贺明 李成柱 宋文爱

摘  要： 针对图像处理中存在噪声放大、过度增强高频分量的问题，提出了一种基于二阶差分的频域滤波反锐化增强算法。首先在频率域内利用同态滤波器和高斯低通滤波器对图像进行对比度增强和平滑处理，并将二者进行减运算得到图像细节;然后利用二阶差分曲率控制细节成分对输出图像的贡献;最终通过反锐化掩膜法进行增强处理。实验结果表明，增强后的图像有效地抑制了噪声，突出了图像细节信息，具有较好的视觉效果。

关键词： 图像增强; 同态滤波; 低通滤波; 反锐化掩膜; 二阶差分

中图分类号：TP391          文献标识码：A     文章编号：1006-8228（2021）01-16-05

Image unsharp masking algorithm in frequency domain based on second-order difference

He Ming1， Li Chengzhu1， Song Wenai2

（1. Army Special Operations College， Guangxi， Guilin 541002， China; 2. College of Software， North University of China）

Abstract： Aiming at the problems of noise amplification and excessive enhancement of high-frequency components in image processing， an image unsharp masking algorithm based on second-order difference in frequency domain filtering is proposed. Firstly， in the frequency domain， homomorphic filtering and Gaussian low-pass filtering are used to enhance and smooth the contrast of the image， and subtract the two to obtain image details; Then use the second-order differential curvature to control the contribution of the detail component to the output image; Finally， the unsharp masking method is used for enhancement processing. The experimental results show that the enhanced image effectively suppresses the noise， highlights the image details， and has a better visual effect.

Key words： image enhancement; homomorphic filtering; low-pass filtering; unsharp masking; second order difference

0 引言

近年来，图像处理技术的使用越来越广泛，已覆盖军事、航空航天、通信工程、生物医学工程、农业等领域。一般数字化的图像存在噪声和对比度差的缺陷，给进一步检测和识别带来很大不便。图像增强是图像预处理中的关键环节之一，其目的是为了突出图像某些特点和信息，改善视觉效果，为下一步识别和检测提供前提和基础。

目前，图像增强方法有很多种，如直方图均衡化法、频域滤波法、反锐化掩膜法、图像锐化法等。直方图均衡化法[1-2]虽然可以有效地调节图像对比度，但细节信息增强效果不明显。尽管形态学方法[3]扩展了传统的对比度增强方法，但其存在不必要的过增强以及对细节缺乏自适应的缺陷;频域滤波方法[4-7]处理后图像存在对比度不够，前景和背景反差较小的缺点。……