王建卫，曲中水

(1.东北林业大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040；2.哈尔滨理工大学 计算机科学与技术学院，黑龙江 哈尔滨 150080)

0 引 言

灰度图像的增强是图像处理研究领域的基础问题，其中对比度的提高是图像分割的基础[1-3]，决定了图像分析和理解的质量[4]，因此灰度图像对比度的提高对于数字图像处理技术具有重大的意义。

由于灰度图像对比度的提高是图像增强的一个重要方面[5-7]，根据图像处理的空域理论[8-9]，直接灰度变换是基于像素的点处理的典型方法，如图像求反、线性灰度变换、对数变换、灰度分层和位图切割等，分别可实现图像求反、图像的分层和对比度伸缩等不同的增强效果，具有方法简单和易于实现的优点[10-11]。为了实现灰度图像对比度的提高，对数变换是一种比较有效的方法[12]。一般地，所选取的对数的底为大于1的实数，分析对数函数的增减性可知，对数变换的方法适用于亮度差异较小、对比度较大的图像；当应用对数变换处理亮度差异较大和低对比度的灰度图像时，增强效果不理想，难以实现对比度的动态提高。

综上所述，对数函数是一种典型的非线性变换，研究基于幂函数等非线性的对比度提高方法是有必要的，可见，应用幂函数等非线性变换用于对比度的提高将是有效的方法。因此，文中提出了基于幂函数的非线性变换的对比度提高算法；为了客观地评价灰度图像对比度提高的质量，定义了度量增强后图像的对比度与原图对比度的比例关系的对比度增量参数，并给出了原始图像和结果图像的亮度、标准差、对比度增量等参数的主要计算公式。……