许 可，罗鹏飞，万建伟

(国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙 410073)

随机过程的基本概念作为“随机信号分析与处理”课程最基本的内容，是后续各章节学习的基础。为让学生更加深入地理解随机过程的定义和性质，我们把“数字图像的直方图均衡”实验引入教学［1］。

我们通过这个信号处理实例可以合理地讲授两个知识点:①通过该实验加强学生对随机过程性质的理解，让学生认识到随机过程不仅可以随时间变化，也可随空间位置变化;②启发学生运用随机过程的理论来解决实际问题，认识到反函数法定理的逆过程从理论上支持直方图均衡实验，正过程则给出了产生任意分布随机数的方法。

对图像的灰度直方图进行均衡处理，能够在整个灰度范围内对数字图像进行自动调整，改善视觉效果。尤其是当图像有用数据的对比度相当接近的时候，这个方法可有效增强图像局部的对比度而不影响整体的对比度，是一个典型而有效的图像处理方法。直方图均衡在医学图像增强和遥感图像处理等方面已有广泛的应用，在著名的图像处理软件Photoshop和ACDSee中也有相应的功能［2-5］。

1 数字图像实验原理

随机过程既可以是随时间变化的过程，也可以是随空间位置变化的过程。一幅图像可以定义为一个二维函数g(x，y)，函数值g表示在坐标(x，y)处该点图像的强度或灰度值，当x，y以及g的取值都是有限的离散数据时，该图像为数字图像。图像上某一点的灰度值可以看作一个随机变量，因此一幅图像可以看作是随空间位置变化的随机序列。……