜口
最终显示变换后的图像ｇｘｙ．图３给出这种对比度
【１７， ｆ（ｘ，Ｙ）＞ｂ
增强的一个实例．
①收稿日期１２００７一Ｏｌ一３０
作者简介：刘越（１９７６～），女，黑龙江佳木斯人，佳木斯大学公共计算机教研部助教
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第２期 刘 越，等：Ｄｅｌｐｈｉ实现数字化图像的增强 ２３７
ｇｆｘ．ｙ｝
７
Ｏ
ｆ（ｘ ｙ）
Ⅱ ６
ｎＵＩｘ 蝴１
ｌ
．一
１’ ． １－－
０
一
。一
ｘ．ｙ｝
图２
根据灰度级频数进行线件变换
（ａ）原始图像
（ｂ）线性变换后的图像
图３对比度增强实例
１。２分段线性变换
分段线性变换也是常用的一种灰度变换方法，
通常都是分成三段，如图４所示．这种变换的数学
表示如下 ｊ：
ｇ（ ，Ｙ）
ｆ ｙ１／－（ ，Ｙ）＋ｂ１ ０≤／－（ ，Ｙ）≤ｆｌ
＝
｛７２ｆ（ ，Ｙ）＋ｂ２ ｆｌ≤ｆ（ｘ，Ｙ）≤ｆ２
ｌ ７３ｆ（ｘ，Ｙ）＋６３ ｆ２≤／－（ ，Ｙ）≤／
其中 ７１＝ｇｌ／ｆｌ， ｂｌ＝０
９＂２＝（ｇ２一ｇ１）／（／２一ｆ１）， ｂ２＝ｇｌ—ｒ２ｆｌ
７３＝（ｇｍ—ｇ２）／（ｆｍ—ｆ２）， ｂ３＝ｇ２～ｒ３ｆ２
ｌ
图４分段线性变换
图５分段线性变换后的图像
实现分段线性变换算法日寸，首先同样是把原始
图像 和经过分段线性变换后的图像ｇｘｙ分别定
义为两个二维数组ｖａｔ
ｆｘｙ：ａｒｒａｙ［０。．２５５］ｏｆ ａｒｍｙ［０．．２５５］ｏｆ ｉｎｔｅｇｅｒ；
ｇｘｙ：ａｒｒａｙ［０．．３９９］ｏｆａｒｒａｙ［０．．３９９］ｏｆ ｒｅａｌ；
其次调用求图像的灰度过程及分段线性变换
过程。即：
ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｉｎｉｆｘｙ；
ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｉｎｉｆｆｂｈ；
求灰度的过程前面已经提到，这里就不再说明了。
在分段线性变换过程中，取ｆｌ＝５０，ｆ２＝ｌｌ０，
ｆｍ＝２５５，ｇ１＝１０，ｇ２＝２２０，ｇｒｎ＝２５５；行与列都
是从０到２５５循环，如果ｆｘｙ在［Ｏ，门］间，则ｇｘｙ：
ｆｌｙ（ ，Ｙ）＋ｂ１；ｆｘｙ在［ ， ］间，则ｇｘｙ：
２厂（ ，Ｙ）＋ｂ２；ｆｘｙ在［／２， ］间，贝０ ｇｘｙ＝
ｒ３ｆ（ ，Ｙ）＋６３．
最终显示分段线性变换后的图像ｇｘｙ．
２ 中值滤波
中值滤波法是性能较好的保边缘算法，它是用
局部中值来代替局部平均值．若令［
．
厂（ ，Ｙ）］代表
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２３８
一
佳木斯大学学报（自然科学版）
口ｌ ａ２口３
２００７年
幅数字图像阵列， ，Ｙ）的数值代表灰度级，那
么中值滤波后得到的图像则是［ｇ（ｘ，Ｙ）］，其中
ｇ（ｘ，），）是以（ ，ｙ）为中心的Ｎ×Ｎ窗口所框住的
ａ４ ａ５ ａ６
口７ ａ８ ａ９
各象素的灰度级中间值 ．
滤完后ｎ５点的新值等于排序完后的第五个数
值．最终显示中值滤波后的图像．图６给出中值滤
波的一个例子．
经过中值滤波后的图像中随机噪声将被有效
的消除．这是因为邻域中亮度值发生随机突变的象
素，经过排序后，要么排在队列中的队尾，要么排在
队列中的队首．而中心象素的新值是取自队列中位
的那个象素值．
３结束语
这两种增强的方法都是基本的，但在实际应用
中必须针对问题选用某种方法或综合某几种方法
进行处理．
参考文献：
［１］万华．Ｄｅ１ｐｌｌｉ ５编程实例与技巧［Ｍ］．北京：机械工业出版社，
２００Ｏ．
图６中值滤波后的图像
在实现此算法时，主要调用了求图像灰度过程
及一个大的循环和一个小循环的嵌套．其中小的循
环是从０到９排序（因为它相当于是在把图像分成
多个３×３的小区域的第一个区域中九个数排序，
把它定义成一个一维数组），然后取排在中间的数
值，赋给原未排前的第五个数．依次往下循环，到第
２５４列后就返回到下一行继续，这就是外面的大循
环，它是行、列都从１到２５４开始循环，因为第一行、
最后一行和第一列、最一列都不考虑．下面给出图
像的第一小区域灰度值分布情况：
［２］李光明，曹蕾，傅蓉．Ｄｅ１ｐｌｌｉ ６、０程序设计教程［Ｍ］、北京：冶金
工业出版社，２００ ．
［３］肖帆译．Ｉ）ｅｌｈｐｉ ６．０实用编程教程［Ｍ］．北京：北京希望出版
社，２００１．
［４］贾永红、数字图像处理［Ｍ］．武汉：武汉大学出版社，２ＯＯ６、
［５］ Ｍａｒｉａ Ｐｃｔｒ￣，嘲０ｔａ Ｂ０８ｄ０ｇｉａｎｎｉ、数字图像处理疑难解析
［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２０Ｏ５．
