基于Radon变换图像增强技术分析

摘 要 图像增强是一类基本的图像处理技术，其目的是对图像进行加工，以得到对具体应用来说视觉效果更好、更有用的图像。本文是以Radon变换为基础进行的图像增强技术分析与研究。

【关键词】图像增强 Radon变换

图像增强处理是数字图像处理的一个重要分支。很多由于场景条件的影响图像拍摄的视觉效果不佳，这就需要图像增强技术来改善人的视觉效果，比如突出图像中目标物体的某些特点、从数字图像中提取目标物的特征参数等等，这些都有利于对图像中目标的识别、跟踪和理解。图像增强处理主要内容是突出图像中感兴趣的部分，减弱或去除不需要的信息。这样使有用信息得到加强，从而得到一种更加实用的图像或者转换成一种更适合人或机器进行分析处理的图像。

1 Radon变换

Radon变换是计算图像在某一指定角度射线方向上的投影的变换方法。二维函数f（x，y）的投影是其在确定方向上的线性积分，如图1所示，二维函数f（x，y）在水平方向的线性积分就是f（x，y）在y轴上的投影，二维函数f（x，y）在垂直方向的线性积分就是f（x，y）在x轴上的投影。

由此，可以沿任意角度θ计算函数的投影，计算图像f（x，y）在任意角度的Radon变换。

式1

式中

式2

通过式1的计算，可以得到如下图所示的f（x，y）在任意角度的Radon变换关系。

2 Radon变换的MATLAB函数

MATLAB的Radon函数可以用来计算图像在指定角度的Radon变换，其语法格式为：

R=radon（I，theta）

[R，xp]=radon（...）

MATLAB同时还提供了Radon逆变换的函数iradon，函数的语法格式为：

I=iradon（R，theta）

I=iradon（R，theta，interp，filter，frequency_scaling，output_size）

[I，H]=iradon（...）

3 实验结果与分析

指定角度的Radon变换，本例程首先绘制一个图像，并分别计算绘制的图像在0°、30°、45°方向上的Radon变换。

通过上面对原始图像在0°、30°、45°方向上的Radon变换可以看出，当原始图像在0°上转换的时候，其图像边缘信息过度比较明显，图像取值较为明确，不会出现取值过度较慢的现象，但也同时造成图像增强信息分界清晰，不利用边缘信息的突出；30oRadon变换给出图像增强后的效果较为0°Radon转换来看，其转换效果在边缘信息上有所改变，但也不能较好的表现图像增强过程中对边缘信息要求较好的图像增强；而对与当转换角度为45°Radon变换的时候，其对原始图像增强在边缘信息要求较高的转换过程中，则更好的保留图像边缘信息，但同时也造成图像原有信息内容的部分丢失。通过Radon变换在三个不同角度的转换过程及其结果来看，当对图像增强时，对图像边缘信息要求较高时候，可以通过增加Radon变换的角度，来提高图像的增强效果。

4 总结

仿真结果表明Radon变换对图像具有较好的增强效果，可较好地抑制图像的亮处，同时突出图像的暗处细节及边缘信息。Radon变换可以通过改变变换角度对感兴趣的景物进行有效地图像边缘增强，特别是在图像的边缘附近局部对比度有明显增强，效果要优于原始图像的边缘效果。

参考文献

[1]田沄，徐亮等.基于Radon变换的医学图像增强方法[J]. 微电子学与计算机，2006（5） .

[2]安志勇，赵珊等.基于多尺度Radon变换的图像检索[J].光子学报，2007（6）.

[3]李利，范九伦.基于Radon变换的指纹图像滤波增强方法[J].中国图象图形学报，2009（3）.

作者简介

常大俊（1976-），男，现为长春建筑学院电气信息学院讲师。主要研究方向为计算机图像处理与模式识别。

作者单位

长春建筑学院电气信息学院 吉林省长春市 130607