MATLAB图像处理学习——图像增强技术（附图像增强方法代码）
目录
1.概论
（1）图像增强技术简介
（2）图像质量评估
2.空间域内的图像增强
（1）显示灰度直方图
（2）图像灰度值调整
（3）图像亮度调节
（4）灰度图像的反转变换
3.直方图增强
（1）RGB彩色图像的颜色直方图
（2）直方图均衡化
（3）直方图规定化
1.概论
（1）图像增强技术简介
图像增强技术一般通过对图像的某些特征，例如边缘信息、轮廓信息和对比度等进行突出或增强，从而更好地显示图像的有用信息，提高图像的使用价值。
传统的图像增强技术大多是基在空间域中对图像进行处理。（空间域的图像增强技术主要有灰度变换和直方图方法等）
通过傅里叶变换可以将图像从空间域转换到频域，在频域进行滤波，然后在使用傅里叶反变换转换到空间域。
（2）图像质量评估
图像质量包含两方面的内容，一是图像的逼真度，即是被评价图像与原标准图像的偏离程度；二是图像的可懂性，指图像能向人或机器提供信息的能力。
图像质量评价方法分为主观评价和客观评价。
2.空间域内的图像增强
（1）显示灰度直方图
可以使用imhist()方法获取灰度图像的直方图，使用方法如下：
imhist(I)：该函数绘制灰度图像I的直方图
imhist(I,n): 该函数指定灰度级的数目为n，n的默认值为256
imhist(X,map): 该函数绘制索引图像X的直方图
[counts,x]=imhist(...): 该函数返回直方图的数据，使用stem(x,counts)可以绘制直方图
代码（获取灰度图像的直方图）：
close all;clear all;clc;
I=imread('D:/resource_photo/1(1).tif');
figure;
subplot(121),imshow(uint8(I));
subplot(122),imhist(I);
运行结果：
（2）图像灰度值调整
在matlab中提供imadjust()方法对图像灰度值进行调整，调用方法如下：
J=imadjust(I)：该函数对图像I 进行灰度调整
J=imadjust(I,[low_in;high_in],[low_out;high_out])：该函数中[low_in;high_in]为原图像中要变换的灰度范围，[low_out;high_out]为变换后的灰度范围
J=imadjust(I,[low_in;high_in],[low_out;high_out],gamma)：该函数中的gamma是映射的方式，默认值为1，即线性映射。当gamma不等于1时为非线性映射。
RGB2=imadjust(RGB1,... )：该函数对彩色图像的RGB1进行调整
代码（调整图像灰度值）：
close all;clear all;clc;
I=imread('D:/resource_photo/1(1).tif');
J=imadjust(I,[0.2;0.5],[0;1]);
figure;
subplot(121),imshow(uint8(I));
subplot(122),imshow(uint8(J));运行结果：
代码（调整灰度图像亮度）：
close all;clear all;clc;
I=imread('D:/resource_photo/1(1).tif');
J=imadjust(I,[0.2;0.5],[0;1],0.4);
K=imadjust(I,[0.1;0.5],[0;1], 4);
figure;
subplot(121),imshow(uint8(J));
subplot(122),imshow(uint8(K));运行结果：
代码（对彩色图像进行增强）：
close all;clear all;clc;
I=imread('D:/resource_photo/4.jpg');
J=imadjust(I,[0.2 0.3 0;0.6 0.7 1],[]);
figure;
subplot(121),imshow(uint8(I));
subplot(122),imshow(uint8(J));运行结果：
（3）图像亮度调节
在matlab中还可以通过函数brighten()改变灰度图像的亮度，调用方法如下：
brighten(beta)：该函数改变图像的亮度，如果beta大于0小于1，则图像变亮；如果beta小于0大于-1，则图像变暗。
brighten(h,beta)：该函数对句柄为h的图像进行操作
代码（调整灰度图像的亮度）：
close all;clear all;clc;
I=imread('D:/resource_photo/1(1).tif');
figure,imshow(I);brighten(0.6);%图像变亮
figure,imshow(I);brighten(-0.6)%图像变暗运行结果：
代码（通过函数stretchlim()和函数imadjust()进行图像增强）：
close all;clear all;clc;
I=imread('D:/resource_photo/1(1).tif');
M=stretchlim(I);
J=imadjust(I,M,[]);
figure,imshow(uint8(I));
figure,imshow(uint8(J));（在程序中，通过函数stretchlim()获取最佳的输入区间，然后通过函数imadjust()调整灰度，最后达到灰度图像增强的效果）
运行结果：
（4）灰度图像的反转变换
使用方法imcomplement()进行灰度图像的反转变换。
代码（灰度图像的反转变换）：
close all;clear all;clc;
I=imread('D:/resource_photo/1(1).tif');
J=imcomplement(I)
figure,imshow(uint8(I));
figure,imshow(uint8(J));运行结果：
3.直方图增强
（1）RGB彩色图像的颜色直方图
使用matlab提供的imhist方法。
代码（计算RGB彩色图像的颜色直方图）：
close all;clear all;clc;
I=imread('D:/resource_photo/4.jpg');
figure;
subplot(141);imshow(uint8(I));
subplot(142);imhist(I(:,:,1));
title('R');
subplot(143);imhist(I(:,:,2));
title('G');
subplot(144);imhist(I(:,:,3));
title('B');运行结果：
（2）直方图均衡化
在matlab图像处理工具箱中提供了函数histeq()进行直方图均衡化处理，其具体调用方法如下：
J=histeq(I,n)：该函数中I为输入的原图像，J为直方图均衡化得到的图像，n为均衡化后的灰度级数，默认值为64
代码（直方图均衡化处理）：
close all;clear all;clc;
I=imread('D:/resource_photo/1(1).tif');
J=histeq(I);
figure;
subplot(121);imshow(uint8(I));
subplot(122);imshow(uint8(J));
figure;
subplot(121);imhist(I,64);
subplot(122);imhist(J,64);运行结果：
（3）直方图规定化
J=histeq(I,hgram)：该函数中hgram是一个整数向量，表示用户希望的直方图形状。
代码（对图像进行直方图规定化）：
close all;clear all;clc;
I=imread('D:/resource_photo/1(1).tif');
hgram=ones(1,256);
J=histeq(I,hgram);
figure;
subplot(121);imshow(uint8(J));
subplot(122);imhist(J);运行结果：