Ｔｈｅ ＤｅＪｐ￣Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｎｕｍｅｒａｌ Ｔｕｒｎｓ ａ Ｉｎｌａｇｅ ｏｆ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ
ＬＩＵ Ｙｕｅ，Ｌ／Ｃ ｍ—ｊ／ｅ，Ｌ／Ｈｕａ
（Ｃｏｍｍｏｎａｌｉｔｙ Ｔｅａｃｈｉｎｇ ｎｅｐ舭佃咖ｔ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒ，Ｊｉａｍｕｓｉ Ｕｌｅｖｅｒ￣ｔｙ，Ｊｌａｍｔ￣１５４００７，Ｏｌｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ ｏｆ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｈａｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｉｒＩｌ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ
ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｍ、，ｅｄ ｔｏ ｂｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ，ｂｙ ｒｎｅａｎｓ ｏｆ Ｄｅｌｐｈｉ６．０ ｌａｎｇｕａｇｅ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ
ｈｉｔｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｍａｙ ｂｅ ｆａｓｔ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｇｒａｄａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｇｒａｄａｔｉｏｎ ｐｉｃｔｕｒｅ ｎｄ ａｃｅｎｔｅｒ ｔｈｅ
ｖａｌｕｅ ｆｉｌｔｅｒ ａｎｄ Ｃａｎ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｐｉｃｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ，ｔｈｅ ｎｏｉｓｅ ｅｌｉｍｉｎａｔｄ ａｅｎｄ ｔｈｅ ｐｉｃｔｕｒｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｍ—
ｐｒｏｖｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｉｍａｇｅ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ；ｌｉｎｅａｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ｐａｒｔｉｔｉｏｎ ｌｉｎｅａｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ｃｅｎｔｅｒ ｖａｌｕｅ ｆｉｌｔｅｒ
（上接２３５受）
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
ＳＵＮ 一ｍｉｎ，ＳＨＥＮ Ｗｅｉ—ｚｈｅｎｇ
（Ｎｏｒｔｈ￣￣ ｃＩＩＩ钿ｌ ＵＩｌｉｖ骶蓝Ｉｙ， ｎ １５００３０，０ｌｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ＷａＳ ｄｅ—
ｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｄａｔａｂａｓｅ ｔｃｈｅｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔｌｉａｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ
ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｌａｉｒ ｉｎｔｅｎｓｉｙ ｏｆｔ ｍａｎａｇｅ—
ｅｒｍｉｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ；ｄａｔａｂａｓｅ
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