Overview of Halcon image enhancement methods and principles

Introduction

To enhance the useful information in the image, it can be a distorted process, whose purpose is to improve the visual effect of the image, for the application of a given image.
Purposefully emphasize the overall or local characteristics of the image, make the original unclear image clear or emphasize some interesting features, expand the difference between the features of different objects in the image, suppress uninteresting features, and improve the image Quality, rich information, strengthen image interpretation and recognition, and meet the needs of some special analysis. (From Baidu Encyclopedia)

Halcon operator and algorithm principle

1. Gray linear transformation

a、scale_image

   g’ := g * Mult + Add 
  g为当前的灰度值，Mult 为所乘的系数，Add为加的偏移值，
  由公式可以看出用scale_image来处理图像是（倍数+偏移）的变化

b、scale_image_max

计算像素的最大和最小值，按照最大值比例化各个像素，将灰度值拉伸到0-255

c、invert_image

g’ = 255-g
反转图像像素值

2. Gray non-linear transformation

a、log_image

   对图片进行对数变换
   g' = ln(g+1)
   用于提高暗部像素值

b、exp_image

对图片进行指数变换
g'=g的e次幂
用于提高亮部像素值

3. Image enhancement contrast and illumination

a、emphasize

增强图像对比度
增强图像的高频区域（边缘和拐角），使图像看起来更清晰。

b、illuminate

增强图像照明度
增强图像的高频区域（边缘和拐角），使图像看起来更清晰。

4. Histogram equalization

a、equ_histo_image

通过灰度直方图的线性化，增强图像的对比度
原理参考博文：https://blog.csdn.net/yy197696/article/details/102993968

5. Gray image morphology

a、 gray_opening

结构元素在图像中滑，灰度值最高的值作为新值，有使图像变亮的作用。 

b、gray_closing

结构元素在图像中滑，灰度值最低的值作为新值，有使图像变暗的作用。 

c、 gray_range_rect

用一个矩形结构元素在图像中滑动，新值 = (矩形中最大的)灰度值-(矩形中最大的)最小的灰度值

5. Operation between pictures

a、 add_image

两图片灰度值相加 

b、add_image

两图片灰度值相减  

6. Image smoothing

a、coherence_enhancing_diff

执行图像的相干性增强扩散
对输入图像Image进行各向扩散处理，以增加Image中包含的图像结构的相关性。
特别是，不连续的图像边缘通过扩散连接，而没有垂直于其主导方向进行平滑。
能使图像的边界变模糊

b、mean_curvature_flow

对图像使用灰度直方图曲率平滑使图像变得平滑。
能使图像干扰降低

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